No.59 2007 October
巻頭言

リスクサイエンス研究教育の拠点形成に向けて
九州大学大学院理学研究院 化学部門
構造機能生化学 教授 下東康幸

この春、九州大学理学研究院を中心として「リスクサイエンス」研究教育拠点の核形成が始まった。はからずも、
私がその取りまとめ役を務めており、ここでは「リスクサ
イエンス研究教育」の理念など、概略をご紹介したい。
高度な科学文明の恩恵を最大限に享受する現代社会において、化学物質、ウイルス、細菌、蛋白質、アレルゲン、
動物毒、植物毒、微量金属元素、重金属元素、放射性元素などさまざまな要因が、ヒトを含む動物一般に多種多様の有害なリスク要因となり、生命の安全性や生活の安心・安全性のみならず、地球環境生態系を脅かしている。こうしたなか、統括的、学際的な教育・研究領域「リスクサイエ
ンス」の確立が国際的に切望されている。この「リスクサイエンス」は、①リスク要因およびリスクを科学的に研究、分析する『リスクリサーチ』、②リスクを生み出す原因の特定し、検出する方法の開発、対策・対処方法を開発する『リスクアセスメント』、③原因となる物質についての情報作成・発信、市民の安全・安心保障のためパブリック説明
する『リスクコミュニケーション』、さらには、④こうしたリスク物質の管理・運用についての施策対応、安全・安心の確保・指導などをはかる『リスクマネジメント』の４つを骨格とする。
「リスクサイエンス」研究展開の重要性について、例えば、「第３期科学技術基本計画」においては、国民生活の安全性確保のための施策を重要な科学技術振興の推進課題と捉え、「健康と安全を守る〜安心・安全で質の高い生活のできる国の実現に向けて〜」を最も重要な中心課題の一つに据えている。そして、「既存の分野区分を越え課題解決に必要な研究者の知恵が自在に結集される研究開発を促進するなど、異分野間の知的な触発や融合を促す環境を整える必要がある」と詠い、こうした「新興領域・融合領域へ機動的に対応しイノベーションに適切につなげていくことに十分に配慮して進める」としている。
「リスクサイエンス」学
術新領域は、まさにこうした包括的な研究教育の基盤創成を図ろうとするものであり、国際的にも緊要の課題として大きく注目されている。
この度の拠点形成に向けては、「リスクサイエンス」研究の体系的な展開・推進のために、理学、医学、薬学、工学、
農学、社会学、経済学、心理学、教育学など、従来の枠を越えた学際的、文理融合型の研究分野、研究領域の結集を呼びかけ、その多くが呼応した。そして、これらを基盤とした「リスクサイエンス」特有の研究教育プログラムの確
立、プロジェクト研究の展開を図ろうとしている。さまざ
まな観点に立脚して初めて新たな芽吹きが可能となる。な
かでも、産業界の参加を切要のものとするプログラムとして、産学協同研究教育プログラム（Educational-Industrial
Complex Research Program）の推進を必須としている。産官学が「リスクサイエンス研究教育」において大同・拠点化することで有機的連携と実質的協同・共同が可能となり、調和のとれた拠点教育研究の展開から、生命の安全、生活の安心、癒しの環境・生態系が保証される地球を育む活動
が可能となる。今、「リスクサイエンス」研究のグローバルな新展開が強く期待されている。

CONTENTS●巻頭言

リスクサイエンス研究教育の拠点形成に向けて●部門紹介

九州大学大学院理学研究院 化学部門 構造機能生化学●本機構の活動から 2007 分析展出展

教授

●技術紹介

●トピックス

下東康幸先生細菌を用いる光復帰突然変異試験
早期発ガンに関連した遺伝子群のネットワーク解析
新規高性能カラム L-column2 ODS の紹介
Peer Review報告
PFOS 問題に関する最新の動向

化学物質安全部門−日田事業所−●シリーズ解説 材料・製品の評価技術（2）−加硫天然ゴムの加硫密度と熱拡散率及び熱伝導率の関係−

●お知らせ
●編集後記

本機構日田事業所落成披露

技 術 紹 介
細菌を用いる光復帰突然変異試験
日田事業所 小椋正造

1. はじめに化学物質の暴露を受けた後、日光にさらされることによめ、光安全性試験を実施するための試験戦略及び安全性評
価に対する当局の考え方が示されています。

り、ヒトへの毒性を示す、あるいは毒性が増強される化学

以上のように、海外ではいくつかのガイダンスが提出さ物質の存在が懸念されています。このような化学物質の毒れており、具体的な試験手法については、1999 年にワシン

性影響を評価するには、光の影響を評価できる試験方法のトンで開催されたInternational Workshop on Genotoxicity

開発が必要です。

Test Procedure （IWGTP） において、試験法の標準化に

光照射による化学物質の毒性影響を評価する試験としついての国際的調和が図られています。しかしながら、国て、in vivo での光感作性試験などが実施されているが、よ内では試験法ガイドライン等の制定は未だなく、1980 年頃

り簡便に評価できる in vitro での代替試験として光細胞毒

よりキノリン系殺菌剤を主として光遺伝毒性のデータが報性試験が検討されています。さらに、光照射による化学物

告されてきましたが、規制目的ではなく海外動向への対応、質の遺伝毒性を評価する方法として、遺伝毒性試験の中であるいは、研究レベルでのデータ収集が主目的でした。

最も多くの物質について試験が行われている「細菌を用いそこで本研究では、光遺伝毒性試験として「細菌を用いる復帰突然変異試験」を利用した光遺伝毒性試験の開発がる復帰突然変異試験」（Ames 試験）の適切な試験条件の確行われています。

立を目的に検討を行いました。

光照射による毒性影響の評価が必要な化学物質は、化粧品、医薬品から一般工業化学物質にまで広範囲にわたるため、これらの安全性評価方法の開発及び進展が期待されています。

3. 検討内容使用菌株は、ネズミチフス菌 S.tyhimurium TA100,
TA98 及び TA102 の 3 菌株を用い、リン酸緩衝液に懸濁させて実験に使用しました。試験物質には、既知の光遺伝毒

2. ガイドライン等の現状
光細胞毒性試験は、OECD テストガイドラインに「432,Methoxypsoralen（8-MOP）及び Methylene blue（MB）

In vitro 3T3 NRU phototoxicity test」として2004年に標準を用い、以下の 3 つの実験方法の有効性及び各菌株に使用化されています。一方、光遺伝毒性試験においては、米国

可能な陽性対照の検討を行いました。

では 2000 年、FDA の Center for Drug Evaluation and

1）実験方法Research（CDER）が光安全性のガイダンスとして公表し①プレート法ています。このガイダンスでは、ヒトに 5 年以上使用され試験物質液、試験菌液、リン酸緩衝液及びTop agar

る可能性のある医薬品で、全身性暴露あるいは直射光に暴を加え、最少グルコース寒天平板培地に重層した後、露される皮膚に塗布する医薬品については、紫外線により光照射しました。

発がん性を増大させるかどうかの評価が必要としており、②菌懸濁法-1

その評価項目の一つとして光遺伝毒性試験が挙げられてい通常の Ames 試験と同じ組成の試験物質液、試験菌ます。また、EU では The European Agency for the

液、リン酸緩衝液を培養容器に加え光照射した後、試験

Evaluation of Medicinal Products （EMEA）の Committee

管に菌液を分取し、Top agar を加えて最少グルコー

for Proprietary Medicinal Products（CPMP）が、2000 年

ス寒天平板に重層しました。

に光安全性試験のガイダンスを公表しており、光安全性を③菌懸濁法-2

光感受性 （光刺激性及び光アレルギー） 並びに光遺伝毒試験物質液、試験菌液を培養容器に加え光照射した性/光がん原性と解釈しています。2001 年に CPMP が公表

後、試験管に菌液を分取し、リン酸緩衝液及びTop agar

した Note for Guidance （NfG） のドラフトには、光安全を加えて最少グルコース寒天平板に重層しました。

性試験には、光毒性 （光刺激性）、光アレルギー性、光遺伝毒性及び光がん原性の 4 つ指標があり、物質の特性を含2性物質である Chlorpromazine hydrochloride（CPZ）、8-2）照射強度
光照射による生菌数及び復帰変異コロニー数への影響技術紹介を検討し、光非照射対照の約 50%以上の生存率及び復帰

いても光変化するために、試験に用いる陽性対照として

変異コロニー数が対照の 1.5 倍以下となるような適切なは、適切でないと判断しました。
したがって、TA100 及び TA98 では CPZ、TA102 では

条件を選択しました。

8-MOP の使用が最適と考えられました。

3）検討結果表2 陽性対照の検討結果①各実験方法の検討結果
各実験方法での「菌液の調製の簡便性 （菌液の調

試験菌株

CPZ

8-MOP

MB

」
、
「各実験での照射する際の操作性 （照射操作時
製）

TA100

○

×

○

間）」及び「ガイドラインで必要とされている最高用

TA102

×

○

○

TA98

○

×

○

量 （5000 μ g/plate） の確保の可否 （最高用量での実施）」の比較検討を行いました。表 1 にその結果を示○：最適、×：陽性対照として検出できない。

します。なお、プレート法を標準にして比較しました。
以上の結果から総合的には菌懸濁法-1 が最適な実験「細菌を用いる光復帰突然変異試験」
今回の検討により、方法と考えられました。
表1 各実験方法の比較結果
比較項目

4. 今後の予定の実験条件を確立しました。今後は、既知の光遺伝毒性物

プレート法 菌懸濁法-1 菌懸濁法-2

質及び非光遺伝毒性物質についての実験を行い、背景デー

菌液の調製

○

△

△

タを収集することで確立した実験条件の妥当性を検証する

照射操作時間○◎◎最高用量での実施

○

○

△

予定です。

データの再現性○◎◎◎：優れている、○：同等、△：劣っている、×：実施不可②陽性対照の検討結果

5. おわりに
本機構では、今後も遺伝毒性試験で皆様の様々なご要望に迅速にお応えしていきたいと考えています。

試験物質として使用した 3 種類の化学物質について、

今回検討した「細菌を用いる光復帰突然変異試験」につ陽性対照として適切であるかを復帰変異コロニー数のきましても、光照射による化学物質の遺伝毒性影響を評価

出現数を指標に検討した結果を表2に示します。

する有効な安全性試験法ですので、ぜひ一度お問い合せ下

MB については、いずれの菌株においても復帰変異コ

さいますようお願いいたします。

ロニー数の出現数は適切と判断されたが、黄色灯下にお早期の発がん段階に関連した遺伝子群のネットワーク解析
安全性評価技術研究所 齋藤文代

1. はじめにり、その中から徐々に実用化されようとしています。

「トキシコゲノミクス」は、ゲノムプロジェクトで蓄積

CERI では 2001 年から始まった NEDO トキシコゲノミク

された遺伝子情報を基に、マイクロアレイなどを用いて化ス研究に参画し、化学物質のリスク評価の重要なエンドポ

学物質を投与した生体中の遺伝子の発現量を網羅的に測定

イントとなっている発がん性に関して、従来では 2 年間のし、化学物質や医薬品の毒性をメカニズムベースで解析す

投与期間を要するげっ歯類（主にラット）を用いた発がんる学問分野です。トキシコゲノミクスは一つの学問として性試験を、トキシコゲノミクス技術の導入により 1 ヶ月の定着しつつあり、現在ではその言葉自体にはそれほど目新投与期間に短縮し、より安価かつ短期間の発がん性予測法

しさを感じなくなりましたが、試験法として実用化されての確立に取り組んできました（CERI NEWS: 2006 年春季

いる例はまだまだ少ないのが現状です。今年の 2 月に FDA号）。この研究開発で我々は、バイオインフォマティクス（米国食品医薬品局）で、ヒト乳がん診断用アレイとして技術を駆使して膨大な遺伝子発現データから早期発がん性

MammaPrint と呼ばれるマイクロアレイが承認されたこ

予測が可能となるバイオマーカーをいくつか同定し、それとは、トキシコゲノミクス技術が実用化の段階に入ったとを基に予測システムを開発しました。現在、本予測法の実いう点で非常に大きなニュースとなりました。トキシコゲ

用化に向けて最終的な検証を実施している段階です。これ

ノミクス技術は、このような病気の予測診断だけでなく、らの研究開発の中で発がん予測に用いるバイオマーカーと毒性の予測法への応用としての研究が盛んに用いられてお発がん性との関連を明らかにすることは、開発した発がん®

CE R I N E W S 5 93

性予測法がメカニズムベースな方法とするためには欠かせ欠点があります。後者には、Ingenuity Pathways Analysis

ないポイントです。発がん性予測用のバイオマーカーとし

TMや KeyMolnet、MetaCore などがあり、確度の高い（IPA）て選定した遺伝子セットには様々な機能の遺伝子が含まれ情報を得られるという利点はあるが、最新情報がアップさており、一見すると共通性が見られませんでした。そこで、れるまでに時間がかかる、情報が限られているなどの欠点選定した遺伝子間の体系的に結びつけ発がん性との関連性があります。

を考察するために遺伝子ネットワーク解析を行いました。
本稿では、トキシコゲノミクス研究における遺伝子ネット
ワーク解析についてCERIでの取り組みを紹介します。

3. CERI における遺伝子ネットワーク解析
CERI ではトキシコゲノミクス研究の開始当初から遺伝子ネットワーク解析に着目し、5 年ほど前から様々な遺伝

2. 遺伝子ネットワーク解析とは？

子ネットワーク解析ツールを導入して、メカニズムベース

遺伝子ネットワーク解析とは、遺伝子の持つ機能や他のの解析を実施してきました。その取り組みの中で、発がん遺伝子との関係性についての情報を基に、遺伝子間の相互性物質を投与したラットの臓器では特異的に発現変動する関係をつなぎ合わせていくことで、一つのネットワークとが、非発がん物質を投与したラットの臓器ではほとんど発して可視化させるものです。この解析によって、一見して現変動しない遺伝子ネットワークを見出すことができまし

無関係にみえる遺伝子群についても、直接もしくは間接的た。この結果は、発がん性物質を投与した生体内でどのよに相互作用して生体内で機能を果たしていることを見出す

うな生命現象が起こっているのかを推定できる一助となことができ、生体内で起こっている現象を推定することがり、早期発がん性予測法の実用化に向けて重要課題であるできます。遺伝子ネットワーク解析の概要を図 1 に示しま

発がん性用バイオマーカーと発がん性との関連性解明の手す。図中の楕円やひし形等の記号は個々の遺伝子を示し、がかりを得ることができました。

それらが直線や点線で結びつけられている場合は相互に作

このように CERI では、長年のトキシコゲノミクス研究用することを意味します。描かれた遺伝子ネットワークが、を通じて、マイクロアレイのデータ解析のツールとして、

生体内でどのような機能を果たしているかを調べ、生命現

遺伝子ネットワーク解析が非常に有用であることを見出し象を推定します。マイクロアレイを用いた解析では、一度ました。そこで、これまで蓄積されたノウハウを活かし、に大量の遺伝子発現データが得られるため、統計学的手法

遺伝子ネットワークの受託解析を本年度 7 月より開始しまを用いた数値解析の方に注力されがちでしたが、最近ではした。受託解析に使用しているソフトウエアとしては、

メカニズムベースで考察を行うために、この遺伝子ネット

様々な検討を行った結果、多様なニーズに対して有用性がワーク解析が大きく注目されています。

高いと判断されたIPA ｪを中心に用いています。
CERI のネットワーク（もしくはパスウエイ）受託解析の特徴としては、単にソフトウエアから得られた解析結果を返すのではなく、実験系や解析目的などについてお客様と事前に意見交換を行い、それを踏まえて「ネットワーク
解析で得られた結果から何が導き出されたのか？」という考察部分に重点を置いた解析を実施します。既に本受託解

図１

遺伝子ネットワーク解析の概要

析をご利用いただいた方には、『これまで暗礁に乗り上げていた研究が、ネットワーク解析とその考察によって大きく進展した。
』とご好評いただいています。

遺伝子ネットワークを解析するためのソフトウエアには「マイクロアレイを用いてデータを取得したが、どのよ

大きく二種類があります。一つは、自然言語処理法を用いうにデータ解析をしたらよいか？」等のお悩みをお持ちのて、論文などのテキストデータから機械的に遺伝子に関連

方は、是非CERI のHP をご参照ください。

した情報を集めてくるもの、二つ目はキュレーターと呼ば（遺伝子ネットワーク解析：れる専門家が、論文から確実な遺伝子の機能情報を集めてhttp://www.cerij.or.jp/07̲07̲bioinformatics/02.html）

きて、それをデータベース化したものです。前者に該当するソフトウエアとして、Pathway Studio TM や Genomatix な
どがあり、広く最新情報を集めることができるという利点があるものの、情報は機械的に収集したものであるため、利用者が一つ一つの情報を確認しなければいけないという

4

技術紹介

新規高性能カラム L-column2 ODS の紹介
東京事業所クロマト技術部 松田善憲

１. はじめに。
が、小さくより不活性であることがわかります（図１）

本来 ODS カラムでの溶質の保持は、疎水性相互作用が続いて、クロマトグラムによって L-column ODS と比較す

主たる作用であるため、溶質の疎水性（例えば logPow でるため、塩基性医薬品 9 種類の一斉分析を移動相に中性緩表される）と保持時間との間にはほぼ相関関係があり、溶衝液とアセトニトリルを用いて行いました。このような塩出挙動は非常に分かり易く、保持時間も容易に予測できる基性化合物を分析する場合、アセトニトリルを使うとピーはずです。しかし、実際は疎水性相互作用以外の残存シラ

ク形状が悪くなるためメタノールを使う例がよくありま

ノールや金属不純物による二次的相互作用により溶出挙動

す。実際、図 2 にあるように L-column ODS を使った場合、が複雑になっており、それを是正するために HPLC のメ

いくつかのピークがテーリングしています。しかし、L-

ソッド開発に熟練が必要でした。そこで、我々はこの二次

column2 ODS の場合すべて良好なピーク形状を示し、残存的相互作用を排除することにより、分かり易い分離機構のするシラノール量が L-column ODS よりもさらに少ないとカラム開発を行ってきました。そしてエンドキャッピング

考えられます。

の反応効率を飛躍的に上げた高温気相反応によるエンド

耐久性について、移動相に 2%TFA を添加し、90 ℃といキャッピング法を開発し、残存シラノールがほとんどなく、う高温下で通液し、経時変化を塩基性化合物のアミトリプ

シリカゲル表面を十分に被覆した充填剤を充填した L-

チリンの理論段数を用い測定しました（図 3）。アミトリプcolumn ODSを17年前に発売しました。

チリンを用いることにより、酸加水分解により生じたシラ

しかし今では、LC-MS/MS 等高感度分析装置の普及に

ノールの影響が顕著に表れます。その結果、他社カラムはよって、極微量分析が可能となり、従来であれば問題とな

20 時間後には既にアミトリプチリンの理論段数が 20%以下らなかった微量な残存シラノールでも分析に影響が出るたに低下しました。L-column ODS でも100時間後には 60%以

め、より残存シラノールの少ない充填剤の要求が高まって下に低下しましたが、L-colmun2 ODS の場合 80%以上を維きました。そこで、新たなエンドキャッピング法を開発す

持し、もっとも耐久性が高いことがわかります。

ることで、新規充填剤を合成することに成功し、新規高性

他社カラム
他社カラム

能カラムL-column2 ODS の発売に至りました。

L-column ODS

Kubelka-Munk

L-column2 ODS

4000

3900

3800

3700

3600

3500

3400

Wa v e n um b e r (c m

- 1

3300

3200

3100

3000

)

シラノール吸収領域における FT-IR スペクトル

図１

L-column2 ODS

L-column ODS

２. 新規高性能カラム L-column2 ODS の特長
新たに開発したエンドキャッピング法により合成した充填剤を充填した L-column2 ODS は、L-column ODS を超えるシラノール不活性と耐久性を持ちます。
この新規高性能カラムと L-column ODS を拡散反射法による FT-IR スペクトルにより比較したところ、L-column2
ODS のスペクトル面積は、シラノールの吸収領域である
3200 〜 3800 cm -1 において明らかに小さくなっていました。
また、シラノールの中でも孤立シラノールと呼ばれ活性の高いシラノールの吸収が現れる 3750 cm -1 付近の吸収強度

0

10

20

30

0

10

20

30

40

図２ 塩基性医薬品の一斉分析による比較
Column : 4.6 x 150 mm （5μm, 12nm）
Mobile phase : CH3CN/25 mM Phosphate buffer pH 7.0 （40/60）
Temp. : 40 ℃ Flow rate : 1 mL/min Detection : UV 220 nm
Sample :2）クロルフェニラミン
1）フェキソフェナジン
4）ジフェンヒドラミン
3）トリプロリジン
5）ジフェニルピラリン
6）ホモクロルシクリジン7）ヒドロキシジン
8）アステミゾール
9）プロメタジン

CE R I N E W S 5 95３. まとめ120%

アミトリプチリン理論段数の安定率

このように新規高性能カラムL-column2 ODS は、新規エ

100%
80%

L-column2 ODS

60%

L-column ODS

驚異的に少ないため、疎水性相互作用のみで分離すると考えられます。したがって、酸性から塩基性、金属配位性化40%合物を含む一斉分析に関して、すべての成分が吸着なく溶

20%0%

ンドキャッピングの効率が非常に高く、残存シラノールが

他社カラム
0

20

40

60

80

出し、高分離が得られることから、ファーストチョイスとして最適です。

100

時 間 (h)

図３ 耐久性試験結果
酸性加速試験条件
Column : 4.6 x 150 mm （C18,5μm）
Mobile phase : 2%TFA in CH3OH/ 2%TFA in H2O （10/90）
Temp. : 90 ℃
Flow rate : 1 mL/min

トピックス
Peer Review 報告
１. はじめに参加した国際基幹比較（各国国家標準の同等性試験）の結Peer Reviewとは、 詳細に観察する などの意味で、国果から、CERI の技術能力を高く評価しているため、審査

際度量衡の分野では、技術的国際監査のことを示します。

はスムーズに進行しました。審査の主な対象は、以下の項

なぜ国際監査を化学標準部が受けなければならないかを簡目でした。

単に紹介すると、化学標準部では、計量法における指定校

１．天びんを用いた標準ガス調製手法

正機関として、国家標準物質（特定標準ガス、特定標準液）

２．国家標準ガスの維持管理方法

を維持管理し、特定二次標準物質の校正・供給を行ってい

３．特定標準ガスの不確かさ評価方法

るとともに、国際相互承認の観点から、国家標準物質（標４．特定標準ガスから特定二次標準ガスへの値付け方法準ガス）の正確さや CERI の技術能力を国際度量衡委員会

５．標準ガス調製設備及び校正設備の維持管理に登録しています（CIPM-Appendix C）。これらが技術的に維持管理されているかを他国の技術専門家により審査
Peer Review してもらう取り決めとなっているからです。
平成 19 年 8 月 8 日に実施された Peer Review について報告します。

３. まとめ
審査結果については、当日講評があり、指摘事項が 1 件、観察事項が1件でした。
指摘事項は、一国一機関による CIPM-Appendix C 登録が原則なのに対して、CERI と独立行政法人産業技術総合研

２. Peer Review
化学標準部の業務は、標準物質生産者としてのマネジメました。

ントシステム（ISO Guide 34）及び校正機関としてのマネ観察事項は、天びん室の温度管理の基準が甘過ぎる

ジメントシステム（ISO/IEC17025）の 2 つのマネジメント（25 ℃± 3 ℃）との指摘。実態は、記録から 25 ℃± 1 ℃でシステムにより運営されています。そして、これらについあるので、実態に合わせて書き換えるように指示がありまては、認定機関である独立行政法人製品評価技術基盤機構した。

よりASNITE認定を受けています。

その他は、技術も環境も国を代表する標準物質の試験所

マネジメントシステムには、管理上の要求事項と技術上として十分満足できるものであるとの評価を受けました。

の要求事項があり、Peer Review では技術上の要求事項にこれからも、自らの技術に驕ることなく研鑽を積み、他者

ついて審査されます。

からの批判は真摯に受け止め、国を代表する標準物質供給

Reviewer（審査員）は、韓国標準科学研究所の Kim 博
士、国際的にトップクラスの研究者です。彼は、CERI が6

究所間の調整不備で二重登録があり、修正することになり機関としての技術を伸ばしていきたいと思います。
（東京事業所化学標準部 丸山正暁）

技術紹介・トピックス

PFOS 問題に関する最新の動向
近年、PFOS（ペルフルオロオクタンスルホン酸）や使用の制限に関する指令の議会改正案を公表しました

PFOA（ペルフルオロオクタン酸）に対して世界的に規制（EUROPEAN PARLIAMENT Report A6-0251/2006）。

導入の動きが高まってきています。PFOS 及び PFOS 類縁

これによると新たに市場におかれることとなる製品に関し化合物に関しては、日本においても、化審法（化学物質のては、50ppmという規制がかけられることとなります。

審査及び製造等の規制に関する法律）に基づき、早ければ平成 19 年 8 月 30 日にストックホルム条約事務局に対し、

平成 21 年 11 月に製造・輸入・使用が禁止等される見込み

日本国政府として代替困難な用途である旨の連絡をしたとです。各国あるいは地域の規制の動向と、日本の化審法にの発表がありました 6）。

おける規制について現在得られる情報をもとに PFOS 問題

１．半導体用途（反射防止膜及びフォトレジスト）

について調査しました。スウェーデン化学物質監査局

２．フォトマスク（半導体及び液晶ディスプレイ用）（KemI）は PFOS 及び PFOS 類縁化合物を POPs 議定書に

３．写真感光剤用途

追加することを提案しています 。

４．メッキ（クロムメッキ等）

1）

現在、残留性有機汚染物質に関するストックホルム条約

５．泡消火剤（POPs（ポップス）条約）締約国会議の下部組織である残６．医療機器（カテーテル及び留置針）

留性有機汚染物質評価委員会（POPRC（ポップロック））

７．電気電子部品（プリンター・複写機用転写ベルにいて、世界的な製造・輸出入・使用の禁止等を行うべく

ト・ゴムローラー等）

作業が進められており、平成 19 年 11 月の第 3 回会合におい

平成 19 年 11 月 18 日〜 23 日に行われる第 3 回残留性有機て、付属書への追加を締約国会議に勧告する見込みとなっ汚染物質委員会（POPRC3）の審議結果は非常に重要となています。現在、同委員会では締約国会議への勧告案を含ります。

む「リスク管理の評価」の作成を進めておりますが、勧告

しかし、エッセンシャルユース（不可欠使用）として認においては、付属書追加後もすべての締約国で一定の条件められたとしても厳密な管理を要求されると思います。ま下で製造又は使用を許容される「許容される目的」と締約

た、PRTR 法のみならず、排出に関する規制が行われるこ国による個別の登録により製造又は使用を許容される「個ととなると予測されます。本機構では、排水、排ガスをは別の適用除外」（いわゆる「エッセンシャルユース」）も併じめとする事業所からの排出濃度測定及び作業環境測定かせて勧告される見込みです。

らの排出係数の算出、製品に含まれる微量な PFOS 等の含

最終的に、日本では、化審法に基づき、早ければ平成 21

有量測定など、PFOS/PFOA 問題に関してトータルサポー

年 11 月に製造・輸入・使用が禁止等されることとなる見込

トいたします。

みです。

【引用】

これを受け、経済産業省では、規制による社会経済的影
響が大きな用途についての調査行っています 。

1）http://www.pops.int/documents/meetings/cop̲1/
chemlisting/sweden/Proposal̲for̲listing̲PFOS.pdf）

2）

また、アメリカ環境保護庁（EPA）では、2010/15
PFOA 管理計画 を 2006 年 （ 平 成 18 年 ） に 立 ち上げ、PFOA（その前駆物質あるいはより高次の同族体を含む）の利用、製造を 2010 年（平成 22 年）までに 95 ％削減するということで、基準を設けました。 さらに高い目標として、PFOA、それからその前駆物質と同族体についても、同じく 2015 年（平成 27 年）までには完全になくすことを

2）http://www.meti.go.jp/policy/chemical̲management/
03kanri/c5.htm
3）http://www.epa.gov/oppt/pfoa/pubs/pfoastewardship.
htm4）http://canadagazette.gc.ca/partI/2006/20060617/html/
regle2-e.html
5）http://canadagazette.gc.ca/partI/2006/20061216/html/
regle2-e.html

各企業に対して求めることとなりました 。
3）

カナダにおいては、フッ素テロマーアルコール及びフッ素テロマー由来ポリマーの製造、使用、輸入の禁止を毒性

6）http://www.meti.go.jp/policy/chemical̲management/
03kanri/c05temp4.htm

物質禁止規則に盛り込むことが提案されています 。 また、
4）

PFOS 及びその類縁化合物に関しても、「ペルフルオロオク（東京事業所環境技術部 片岡敏行）

タンスルホン酸及びその類縁化合物規則」として、一部の用途を除きその製造、使用、販売、輸入の禁止が提案されています 5）。EU においては、PFOS、及び PFOA の上市とCE R I N E W S 5 9

7

部

門

紹

介
化学物質安全部門

1. はじめにー日田事業所ー
試験項目は、一般毒性試験（単回投与毒性試験（急性）日田事業所は、久留米事業所とともに化学物質安全セン

及び反復投与毒性試験（亜急性））と、遺伝毒性試験

ターの事業所として、化学物質の安全性に関する試験研究（Ames 試験、染色体異常試験、小核試験）を中心に実施、を実施しています。

また動物愛護を考慮した新皮膚感作性試験法（マウス局所

久留米事業所では、化学物質審査規制法（化審法）申請

リンパ節増殖試験）や、光変化物の評価に有用な試験法なに必要な分解度試験、濃縮性試験及び生態影響試験を行っ

ども開発、実施しています。また、毒性試験の信頼性担保ており、日田事業所では、主に化審法の健康影響評価に関に不可欠な理化学試験（被験物質の濃度確認、安定性、均する試験（哺乳動物や細胞による毒性試験）を行っていま

一性試験等）は、化審法で蓄積した豊富な経験と実績を背す。

景に高レベルで実施しています。

近年、化学物質の安全性の審査・規制制度は、国際化の以下、日田事業所での特徴的な業務について、試験種類

進展、国民の安全意識の高まりにより厳しさを増す傾向にごとに具体的に説明します。

あります。また、企業サイドでは、世界市場で競争力が高・一般化学工業物質（化審法申請・安衛法申請対応試験）

い化学物質の開発が求められており、加えてそこに化学物

新規化学物質の化審法申請に必要なスクリーニング毒性

質の十分な安全性配慮が必要な時代となりました。

試験（復帰突然変異試験（Ames 試験）、染色体異常試験、

日田事業所では、このような化学物質を取り巻く環境のラットを用いる 28 日間反復投与毒性試験）をコア事業とし変化に的確に対応し、本機構の基本理念である「人と化学て実施しています。化審法申請については 30 年以上に及ぶと環境の調和」を念頭に、新建屋建設による全面リニュー

豊富な経験と実績を誇っており、適切な試験設計のご提案

アルを実施し、化審法をコアとした業務のさらなる飛躍をとスムーズな申請を導く報告書（届出様式）作成体制は、目指すことにいたしました。

お客様より厚い信頼を得ているところです。また、労働安
全衛生法に基づく新規化学物質届出に必要となる Ames 試

2. 立地・施設等
日田事業所は、大分県日田市の石井工業団地内にあり、JR久大線日田駅や大分高速自動車道日田インターチェンジ

験は、お客様の申請計画に合わせた迅速な受託〜報告書（届出様式）作成と、適切な価格設定により多大な好評を得ています。

から車で約 10 分のところに位置しています。美しい自然と良質な水環境に恵まれた立地条件は繊細な安全性試験を実施する上で最適といえます。
動物飼育施設は、SPF のラット、マウスの飼育が可能な
バリアシステムであり、温湿度の全自動制御により、快適な労働環境と衛生環境の維持はもちろんのこと、動物愛護を十分配慮した飼育管理を可能としています。
なお、新建屋では、すべての業務を明確な作業動線で実施できるよう建屋を集約、2 階建構造としました。さらに、
外断熱パッケージシステムを導入し、外部の環境の影響を受けない安定した実験環境とするなど最新技術を導入し、試験の信頼性向上を図った設計となっています。

・医薬品・農薬の遺伝毒性試験
遺伝毒性試験は、主に発がんを予測するための短期スクリーニング試験として用いられています。遺伝毒性の作用機序は複雑であるため、日田事業所では試験する材料も細3. 業務について

8

菌から動物まで様々な試験が実施できるよう準備していま

日田事業所は、化審法・安衛法・医薬品・農取法の各優す。細菌を用いる復帰突然変異試験（Ames 試験）は 4000

良試験所（GLP 施設）として認可を受け、工業化学物質・件以上、ほ乳類細胞を用いる染色体異常試験は1000件以上、医薬品・農薬等の 実験動物、培養細胞及び細菌を用いた

in vivo マウス 小核試験は100件以上の試験実績を持ち、こ安全性試験 を実施しています。

の豊富な経験を生かした信頼性の高い試験を実施できるこ

部門紹介・本機構の活動からとが特徴です。また、培養細胞を用いる in vitro 小核試験、医薬品GLP 適用等の毒性試験実施にあたって同時実施のラットを用いる in vivo 小核試験並びに光細胞毒性試験なご要望が多い理化学試験ですが、GLP 対応での濃度確認、どは、お客様のニーズを敏感に察知し、他社に先駆けいち

安定性、均一性試験などはもちろんのこと、難易度の高い

早く受託を開始しています。さらに、申請用のGLP 対応試

物質についての分析手法確立や分析法バリデーションの対験ばかりではなく、迅速な結果報告を重視したスクリーニ

応も可能です。

ングに特化した試験の設定など、お客様のご要望に応じた

ガスクロマトグラフ（GC）、
高速液体クロマトグラフ（HPLC）、

柔軟な試験実施体制を敷いています。

、ガス
高速液体クロマトグラフ質量分析計（LC/MS/MS）

・マウス局所リンパ節増殖試験（LLNA）

クロマトグラフ質量分析計（GC/MS）などの分析機器を化学物質によって誘発されるアレルギーを事前に予測す充実させ、信頼性の高いデータ提供が可能です。

ることは極めて重要な課題です。従来、モルモットを用いた皮膚感作性試験が行われてきましたが、動物愛護の観点

4. 今後の展望についてから、より苦痛を軽減した試験系が必須となっています。

今後の日田事業所は、従来の業務体制を継承しつつ、特日田事業所が実施しているマウス局所リンパ節増殖試験に遺伝毒性試験については従来の試験に加え、蓄積技術の（LLNA）は化学物質の皮膚感作性を検出する試験法のひ

応用・拡大によって、あらゆるニーズに対応する多種類のとつであり、マウスの耳に感作性物質を塗布した際に、直試験が実施できることを目指します。

下にあるリンパ節内の細胞が特異的に増殖することを利用

一例ではありますが、現在、既に受託を開始した光細胞した試験です。LLNA は短期間で結果が得られ、色素など毒性試験に続き、光遺伝毒性試験（細菌を用いる光復帰突の化学物質であっても測定可能な利点を備えています。特然変異試験等）の実施体制の確立に向け鋭意取り組んでおに、本機構が採用している NON-RI 法は、放射性（RI）をります。

使用する方法に比べ取り扱い及び廃液処理などの点でも有

これは、光照射による毒性影響発現の有無を調べる対象

利です。

となる化学物質が、化粧品、医薬品から一般工業化学物質

・ポリオレフィン等衛生協議会申請用試験にまで広範囲にわたると予想され、今後これらの安全性評

食品の容器、包装、器具に用いられるプラスチックの安価の進展が期待されているからです。

全性、衛生性向上のため、ポリオレフィン等衛生協議会に

日田事業所は他の事業所・研究所との連携体制をさらによる自主基準対応の申請用試験（溶出試験、急性毒性試験、強化し、今後も高品質な試験データの提供はもとより、安90 日間反復投与毒性試験、Ames 試験、染色体異常試験）

全性評価のニーズに最適化した試験の設計と提案を積極的の実施が可能です。

に進めていきたいと考えています。

・理化学試験

（日田事業所 稲井恒彦）

本 機 構 の 活 動 か ら2007 分析展出展
社団法人日本分析機器工業会主催の「2007 分析展」が、場！」という演題でセミナーを行いました。

8 月 29 日から 31 日までの 3 日間幕張メッセで経済産業省な

多くの方に展示コーナー、新技術説明会に来ていただき

どの後援により開催され、本機構では、例年と同じく、まして、本機構を知っていただく良い機会となりました。

テーマ展示コーナー「ソリューションコーナー」に、クロ

会場全体では 21,842 名の方が来場し、本機構ブースにもマト技術部、化学標準部、環境技術部など分析に関係する多くの方に来ていただきました。この場をお借りいたしま

業務を中心に出展いたしました。

して、本機構ブー

本機構ブースでは、各部門の業務を紹介したパネルを展

スにお立ち寄りい示し、さらに各種リーフレットを置き、本機構の業務の一ただきました方々

端を紹介させていただきました。

に心から御礼申し

また、分析展と同時に開催された新技術説明会において、クロマト技術部が「L-column を凌駕した新 L-column 登上げます。
（企画・本橋）CE R I N E W S 5 9

9

シ

リ

ー

ズ

解

説

材料・製品の評価技術（2）ー加硫天然ゴムの加硫密度と熱拡散率及び熱伝導率の関係ー

東京事業所高分子技術部 松坂奈緒子

1. はじめに

3. 熱拡散率及び熱伝導率の測定

高分子材料の熱物性値は、材料や組成の違いに影響されるのはもちろん、形成されている高次構造に大きな影響を試料の加硫密度は、修正 Flory-Rehner の式を用いたトル
エン膨潤法により測定しました。

受け、特に熱拡散率や熱伝導率は、結晶化度や分子鎖の配物質の熱伝導性を表す物性値である熱伝導率 λ、熱拡散向、結晶相の違いなどによっても値が大きく異なります。

率 α は、体積比熱 C と合わせて熱の三定数と呼ばれ、これまた、相転移に伴って値が大きく変化することも知られてら三定数の間には次の関係が成り立ちます。

います

。

（1）

1）〜 2）

高分子材料の一つとして幅広い分野で使用されているゴ

ここで、ρは密度、Cp は定圧比熱を表します。すなわち

ムは、一般に加硫剤を用いて加硫し、三次元の高次構造の熱伝導率は、直接測定して値を得る他に、熱拡散率、密度、発現によって特有のゴム弾性が実現、強度や弾性率が飛躍

定圧比熱のそれぞれを別個に測定し、熱伝導率を算出する的に向上し、工業的に有用な材料となります 。すなわち

ことでも得られます。本稿では、熱拡散率を測定し、式加硫による高次構造の著しい変化に伴って、熱物性値も大（1）に従って熱伝導率を算出しました。

きく変化することが予想されます。また、強度や弾性率、

熱拡散率測定にはレーザーフラッシュ法（京都電子工業製、硬さなどの諸物性は加硫密度依存性を示すことから、熱物

LFA-502）を用いました。また、定圧比熱は示差走査熱量

性値も加硫密度の影響を受ける可能性が考えられます。し計（Perkin Elmer 社製、PYRIS Diamond DSC-7）を用い

かし現在のところ、熱物性値と加硫密度との関係についてて測定し、密度は水中置換法で測定しました。

3）

詳細に議論された例はありません。
本稿では、天然ゴム（NR）について、未加硫 NR 及び加4. 加硫密度と熱拡散率及び熱伝導率の関係

硫 NR の室温における熱拡散率及び熱伝導率を測定し、高各測定試料の加硫密度を表 2 に示します。硫黄の配合量

次構造の発現による熱物性値への影響、さらに熱物性値と及び加硫条件（加硫温度、加硫時間）を制御することで、加硫密度の関係について考察した例をご紹介します。

加硫密度の異なる 6 種の試料を得ました。それぞれの加硫NR 試料について、20 ℃における熱拡散率を測定し、密度、2. 測定試料

定圧比熱の測定結果と合わせて式（1）より熱伝導率を得

測定試料には純ゴム配合 NR を用い、熱拡散率及び熱伝ました。また、加硫操作を行わない未加硫 NR-I（NR-I（0）導率の加硫密度依存性を明確にしました。表 1 に NR 配合とする）についても熱伝導率を測定し、加硫による高次構

表を、表 2 に各試料の加硫条件を示します。加硫密度の異造の発現と熱伝導率の関係を考察しました。

なる試料を得るため、加硫剤である硫黄の配合量及び加硫

図 1 に加硫 NR の熱拡散率、図 2 に密度、図 3 に定圧比熱条件を制御し、加硫密度の異なる 6 種の試料を作製しましの加硫密度依存性を示します。また、式（1）より算出した。

た熱伝導率の加硫密度依存性を図 4 に示します。未加硫

表1 天然ゴム配合表

ゴム 及び 配合剤

NR の NR-I（0）については、加硫密度を 0mol/m3 としてプ

試料

phr

NR - I

NR - I I

NR - I II( R S S#1)

100

100

100

酸化亜鉛

5

5

5

いては、加硫に起因する明瞭な物性値の変化は認められま

硫黄

2.2 5

1

4. 5

せんでした。一方、図 1 及び図 4 より、NR-I（0）と各加硫

天然ゴム

ステア リ ン 酸22

2

TBB S * 1

0. 7

0. 7

0. 7

表2 加硫条件と測定試料の加硫密度

10

加硫条件

NR の熱拡散率及び熱伝導率を比較すると、加硫による高次構造の発現によって、熱拡散率及び熱伝導率が急激に上*1 N-t- ブチル -2- ベンゾチアゾールスルフェンアミド

試料

ロットしました。図 2、図 3 より、密度及び定圧比熱につ

加硫密度

温度 ( ℃ )時間 ( m i n)(mol/m 3 )NR - I (i)

140

14

40

NR - I (ii)

140

25

140

NR - I (iii)

160

6

124

NR - I (iv)

180

2

93

NR - I I

140

30

72

NR - I II

140

30

196

昇することが明瞭に示されました。また、加硫 NR のうち、加硫密度が高い試料ほど熱拡散率及び熱伝導率は高い値を示し、加硫密度と熱拡散率、加硫密度と熱伝導率のそれぞれの間に正の相関関係が成り立つことを見出しました。
NR の室温における熱拡散率及び熱伝導率は、高分子材

シリーズ解説

料の溶融状態における値に近い値を示しています 1）。これ

伝導率の間に正の相関関係が成り立つことから、加硫ゴム

は、加硫 NR が非晶性であるためと考えられます。しかし、を含む高分子材料の熱物性値が高次構造に大きく依存する

加硫操作によって NR と硫黄が反応して加硫点が生成し、ことを改めて確認しました。また、加硫 NR においては、三次元の高次構造が発現することで熱拡散率及び熱伝導率

加硫による三次元ネットワーク構造の発現が加硫 NR の熱が大幅に上昇したこと、また、加硫密度と熱拡散率及び熱伝導性を向上させることが明らかとなりました。

2.0

cp / kJ kg -1 k-1

α / 10-7 m2 s-1

1.0

0.9

0.8

0.7

0

50

100

150

200

v ulcanizing density /mol m

1.8

1.6

1.4

250

0

図 1 熱拡散率と加硫密度の関係

150

200

-3

250

1.8

λ / 10 -1 Wm-1 K-1

ρ / 103 kg m3100

図 3 定圧比熱と加硫密度の関係

1.2

1.0

0.8

0.6

50

v ulcanizing density /mol m

-3

0

50

100

150

200

v ulcanizing density /mol m

250

1.6

1.4

1.2

0

-3

50

100

150

200

v ulcanizing density /m ol m

250

-3

図 2 密度と加硫密度の関係

図 4 熱伝導率と加硫密度の関係

純ゴム配合 NR について、未加硫 NR 及び加硫密度の異化を検出する新しい指標のひとつとして熱拡散率及び熱伝

5. まとめなる加硫 NR の熱 1 拡散率及び熱伝導率を測定したところ、導率を適用することを検討しています 4）。

加硫による高次構造の発現によって、熱拡散率及び熱伝導率が大幅に上昇することを確認しました。また、加硫 NR【参考文献】

では、加硫密度と熱拡散率、及び加硫密度と熱伝導率の間

1）J. Morikawa, T. Hashimoto, Polymer, 38, 5397 （1997）にそれぞれ正の相関関係が成り立つことを見出し、加硫に

2）N. Miyamoto, J. Morikawa, T. Hashimoto, Thermochim.

よる三次元ネットワーク構造の発現が加硫 NR の熱伝導性を向上させることが明らかとなりました。
今後の展望として、NR を始めとする各種加硫ゴムは、劣化に伴って加硫密度が変化する場合が多いことから、劣Acta, 431, 62 （2005）
3）日本ゴム協会編：新版ゴム技術の基礎 （2002）4）松坂、近藤、渡邊、大武：日本ゴム協会誌、投稿中（2007）

CE R I N E W S 5 9

11

お

知

ら

せ
本機構日田事業所新建屋落成披露

本機構日田事業所は、昭和 57 年に開所して以来、ほ乳動物を用いた安全性試験業務を主な業務として、皆様方の暖かいご支援をもちましてここまで発展して参りました。
しかし、旧建屋は、業務の拡張などにより各施設が敷地内に点在して作業動線が悪くなったことに加えて、一部の施設が建替えの時期を迎えたため、各施設を集約した新建屋を同一敷地内に建築しました。
この新しい日田事業所の建屋の見学会及び落成式を 10
月 26 日に執り行いました。見学会及び落成式には、官公庁、企業等から約 60 名のお客様にご来駕頂きました。落
日田事業所の概観

成式は、本機構理事長近藤の挨拶で始まり、ご来賓を代表して大分県知事の広瀬勝貞様、日田市長の佐藤陽一様からのご祝辞をいただきました。つづきまして、感謝状贈呈の住所、電話番号、ファックス番号は従来どおりです。

後、大分県議会議員桜木博様のご発声で乾杯の後、懇談い

住所 〒 877 − 0061
大分県日田市石井町 3-822

たしました。
電

本機構は、今回の日田事業所の新建屋の完成によりメイ

話

番号 0973 − 24 − 7211

ン施設すべてのリニューアルが完了し、ハードの充実を図ファックス番号 0973 − 23 − 9800

ることができました。

交 通 の ご 案 内 【 ＪＲ】 久大本線「日田駅」

今後は、ソフトの充実を図り、化学物質の安全性の評【高速バス】 博多駅バスセンター

価・研究分野における社会及び行政からのニーズに対し、〜福岡空港〜日田駅バスセンター

迅速に、かつ高レベルで対応し、皆様方のお役に立つよう

下車、ＪＲ日田駅から車で約 10 分

努力を続けていく所存です。
今後とも一層のお引き立てを賜りますようにお願い申し上げます。
（企画・野村）各事業所連絡先●東京事業所
Tel ： 0480-37-2601 Fax ： 0480-37-2521（高分子、環境、標準、クロマト、評価研）●名古屋事業所
Tel ： 052-761-1185 Fax ： 052-762-6055●大阪事業所
Tel ： 06-6744-2022 Fax ： 06-6744-2052●化学物質安全センター
Tel ： 03-5804-6134 Fax ： 03-5804-6140●久留米事業所
Tel ： 0942-34-1500 Fax ： 0942-39-6804●日田事業所
Tel ： 0973-24-7211 Fax ： 0973-23-9800●安全性評価技術研究所
Tel ： 03-5804-6135 Fax ： 03-5804-6139

編

集

後

記

第 59 号秋季号をお届けいたします。
巻頭言は、「リスクサイエンス研究教育の拠点形成に向けて」について、九州大学大学院
理学研究院 化学部門 構造機能生化学 教授 下東康幸様から頂戴いたしました。誠にありがとうございました。
本機構では、10 月 26 日に日田事業所新建屋落成披露を行い、これからも皆様のご要望に迅速に対応していく所存です。また、今回の第 59 号は落成披露に合せて発行いたしました。
今後とも一層のご指導とご愛顧を賜りますようよろしくお願い申し上げます。
（企画・渡邉）h t t p : / / w w w . c e r i j . o r. j p
CERI NEWS 第 59 号
編集発行

発行日 平成 19 年 10 月
財団法人化学物質評価研究機構 企画部〒 112-0004 東京都文京区後楽 1-4-25 日教販ビル 7F
Tel:03-5804-6132 Fax:03-5804-6139
mail to:cerinews@ceri.jp

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