KANTO CHEMICAL CO., INC.

Cç2003 No.2（通巻188号）

ISSN 0285-2446

生物活性化合物の構造修飾−７ スフィンゴ脂質類縁体の合成と生物活性横松

特定計量証明事業者認定制度について

中村 利美

10

遺伝子情報を医薬品へ（その10） 海外のバイオクラスター（3）スコットランド

坂田 恒昭

13

ダイオキシン類分析用 活性炭分散シリカゲルリバースカラム

小林 幹夫

18

ドイツの切手に現れた科学者、技術者達（2）ヨハネス・グーテンベルク

原田

22

編集後記

力

馨

渋谷

皓

2

24

生物活性化合物の構造修飾−７Structual Modification of Biologically Active Compounds -7

スフィンゴ脂質類縁体の合成と生物活性東京薬科大学 薬学部

助教授

横松

力

TSUTOMU YOKOMATSU
教 授

渋谷

皓

SHIROSHI SHIBUYA
School of Pharmacy, Tokyo University of Pharmacy & Life Science

1. はじめにている。スフィンゴミエリンおよびスフィンゴシンは、1887
年にThudichumにより脳の抽出物中に未知の脂質としスフィンゴ 脂質は生体膜の主要な構成成分として生て発見されたが、その役割は生体膜の構成成分として体内に広く分布しており、細胞間の認識、細胞の成長

細胞の構造を維持することや、生体内の栄養素として働の調節、免疫作用の発現などに重要な役割を果たしてくだけと長い間考えられていた。しかし、スフィンゴ脂質いる。しかし、スフィンゴ脂質の生体内情報伝達物質との代謝経路が明らかとなるにつれて、それらの代謝物のしての機能解明が進んだのは比較的近年になってから機能が注目されるようになり、1986年になりスフィンゴシのことである。様々なアプローチによりスフィンゴ脂質のンがin vitroでプロテインキナーゼCの強力な阻害剤とな

分子レベルでの挙動解明に向けて研究が展開している

ることが見出された ２）。

が １）、合成化学を基盤とするスフィンゴ脂質の構造修飾も有用なアプローチの一つとなっている。本稿では、スフィンゴ 脂質の合成と構造修飾を中心として最近の報
告を紹介する。

2. スフィンゴ脂質の構造と生体内での働き
スフィンゴ脂質は、構造骨格にスフィンゴイド塩基をもつ一群の脂質の総称である。動物細胞のスフィンゴ脂質
は長鎖（C16〜C22）の高級アミノアルコールであるスフィ
ンゴシンから形成されている。天然に存在するスフィンゴ
シンは、炭素数が一般に18であり、C-4,5位にトランス二重結合を持つ。また、アミノアルコール部分の立体構造
はD-エリスロ（2S,3R）配置である（Fig.1）。スフィンゴシ
ンのアミノ基に高級脂肪酸がアミド結合した誘導体はセ2Fig. 1

ラミドと総称されている。セラミドの１位水酸基にリン酸やスフィンゴ脂質の代謝経路をFig.2に示す。スフィンゴ糖などの親水性の極性基が結合した誘導体は複合スフ

ミエリンは酵素スフィンゴミエリナーゼ（SMase）により

ィンゴ脂質と呼ばれている。複合スフィンゴ脂質のなかで加水分解されてセラミドとホスホコリンに代謝される。セも、セラミドの１位水酸基にホスホコリンが結合したスフィ

ラミドは酵素セラミダーゼによりアミド結合が加水分解さンゴミエリンは哺乳動物の総リン脂質の5〜10%を占め

れスフィンゴシンに変換される。スフィンゴシンはスフィン

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生物活性化合物の構造修飾−７

ゴシンキナーゼによりリン酸化されスフィンゴシン-1-リ

3. スフィンゴシン誘導体の合成

ン酸となる。一方、セラミドは、L-セリンからD-エリスロジヒドロセラミドとなり、ジヒドロセラミドデサチュラターゼ

スフィンゴ脂質の合成研究は1970年頃までは殆ど注により酸化され de novo合成されることが知られてい目されていなかった。しかし、前述したように1986年にる。ここ10年間、これらの生合成、代謝経路により産

スフィンゴシンがプロテインキナーゼCの強力な阻害剤と生されるセラミド、スフィンゴシン、スフィンゴシン-1-リンなることが明らかとされると、スフィンゴシン誘導体の立酸などの脂質が、細胞の生存、増殖、アポトーシスとい

体選択的合成が多数報告されるようになった。スフィンゴった様々な細胞機能に関与することが 示唆されてきシン誘導体のキラル合成法として、１）糖から誘導する方た。たとえば、セラミドをヒトT細胞株Jurkatに添加す

法、
２）
セリン由来のGernerアルデヒドから誘導する方法、

るとアポトーシスが誘導される 。また、スフィンゴシン

３) エポキシアルコールから誘導する方法、４）α,β-ジヒド

も、セラミドとは異なる独自のアポトーシス誘導機能を持

ロキシエステルから誘導する方法、５）不斉アルドール反つことが明らかとなった ４）。一方、マウス繊維芽細胞

応を利用する方法など知られている。ここでは、幅広く

株3T3などにおいて、血小板由来増殖因子の刺激に応用されている２）、３）および４）の方法について以下により細胞内のスフィンゴシン-1-リン酸の含量が増加す紹介する。なお、スフィンゴ 脂質の合成法の詳細は、

３）ると、細胞増殖を促進することが報告された

５）

。この

ことは、スフィンゴシン-1-ホスフェートが細胞内においNakagawa６）およびKoskinen７）により総説としてまとめられており、それらを参照願いたい。

てセラミドやスフィンゴシンのアポトーシス誘導機能とは逆に細胞増殖作用をもつシグナル伝達物質として働い

3.1 Gernerアルデヒドから誘導する方法ていることを示唆している。このように、スフィンゴ脂質

セリンから誘導されるGernerアルデヒドをリチウムアセがシグナル伝達物質として細胞の生死に関連すること

チリドと低温で反応させると、Felkin-Ahn遷移状態のカが明らかとなっているが、スフィンゴ 脂質の構造と細胞

ルボニルの re面からアルキル化反応が進行し、エリスロ

機能との関連やシグナル伝達経路の詳細についてはま

配置のアミノアルコール誘導体（1）が立体選択的に得らだ不明の部分が多く残されている。

れる（Fig.3）。本反応のジアステレオ選択性は、共溶媒

Fig. 2

Fig. 3 (a) 1-pentadecynyllithium / THF-HMPA/-78℃(b) 1-pentadecynyllithium / ZnBr2 / Et2 O(c) Amberlyst 15 / MeOH(d) VITRIDE / Et2 O(e) H2 / Lindlar cat./ EtOAc

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3

としてHMPAを添加することにより95% de以上に向上する８）。一方、臭化亜鉛を添加すると、アルデヒドとBoc基が亜鉛によりキレートされアルキル化反応はカルボニルのsi面から選択的に進行し、スレオ配置のアミノアルコール
誘導体（2）が95% deで得られる８）。1および2は、N,Oアセタールを除去した後、VITRIDEでアルキンを還元することによりE型のアルケンに、部分接触還元を行うとZ型のアルケンに変換することができる。Nakagawaらは、本法を用いてアミノアルコールおよびアルケンの立体配置を

Fig. 4

修飾したスフィンゴシン類縁体を合成し、スフィンゴシン類
縁体のプライマーゼ阻害活性に関する構造活性相関研
究を展開している９）。
3.2 エポキシアルコールから誘導する方法
代表的な合成例として、
Vasellaの方法１０）とKatsumuraの方法１１）をFig.4 および Fig.5に示す。Vasellaらは
Sharplessの不斉エポキシ化反応により得られるエポキ
シアルコール（3）をベンジルイソシアナートと反応させた後、塩基で処理してオキサゾリジン-2-オン誘導体（4）を良好な収率で得た。4は、アルキンの部分還元、オキサゾリジ
ノン環の開環を経てスフィンゴシンおよびセラミドに誘導された。Katsumuraらは、光学活性グリシドールからFig.5に示す様にオキサゾジノン環を有するアルキニルケトン（5）を合成した。5を嵩高いアルミニウム還元剤で還元すると
エリスロ配置のアミノアルコール誘導体（6）を立体選択的に合成することが出来る。また、類似の方法で合成されたアルケニルケトン（7）
をL-Selectrideで還元するとスレオ

Fig. 5 (a) BnNCO / Et3N / CH2Cl2(b) Jones oxd.
(c) CH2N2(d) 1-heptynyllithiumu / THF(e) diisobutylaluminum 2,6-di-t-butylphenoxide / toluene(f) L-Selectride / THF

配置のアミノアルコール誘導体（8）が高いジアステレオ選択性で得られる。6および8から、アシルアミノアルコール部分が天然型および非天然型の配置のスフィンゴミエリン短鎖類縁体が合成された。
3.3 α,β-ジヒドロキシエステルから誘導する方法
α,β-ジヒドロキシエステルからスフィンゴシン類縁体の合成が最近Bittmanらにより報告された１２）。Bittmanらの合成ルートをFig.6に示す。エンインエステル（9）をShaplessの不斉ジヒドロキシ化反応にふすとα,β-ジヒドロ
キシエステル（10）がエナンチオ選択的に得られる。10を環状チオカーボナートに誘導後アジ化ナトリウムを作用させると、エステルのα位に位置選択的なアジド化が進行しアジドアルコール（11）が良好な収率で得られる。

4

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Fig. 6

生物活性化合物の構造修飾−７11はスフィンゴシンおよびセラミドに容易に誘導できる鍵
中間体である。Bittmanらはアルキンの位置が異なるエンインエステルを出発原料に用いて類似の方法でセラ
ミドの二重結合の位置異性体としてΔ5-、Δ7-、Δ15-類縁体を合成している。ある種のウイルス（Semike Forest
virus）のリポソームフュージョンにおいて、セラミドはコファクターとして機能することが知られている。Bittman
は、これらの類縁体をプローブとして用いることにより、セラミドがコファクターとして 機 能するためには 、４位のトランス二重結合が 必要であることを明らかとしている１３）。

4. セラミドからスフィンゴミエリンへの変換
セラミドの１位水酸基にホスホコリンを導入してスフィン
ゴミエリンへ 変換する方法として、１）ホスホロアミダイトを経由する方法、２）環状ホスフェートを経由する方法、

Fig. 7 (a) CIP(OMe)Ni Pr2/Et3N / CH2Cl2(b) HOCH2CH2N+Me3 TsO-/ tetrazole(c) t-BuOOH / THF

および３）環状ホスファイトを経由する方法が知られている。これらの方法は、スフィンゴミエリンの標識化合物の合成や類縁体合成に広く利用されている。以下にこれらを紹介する。
4.1 ホスホロアミダイトを経由する方法
Weisらの合成法をFig.7に示す１４）。この合成法は、オリゴヌクレオチドの合成に用いられているホスホロア
ミダイト法を応用したものである。３位水酸基をTBDPS
基で保護した12にClP(OMe) 2 N- i Pr 2を作用させるとFig. 8

ホスホロアミダイト（13）が良好な収率で得られる。13はトシル酸コリンと反応させるとコリンが導入されたホスフ

有する17が得られる。17を無水トリメチルアミンと加熱す

ァイト
（14）
に変換できる。14は、酸化によるリン酸エスると、環状リン酸エステルは容易に開環しホスホコリンにテル（15）へ変換、つづいて脱保護を行うことによりスフ変換することができる。本合成法は、アミダイト法のホスィンゴミエリンに変換された。本法を用いて合成されたファイトからホスフェートへの酸化段階を必要とせず、セ1414

コリン部のメチル基を Cで標識した C-スフィンゴミエリ
１４）

ン やコリン部分に蛍光標識を有するスフィンゴミエリン
１５）

類縁体（16）は 、スフィンゴミエリンの代謝研究に利用

ラミドからスフィンゴミエリンへの変換を短縮することが出来る。本法は、前述したKatsumuraらのスフィンゴミエリ
ン類縁体の合成にも利用された１１）。

されている。
4.3 環状ホスファイトを経由する方法
Bittmanらの環状ホスファイトを経由するスフィンゴミ4.2 環状ホスフェートを経由する方法
Buthcerらの合成法をFig.8に示す

１６）。セラミドの３

エリンの合成ルートをFig.9に示す１７）。セラミドとエチ

位水酸基をTBDMS基で保護し、環状クロロホスフェー

レンクロロホスファイトを反応させると、１位水酸基がトを作用させると、セラミドの１位に環状リン酸エステルを選択的に環状ホスファイトに変換され 18が生成する。

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1 8は、臭素を反応させた後にトリメチルアミンの 水溶液を作用させると、加水分解とアミンのアルキル化が5.2 シクロプロペニル基を有するセラミド類縁体の合成と生物活性

同 時におこりスフィンゴミエリンに 変 換される。本 法

シクロプロぺニル基はチオールとよく反応することから、は、セラミドの３位水酸基を保護する必要がなく、短分子の特定の部位にシクロプロペニル基を導入すると、行程でセラミドをスフィンゴミエリンに変換できる点でそれらの分子は酵素の活性中心付近のシステイン残基興味深い。

に付加し、その酵素を非可逆的に阻害することが知られている１９）。FabriàsとLlebariaは、この手法をセラミドの構造修飾にも取り入れ、ジヒドロセラミドデサチュラターゼ
の阻害剤の創製に利用している２０）。トリブロモシクロペ
ンタン（20）とn-BuLiを反応させて生成するシクロプロピ
ルリチウムをガーナーアルデヒドに作用させると、シクロプ
ロペニル基を有するエリスロ配置スフィンゴシン誘導体（21）が立体選択的に得られる。21からセラミドの二重結合をシクロプロペンに置換した類縁体（22）が合成さ

Fig. 9れた（Fig.11）。この類縁体は、IC50=20μMでジヒドロセ
ラミドデサチュラターゼを非可逆的に阻害する。ジヒドロ

5. スフィンゴ脂質類縁体の合成とそれらの生物活性セラミドデサチュラターゼの阻害剤はこれまで見いだされていなかったことからセラミドを介する細胞情報伝達機

以上、スフィンゴシン、セラミドおよびスフィンゴミエリン

構におけるこの酵素の役割は明らかとなっていない。22の合成法について代表的な方法を述べた。これらの合はこれらを明らかとするプローブとして利用されるものと成法はスフィンゴ脂質の分子レベルでの挙動解明に向け考えられる。

たプローブおよび酵素阻害剤の合成に応用されている。
次に、スフィンゴ脂質の構造修飾に焦点を絞り、どのような類縁体が合成され、どのような生物活性が見いだされているのかを紹介する。
5.1 スフィンゴシンのフッ素類縁体の合成と生物活性分子の特定の官能基をフッ素原子に置き換える手法
は様々な生物活性化合物の創製研究に利用されている。この手法はスフィンゴシンの構造修飾にも取り入れられている。Herdewijinらは、スフィンゴシンの1位水Fig. 11酸基をトリチル基で保護した後DASTで処理することにより、３位にフッ素を導入したスフィンゴシン類縁体（19）１８）

5.3.1 SMaseの基質認識を合成した （Fig.10）。この化合物はスフィンゴシン

スフィンゴミエリナーゼ（SMase）阻害剤は，セラミドをからスフィンゴシン-1-ホスフェートへの代謝酵素スフィ

介する細胞内情報伝達機構の詳細を明らかとするうえでンゴシンキナーゼを強力に阻害することが明らかとなっ有用な生化学toolとなると考えられる。また、この情報ている。

伝達機構の変調により引き起こされる疾患（神経変性，
動脈硬化，AIDSなど）の治療薬の創製に利用できると期待されている２１）。
SMase阻害剤を見いだす目的で、スフィンゴミエリン

Fig. 10

6

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分子中のそれぞれの官能基の存在が基質として働くた生物活性化合物の構造修飾−７

めにどの程度に必須条件となっているかが検討されてを還元した誘導体においても、D-エリスロ飽和体（23）いる。Bittmanは、３位に水酸基を持たない類縁体には D -トレオ飽和体（24）の20倍速く加水分解された。

ついて検討し、この類縁体が基質としても、阻害剤としまた、D -エリスロ飽和体（23）の加水分解速度は D -エても働かないことを報告している２２）。一方、Katsumura

リスロ体（25）の70%に低下するが、著しい低下は認

らは、スフィンゴミエリンのC-4,5位の二重結合およびア

められなかった。これらの結果は、スフィンゴミエリン

ミノアルコールの立体配置がSMaseの基質認識にどのがSMaseの基質となるためには、アミノアルコールの絶１１）程度重要かを明らかとしている 。Katsumuraらは、前対配置が本質的に重要であり、C-4,5位の二重結合

述したスフィンゴミエリンの合成法を利用して、Fig.12にの 有 無は 決 定 的な要 素でないことを意 味している。

示す６種類の短鎖スフィンゴミエリン類縁体を合成し、GattらもKatsumuraらの結果とほほ同様な結果を報告

細菌（Bacillus cereus）由来のSMaseについてそれらしている２３）。

の類縁体の加水分解速度を検討した。その結果、D エリスロ体（25）はD-トレオ体（26）よりも10倍以上速く加5.3.2 SMase阻害剤の合成

水分解された。D-エリスロ体（25）とL-エリスロ体（ent-SMase阻害剤は余り知られていないが、スフィンゴ脂25）を比較すると、L -エリスロ体（ent-25）の加水分解

質の構造修飾によりSMase阻害活性を示す数種の化合速度は顕著に低下することが観察された。二重結合物が見いだされている。以下に紹介する。
Katsumuraらは、前述した様にSMaseの基質認識においてC-4,5位の二重結合の有無よりも、アミノアルコー
ル部分の絶対配置が重要となることを踏まえて１１）、二重結合が飽和され、さらにSMaseにより加水分解されるリン酸エステルの酸素原子をメチレンあるいはエチレンで置き換えたスフィンゴミエリン類縁体（31a,b）をFig.13に示すように合成し、それらのSMase阻害活性を報告
している２４）。これらの基質類縁体は、細菌（ Bacillus

cereus ）由来の中性SMaseをIC 50=78-120μMで阻害する。

Fig. 12

括弧内の数値は加水分解初速度の相対値

Fig. 13 (a) H2 / cat.(R)-BINAP-RuCl2 / CH2Cl2 / 60℃ / 100atm(b) conc.NH3 / DME(c) AgOAc / NBS / DMF(d) CBr4 / PPh3 / CH2Cl2(e) (EtO)3P/Δ(f) Boc2O / DMAP / Et3N(g) LiCH2P(O)(OEt)2 then Boc2O

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7

菌の代謝産物にSMase阻害活性を示す化合物が数35およびその脱オキシ体（36）は、それぞれ37および38。これらの 化 合 物のなかでもに誘導された（Fig.15）。37は、細菌（Bacillus cereus）

Trichopeziza mollissimaの代謝産物から単離され由来の中性SMaseには阻害活性を示さないが、ウシ脳

たスキホスタチンは中性SMaseに強い阻害活性（1.0μミクロソームに存在する中性SMaseをIC50=377μMで非M）を示す２６）。スキホスタチンはスフィンゴ脂質とは言い拮抗阻害する。脱オキシ体（38）は阻害活性が向上し、がたいが、1,2-アミノアルコールに高級脂肪酸がアミド

IC50=181μMを示す。これらの化合物のアシルアミノアル結合している点でスフィンゴミエリンと類似の構造をもコール部分の絶対配置はSMase阻害活性に大きな影響

つ。スキホスタチンはスピロエポキシ環を有する特異なを与える。すなわち、天然スフィンゴミエリンの立体配構造をもち、これが活性発現に関与すると推定される。

置と同じ絶対構造を有する37および38よりも、それらのArenzらは、スキホスタチンをリード化合物とし、L -セリ

エナンチオマー（ent-37およびent-38）の方が４〜60倍高ンから得られた32をNaIO 4で酸化してスピロエポキシ

いSMase阻害活性を示すことが明らかとなった。ent-

環構造を有するアミノアルコール誘導体（33）を合成し38はこのシリーズの化合物のなかで最も高い阻害活性た２７）。33は、IC 50 =200μMで中性SMaseを非可逆的（IC 50=3.3μM）を示し、菌代謝産物スキホスタチンと同に阻害する。

レベルのSMase阻害活性を示すことが明らかとなった

２５）

種 見いだされている筆者らは、セラミド-1-ホスフェートの側鎖二重結合を（Table 1）。

フェニル基に置き換えたジフルオロメチレンホスホン酸類
縁体にSMase阻害活性を見いだしている２８）。L-セリンかTable 1. Inhibitory activity of N-palumitoylsphingosin-1-

ら得られたアルデヒド（34）に対してLiCF2PO3Et2を作用

phosphate analogues for N-SMase from bovine brain
microsomes.

させると、アルコール（35）が立体選択的に得られる。
Compounda

IC50 (μM)b

Ki (μM)c

37

377

253

38

181

Ndd

ent-3799

Ndd

ent-38

3.3

1.6

a

All compounds had no effect on N-SMase from Bacillus cereus

at the IC50 concentration. bIC50 values were determined using four
different inhibitor concentrations and represent the mean of two
independent experiments. cDetermined by the Dixon-plots
analysis. dNot determined.

6. おわりにFig. 14以上、スフィンゴ 脂質の代表的な合成法とそれらを利用したスフィンゴ脂質類縁体の合成と生物活性について述べた。このほかにも興味深い生物活性を有す
るスフィンゴ 脂質類縁体の合成が 報告されているが、紙面の都合で言及することはできなかった１，２９）。今後、
これらのスフィンゴ 脂質類縁体は、スフィンゴ 脂質の分子レベルでの挙動解明に向けた研究に活用されるものと期待される。

Fig. 15

8

THE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

生物活性化合物の構造修飾−７

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Calenbergh, G. Slegers, D. D. Keukeleire, A. H.
Futerman, P. Herdewijin, J. Med. Chem., 42, 2697
(1999). (b) L. He, H.-S. Byun, J. Smit, J. Wilshut, R.
Bittman, J. Am. Chem. Soc., 121, 3897 (1999). (c) J.
Chun, L. He, H.-S. Byun, Bittman, J. Org. Chem., 65,7634 (2000).

Chem., 59, 6495 (1994).

THE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

9特定計量証明事業者認定制度について
about the Specified Measurement Laboratory Accreditation Program(MLAP)

財団法人 化学物質評価研究機構 東京事業所 環境技術部

中村 利美

TOSHIYOSHI NAKAMURA
Chemicals Evaluation and Research Institute (CERI), JapanTokyo-Laboratory, Environmental Technology Department

計量法改正後、最初の特定計量証明事業者の認定（平成14年6月25日付）があり、同日、独立行政法人製品評価技
術基盤機構（NITE）
において認定証の授与式が行われました。本機構東京事業所も、大気、水及び土壌中のダイオキ
シン類の測定に関してNITEより認定を受けましたので、この認定制度の概要をご紹介いたします。

1. はじめに認定申請書

認定機関（NITE等）

環境中に極微量存在するダイオキシン類等の測定・分
析は、非常に複雑な工程により実施されるため、厳しい

1. 認定申請

2. 受理

精度管理と高い技術的能力が求められています。これ
3. 審査員の通知までも、同様な試料でありながら測定機関の間で測定
4. 審査員に対する有無の回答

値の違いがあるなど、計量証明事業を行っている機関
は、測定の信頼性をより向上させる必要があります。公5. 模擬試料の送付、書類審査

害問題として取り上げられてきたこれまでの汚染物質の6. 模擬試料の測定及び結果の報告（試料到着日の翌日から起算して15日
以内）

分析では、ppm（10−6）
レベルからppb（10−9）レベルの濃度の測定であったものが、ダイオキシン類等の分析ではさらに低い濃度レベルまで要求されます。このため、
平成13年6月に改正され14年4月に施行された計量法

7. 書類審査を行い、不明点について
質問書提示

8. 質問書に対する回答

では、ダイオキシン類等の計量証明に対応した認定制
度が導入されました。この制度は、計量証明事業の工程管理が適切に行われていることを、第三者が確認し9. 現地審査
不適合事項の確認及び改善の指示認定するものです。
なお、この法改正では上記認定制度の導入の他、新
たな計量の単位としてppt（一兆分の一の濃度：10−12）、

10. 不適合事項に対する是正報告（30日以内）ppq（千兆分の一の濃度：10−15）などが追加されました。

11.

評定委員会

12. 認定または不認定の通知2. 特定計量証明事業者認定制度（MLAP）
この制度は、ダイオキシン類等極微量物質の計量証
明の信頼性向上と確保を図るため、計量法の改正に

10

THE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

図

認定申請から認定（または不認定）までの概要

特定計量証明事業者認定制度について

よって導入されました。特定計量証明事業者認定制度

請から認定に至る概要を示します。また、表に申請に必（MLAP：Specified Measurement Laboratory

要な書類を示します。図及び表は「特定計量証明事業

Accreditation Program）
により計量証明を行なう者は、者認定制度（M L A P ）認定申請等の 手引き（第1 版）

NITE又は指定認定機関に認定の申請を行い、認定を（H14.3.20）」（NITE）から引用しました。

受ける必要があります。この認定を受けた上で都道府県認定申請には下表に示す書類の正本1通と副本3通に登録を行った事業者だけが、ダイオキシン類等についを提出し、政令で定められた申請手数料を銀行振込て計量証明事業を行うことができます。図にＭＬＡＰの申

します。

表

申請に必要な書類規定された項目

内

容

認定申請書

認定申請書

《民法第34条の規定による法人》
定款又は寄付行為及び登記簿の謄本

・定款又は寄付行為
・登記簿の謄本

《民法第34条の規定による法人》
事業計画

・申請の日を含む年度における事業計画書
・その翌事業年度における事業計画書《民法第34条の規定による法人以外の者》
事業概況書

事業概況書

特定計量証明事業の実施の方法を定めた書類

・特定計量証明事業に係る文書目録（品質文書一覧表）
・特定計量証明事業に係る品質マニュアル＊1
・特定計量証明事業に係る標準作業手順書＊2
・特定計量証明事業に係る組織図・計量証明書の書式認定の対象となる事業の実績

認定の対象となる事業の実績（過去3年分）

特定計量証明事業に従事する者の氏名及びその略歴

・統括管理者の氏名及びその略歴
・計量管理者の氏名及びその略歴
・品質管理者の氏名及びその略歴

特定計量証明事業に用いる器具、機械又は装置の数、性能、所在の場所及びその所有又は借入れの別

特定計量証明事業に用いる器具、機械又は装置の数、性能、所在の場所及びその所有又は借入れの別を示した図表等

特定計量証明事業を行う施設の概要

・事業所内の配置図
・施設における器具、機械及び装置の配置図

特定計量証明事業の公正な実施に支障を及ぼす
おそれのないことを説明した書面

特定計量証明事業の公正な実施に支障を及ぼす
おそれのないことを説明した書面

事業者向け事前確認チェックリスト

計量法に基づく特定計量証明事業者認定制度（MLAP）
事業者向け事前確認チェックリスト＊3＊1：いかなる名称でも良い。
＊2：いかなる名称でも良い。
＊3：申請前に申請者自らが認定基準への適合を確認するためのもの。提出により円滑な審査の実施に活用。

今回の法改正により、これまでの濃度の登録区分の中ている計量証明事業者については、施行後1年間は認に次の事項が特定計量証明事業として追加されました。

定を受けていなくても事業を引き続いて行うことができa) 大気中のダイオキシン類

ます。この猶予期間は平成15年3月31日までとなっていb) 水又は土壌中のダイオキシン類

ます。

平成14年4月1日からは上記 a)、b)のダイオキシン類

なお、認定の取得は任意ですが、下記の3物質につ濃度の計量証明を行なう場合、NITE等の認定を受けいても特定計量証明の認定を受けることができます。

ていることが登録要件として必要ですが、経過措置としc) 大気中のDDT、クロルデン又はヘプタクロルて法律施行時にダイオキシン類の計量証明事業を行っd) 水又は土壌中のDDT、クロルデン又はヘプタクロル

THE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

11

3. 登録の要件

b) 特定計量証明事業を適確かつ円滑に行うに必要な技術的能力を有すること。

登録の際の要件として、次の事項が挙げられます。

技術的能力に関する事項としては、施設、装置等、① ダイオキシン類に係る証明事業に使用する施設、装試薬等、計量証明の方法、試料の採取、試料の置等が基準に適合すること。

管理、試料の前処理、ガスクロマトグラフ質量分析

施設、装置等は計量法施行規則に規定する装置等計による測定、定量結果の確認があります。

が必要数整備されており、その維持管理等の計画がc) 特定計量証明事業を適正に行うに必要な業務の決められていることが必要です。

実施の方法が定められていること。

GC/MS、標準物質、純水製造装置又は純水、排ガ業務の実施の方法に関する事項としては、受注、

ス・排水処理装置、非自動はかりなどが該当します。

物品等の購入、外注、計量結果の証明があります。

② ダイオキシン類についての知識・分析経験を有する環境
計量士（濃度関係）
が計量管理を行うこと（計量管理者）。

4. 認定の期間

環境計量士の責任は、特定計量証明事業全般にわたり、特定計量証明事業に使用する特定計量器その特定計量証明事業者として認定されると、認定証が他の器具、機械又は装置及び標準物質の保管、検交付され、経済産業大臣による都道府県への通知が行査及び整備並びに計量方法の選定、計量方法の改われます。特定計量証明事業者の認定には認定の有効

善、計量方法の指導、計量結果の確認その他適正期間が定められており、３年ごとに認定の更新を受けるな計量証明の実施を確保するために必要な措置を講必要が有ります。この間に認定特定計量証明事業者がずること（計量管理）です。

継続的にその能力を有していることを確認するため、認また、環境計量士の資格経験として、対象物質の濃定機関は認定特定計量証明事業者に対して技能試験

度に関する実務に１年以上従事している者又はこれと及び現地調査を行います。

同等以上の経験を有していると経済産業大臣が認め認定を受けた特定計量証明事業者（認定特定計量証た者という規程があります。経済産業大臣が認めた

明事業者）
は、計量証明書の発行に際し、認定を受けた者とは、環境計量士（濃度関係）であって、対象物質証しである標章（認定ロゴ）を付すことができます。

の濃度測定に関する実務に６ヶ月以上従事し、かつ、

この標章は計量証明書以外のものに付すことは禁じられ

独立行政法人産業技術総合研究所が実施するダイオており、名刺、パンフレット等への表示も禁止されています。

キシン類の計量管理に関する講習を受講した者となっています。

5. おわりに③ 計量過程全般についての工程管理が適切に行われており、NITE等の認定を受けていること。

12

正確で信頼性のある環境計量が実施されることは、認定機関等による認定基準として次の項目が挙げら

環境の状態を把握し社会生活を営む上で重要です。今れており、その運用・解釈については経済産業省告示

後もダイオキシン類をはじめとする様々な有害物質濃度として具体的に示されています。また、この認定基準の計測ニーズに応え、継続的に測定、評価することで、はISO/IEC17025（ JIS Q 17025）に沿って具体化さ環境保全に貢献していくことが計量証明事業者の責務れたものです。

であると考えています。今回の計量法改正により、環境a) 特定計量証明事業を適正に行うに必要な管理組

中の極微量のダイオキシン類測定に関する認定制度が織を有すること。

取り入れられたことで、計量証明に対する一層の信頼が管理組織に関する事項としては、実施体制、組織、得られるものと思います。

文書管理、記録の管理、教育訓練、不適合業務、

注）経済産業大臣による特定計量証明認定機関の指定是正措置等、内部監査、実施体制の見直し、計財団法人 日本適合性認定協会（平成14年7月19日）

量証明の品質の監視があります。

社団法人 日本化学工業協会（平成14年8月30日）

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遺伝子情報を医薬品へ（その10）
Medicines Based on Genetic Information X Bio-cluster (3) Scotland

海外のバイオクラスター（3）スコットランド
塩野義製薬（株）創薬研究所 主管研究員

坂田 恒昭

TSUNEAKI SAKATA, Ph.D.
Tsuneaki Sakata, Ph.D.Discovery Research Laboratories Shionogi & Co.

今回は英国スコットランド地方のバイオクラスターを紹介する。資料に関してはスコットランド開発公社の山本直美氏にご協力をいただいた。

10.1 スコットランドの概要（図1、図2）

いを理解し、相互利益の確立に向けて協力しているためと推察される。1997〜1999年に英国は、日本企業のスコットランドは英国の北部に位置し、最近ではハリー・ポッターなどの魔法使いの舞台として知られている。

海外移転先としての申し込みが多い国の第6位にランクインしている（総務省･特許庁調べ）。

英国は生物情報科学の分野で国際的に高く評価されており、その成果は大規模産業から、中小企業、学術研

10.2 スコットランドの主な大学

究のレベルまで広く応用されている。
スコットランドの医療のその発展は､15世紀にアバティ

2001年度の学術研究評価調査（RAE）によると、スコーン大学で初めての薬学科が創られたことに始まる。

ットランドでは6つの大学（アバディーン、ダンディー、エジスコットランド医療の有名な成果としては、1850年に

ンバラ、グラスゴー、セントアンドリュース、ストラスクライド）

James Young Simpsonが麻酔を導入したのに始まり、の生物学部および臨床医学部が5または5*（最高評価）

1923年John MacLeodがインシュリンによりノーベルの評価を受けていて、レベルは非常に高い。

賞を受賞し、1929年Sir Alexander Flemingがペニシリンを発見した。最近では、1988年にSir James10.2.1 アバティーン大学

Blackがβ-ブロッカーとシメティディンによりノーベル賞をアバティーン大学は、最近の学術研究評価調査（RAE）

受賞し、1997年にはロスリン研究所が、日本でも話題

で5に評価された生物科学分野の4学部で、外部から年になったクローン羊ドリーの作製に成功した（2003年

間7億9000万円もの研究費を得ている。大学は、骨疾

2月死亡）。

患、糖尿病、免疫学、菌研究や自動免疫などの分野にスコットランドには数多くのインキュベーション施設があり、研究活動が盛んである。
現在、日本と英国間の経済交流は拡大の一途をたど

おける疾患研究で特に優れているとされる。医薬・医薬科学部、特に神経科学の分野においては日本企業との共同研究を多く行っている。

っている。特に日本とスコットランドの関係は、共同研究

アバディーン大学は古くから技術移転を盛んに行っておの増加や同地における日本企業の事業拡大にともなっり、たとえば磁気共鳴映像法、抗体技術と皮膚学におて、ますます結びつきが深くなりつつある。

ける新薬の開発においては先駆者である。

このようにスコットランドと日本の間における共同研究

研究開発担当の企業開発マネージャーのLiz Rattray

が成果を上げているのは、両国が相手国との文化の違

博士は、「アバディーン大学は、現在持っている生命科学

THE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

13

分野における既存の関係に満足することなく、今後益々所には、生物医学研究センター、小児保健研究所、癌日本と協力体制を築いていきたいと思っている」と述べ

センター、神経科学研究所といったものがある。加えてている。

生命科学部の中心施設として、1,400万ポンド（25億2,000万円）の資金を投じて設立された有名なウェルカ

10.2.2 エジンバラ大学（http://www.ed.ac.uk）
エジンバラ大学は、スコットランド第一の研究大学であり、医学およびバイオテクノロジーの分野における世界レベルの研究で、国際的に高い評価を受けている。

ムトラスト・バイオセンターがあり、世界各国からの500人を超える研究者に最新技術を駆使した研究設備を提供している。
ダンディー大学のビジネス開発研究・イノベーションサー
ビスのダイアン・テイラー局長は次のように述べている。

エジンバラ大学の研究実績に対する評価の例として「本大学は、生物医学および生命科学の分野におけるは、2001年学術研究評価調査において、同大学が臨

真に国際的な研究機関である。我々はすでに製薬企業

床医学、生物学、獣医学の分野で「インターナショナル･上位10社および世界中の多数のバイオテクノロジー企業

エクセレンス」賞を受けるなど、優秀な成績をおさめたこと共同研究を行っている。また日本の製薬業界との関係とが挙げられる。現在同大学の生物医学研究プロジェを深め、発展させていくことにも、大きな関心を持っておクトでは、1,000人以上の大学卒業者および博士課程修り、日本におけるビジネスパートナーの発掘に精力的に了の研究者が直接雇用されている。

取り組んでいる」。

2000〜2001年にエジンバラ大学は、研究契約および研究奨励金制度を通じて1億1,660万ポンド（29億9,000万円）以上の研究資金を得ており、そのうち59%が生物医学研究奨励金で占められている。

10.2.4 ヘリオットワット大学（http://www.hw.ac.uk）
ヘリオットワット大学の生物学部には、グレアム・スチュ

またエジンバラ大学は、研究基盤の商業化でも優秀なワート教授を所長とする国際醸造蒸留センターがあり、実績をおさめた。そのうち最もめざましい成功例の一つ

日本のウィスキーメーカーとの間で多数の共同研究を行として、1980年代にB型肝炎ウィルスのワクチンを、初めっている。その他に同大学では化学部のデーブ・アダムズて遺伝子操作によって創り出したことが挙げられる。これ

博士とその共同研究者が、日本の製薬企業との共同研は分子生物学の分野における、最も早くかつ最も重要な究で成功を収めている。

研究実用化の一例である。
同大学は、数社の日本企業との間に有益なパートナ

10.3 主なバイオ関連企業

ーシップを構築している。エジンバラ大学と日本の研究者による共同研究プロジェクトを実施し、同社の開発目
標の達成に向けて取り組んでいる。

10.3.1 バイオリライアンス（BioReliance）
バイオリライアンスは、生物製剤の開発、製造、試験を援助するGLP（米国FDAの医薬品安全性試験実施基

10.2.3 ダンディー大学（http://www.dundee.ac.uk）

14準）およびcGMP（同じく医薬品優良製造規則）に合致した契約サービスの提供で世界をリードする企業である。

ダンディー大学は、生物医学および生命科学の分野に

最近10年間に同社は日本企業との共同事業で実績を上おける国際的な研究センターとして、高い評価を得ていげており、2000年にはこのサービスに対する需要の成長る。同大学の医歯学部および生命科学部は、1,200人を受けて、スターリングの同社施設に対日ビジネス部長

を超える研究者および臨床医の研究母体となっている。

を新たに雇い入れた。最近数年間に、日本市場は同社

これらの研究では、癌、糖尿病、心循環器疾患、神経にとって主要な成長市場になっている。

疾患、炎症性疾患といった重要疾患に関する分子レベ

バイオリライアンスは、日本の大手製薬／生物製剤企

ルでの解明と、新たな治療法や臨床技術の開発に重点

業の大部分と共同事業を行っており、時間帯の異なる両が置かれている。同大学の主要な研究施設および研究

国間の意思疎通を円滑に進めるため、2つの専属代理

THE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

遺伝子情報を医薬品へ（その10）業者と契約を結んでいる。同社は良質のサービスを競争

治療ターゲットの有効性証明、新規のリード成分の発見、力のある価格で提供することで、他社との差別化を図っ

アッセイ開発、顧客の要望にあったスクリーニング、前臨ている。各顧客には専属のプロジェクトマネージャーが床、臨床試験を行える世界最先端の施設にアクセスが出付けられ、彼らは代理業者および顧客の協力の下に、来る。優秀な基礎研究と応用化に必要な焦点を絞ったサンプルの受け取りから最終報告書の提出に到るまで、臨床技術により、新しい治療法開発がより容易なものとな

研究の進展に関する総合的な情報と良質のサービスをる。現在、1000名以上の科学者が様々なプロジェクトに提供している。

従事している。
グラスゴー大学のビジネス開発マネージャーのイアン・

10.3.2 サイペックス（Cypex）（http://www.cypex.co.uk）

マーフィーは「私達は、日本の企業の方々に、スコットランドは研究開発の拠点として最適であると言うことを証明

サイペックス（Cypex Ltd）
はダンディーに本社を置き、していきたいと思っている。私達は日本を単に有望な市

医薬品開発の関連サービスおよび製品の提供を行って場として見ているだけでなく、世界最先端の研究を進めいる。現在、同社は日本企業のバイオ部門と業務提携ていく上でのパートナーとして、日本企業と共に仕事をすを結んでいる。その第一段階としてサイペックスは、そのることを素晴らしい機会だと捕らえている。既にスコットラ

日本企業の研究者が人体の薬物代謝研究に使用する

ンドで共同研究を行っている全ての日本企業が、スコッ様々な種類の抗ヒト−シトクロムP450抗体を供給するヨ

トランド人からの暖かい歓迎とその研究結果に満足してーロッパ内での販売業務を行っている。

いる。」と述べている。

また、同社は医薬品の流通・販売における提携関係の次の段階として、その日本企業との共同研究に着10.3.4 YRING（吉富神経科学研究所）

手することも念頭に置いている。サイペックスの重役の（http://www.gla.ac.uk/ibls/NBS/yoshi.html）

一人であるマイケル・プリチャード博士は、「当社とそのグラスゴーにあるYRINGではストラスクライド大学・グ

日本企業は、人体の薬物代謝の分野できわめて多く

ラスゴー大学との共同研究を行っており、約20名のスタの共通基盤を持っており、我々はこの分野における両ッフが分裂病治療の新薬を発見・評価する研究プロジェ

社間の相互協力関係の構築を切望している」と述べてクトに従事している。

いる。

このプログラムはグラスゴー大学の著名な神経科学者と精神医学者の専門技術に加え、YRINGのスタッフ間

10.3.3 ファーマリンクス（PharmaLinks）の密なコミュニケーションにより成功を収めている。

（http://www.pharmalinks.org）

初期のYRINGプログラムは、分裂病の進行プロセス

ファーマリンクスは、グラスゴー大学とストラスクライドの鍵を握る分子と細胞の働きを解明し、現在手に入る治大学の世界有数のバイオ医療研究を企業に紹介をする

療薬がその症状にどのように軽減するかという基礎研究窓口としての機能を果たしている。ファーマリンクスは、に焦点をあててきた。

製薬産業の様々な要望に答えるべく経験のあるスタッフ

YRINGは、既に新世代の分裂症治療薬を開発するを配し、両大学は既に世界トップ50の製薬企業のうち42ために活用できる全く新しいターゲットを特定しており、こ社とビジネスを行っている。その中には日本のトップ20企

れはYRINGの研究チームの高い技術と意欲を示す、素業のうちの14社も含まれている。

晴らしい成果だと言える。現在は新規の抗精神病薬のファーマリンクスはその創設以来、2000年の東京や大 阪での 設 立 発 表を含め 何 度も日 本を訪れており、開発を目的とした医薬ターゲットを特定することを目標に研究がなされている。

最近日本の主要製薬企業の1社とライセンス契約を締結した。そのほかにも共同研究の案件が 審査されている。
ファーマリンクスを通じて、日本の製薬企業は、創薬、10.3.5 Q-1バイオテック（Q-One Biotech）(http://www.q-one.com)
Q-1バイオテックは、10年以上にわたって日本の製THE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

15

薬業界と提携関係を築き、現在では日本のすべてのの本社に設置したのは、スコットランドの大学と多くの日大手生物製剤企業と共同事業を行っている。このよう

本企業の間で共同薬学研究が継続的に実施されているなパートナーシップによって、同社は日本国内、ヨーロのも一つの理由である。1995年以降、エジンバラの同ッパ、米国、アジア太平洋諸国向けに、生物製剤およ社施設は、ヨーロッパにおける最先端の医薬品開発のびヒトの血漿関連製品を製造している日本のすべての中枢機関としてきわめて高い評価を受けてきた。

製薬企業を支えていることになる。Q-1バイオテックはまたジャパン・ファーマセンターは、医薬品開発および主として、日本企業に対し、微生物およびウィルスの安商品化サービスに加えて、日本の製薬企業がヨーロッ

全性試験、ウィルスおよびTSE（伝染性海綿状脳障害；

パ市場に効率的に進出できるよう、従業員の募集およ

狂牛病の原因）の検証作業、ウィルス基盤製品のバイ

び 訓練の支援やマーケティングに関する助言を行ってオ製造契約の分野における同社の専門知識を提供しいる。

ている。さらにこのパートナーシップの主要な目的の一つとして、欧米での臨床試験へ の参入を望む日本企

10.3.7 スコッティシュ･バイオメディカル業を特に法制面で支援することが挙げられている。こ（http://www.scottish-biomedical.com）のようにQ-1バイオテックはTSE研究および法制上の問

スコッティシュ･バイオメディカルはテクノロジー管理企業

題に関する専門知識の提供によって、関連する製薬企である。同社は、数年にわたって産業界のパートナーに業に大きな利益をもたらしてきた。さらに同社は、この時間的指標を設けた創薬プロジェクトを提供してきた。

パートナーシップをスコットランドの他の契約研究組織

これらの最先端のプロジェクトは、スコットランドだけでなにつなげていくことにより、日本企業に更なる広範な臨く、世界ではぐくまれた経験と研究者とのネットワークを駆

床前のサービスを提供してきた。そのような現地の提使して、医薬とバイオ技術産業における科学的に必要条

携先企業の例としては、後述するクインタイルズが挙げ件を備えて設計されている。

られる。

日本はスコッティシュ･バイオメディカルの主要なマーケ

現在、東京の本社には数百人の従業員が勤務しておットであり、2001年の3万ポンド（5億4,000万円）の歳入

り、血液製剤の後期純化工程の設計、ゲノミクス、プロのうち、90％は日本とのビジネスから来ている。日本主

テオミクスといった分野を専門として、国内製薬企業の要企業3社はスコッティシュ･バイオメディカルと共同研究を

医薬品開発を支援する広範なツールを提供している。

行っている。
スコッティシュ･バイオメディカルは、日本で素晴らしいネ

10.3.6 クインタイルズ（Quintiles）(http://www.quintiles.com)

ットワークを構築し、また、スコットランドにおける様々な研究分野において研究者と関係を持っている。スコッテ

スコットランドのエジンバラに本社を置くクインタイルズのィシュ･バイオメディカルのマーケティングダイレクターである

ジャパン・ファーマセンターは2000年中頃の発足以来、多アラン･ミラーは、「弊社が日本からの投資の誘致で成功数の日本の製薬企業をサポートしてきた。

しているのは、常に顧客の満足を第一に置いたアプロー

同センターは、日本市場でニーズの高い 英国内代理チを行っているからである」と述べている。

人 モデルを基盤として、日本の製薬企業、特にヨーロッ
パ市場における地位の確立を望んでいる中規模の新参入企業を支援している。クインタイルズは、医薬品の臨床（http://www.strakan.com）

前試験から許可申請、マーケティング、商品化、医療関スコットランドに本社を置く製薬企業, ストラカン・グルー

連の情報提供に到るまで、医薬品開発に関するあらゆ

プは、主として骨疾患および皮膚疾患の治療薬を開発しる製品・サービスの提供によって、日本の製薬企業がヨている。そしてこの分野のみにとどまらず、様々な製薬のーロッパにおける事業目標を最小限の投資で達成できる開発に取り組んでいる。ストラカン・グループはマトリダーよう支援している。

ム®（MatriDerm®）経皮技術の開発者である京都薬科

クインタイルズがジャパン・ファーマセンターをエジンバラ

16

10.3.8 ストラカン（Strakan）

THE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

大学の神山文男博士の研究室との共同研究を通じて、

遺伝子情報を医薬品へ（その10）

日本企業と広範な研究契約を結んでいる。日本のある10.4 地域交流

企業はマトリダーム®システムを利用して、日本国内で7種類の一般治療用および化粧用の貼付剤を開発・販売している。

最近3〜4年間に日本の関西地方とスコットランドの間における協力関係の進展により、両者間には数回の相互訪

同社の取締役は次のように述べている。
「ストラカンは問が実現している。2002年3月には関西の企業6社がス製品の商品化にとって将来、日本がきわめて重要な市

コットランドを訪問し、過去数年間に築き上げてきた協力場になると考えており、現在の日本企業との協力関係を、関係をさらに深めた。この訪問は近畿バイオインダストリー

さらに長期的なパートナーシップへと発展させることを望進行会議が企画し、日本貿易振興会（JETRO）
および近んでいる」。

畿経済産業局の支援を受けて実施されたものである。

図１ スコットランド地方

図2 スコットランド地方のバイオ企業群

THE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

17

ダイオキシン類分析用
活性炭分散シリカゲルリバースカラム
Active carbon-dispersed Silica gel Reversible Column for dioxins analysis
関東化学株式会社 草加工場 生産技術部

小林 幹夫

MIKIO KOBAYASHI
Production Technique Dept.,Soka Factory,Kanto Chemical Co., Inc.

1. はじめにダイオキシン類はきわめて毒性が高く、その環境汚染は大きな社会問題となっている。ここで、ダイオキシン
類とは、ポリ塩化ジベンゾ‐パラ‐ジオキシン（PCDDs）、
ポリ塩化ジベンゾフラン（PCDFs）、およびコプラナーポ
リ塩化ビフェニル（Co-PCBs）の総称である（図１）。
PCDDs、PCDFsには置換塩素の数や位置によりそれぞれ75種と135種の同族体及びそれらの異性体が存在する。そのうち2,3,7,8-位に塩素が置換しているPCDDs7
種とPCDFs10種は強い毒性を示し分析の対象となっている。一方、PCBsには209種の同族体・異性体が存在する。そのうちortho位（2,2 ,6及び6 ）に塩素が全く置
換していないnon-ortho PCBs 4種と、ortho位に1個塩素が置換しているmono-ortho PCBs 8種は平板状（planar）構造を持つことからコプラナーPCBsと呼ばれ、
PCDDsやPCDFsと類似の強力な毒性を示し分析対象

図１ ポリ塩化ジベンゾ-パラ-ジオキシン(PCDDs),ポリ塩化ジベンゾフラン(PCDFs)及びポリ塩化ビフェニル(PCBs)の化学構造式となっている。
ダイオキシン類の分析は通常、①試料採取、②溶媒抽ある。このクリーンアップ操作は、除去すべき夾雑物質

出（試料からダイオキシン類を抽出）、③クリーンアップ（抽の種類に合わせて複数のステップを組み合わせて行わ

出液から夾雑物質を分離除去）、④高分解能ガスクロマ

れるが、多層シリカゲルカラム→アルミナカラム→活性炭

トグラフ質量分析計（HRGC/HRMS）
による定量の順に

カラムの3種のステップを組み合わせた方法が多用され

１)２)

行われる

。

ている。

一般に抽出液中に存在するダイオキシン類量はppb
-9

18

-15

活 性 炭カラムは 、ダイオキシン類のような平 板 状〜ppq（10 〜10 ）レベルと極めて微量である。一方、（planar）構造を有する分子を特異的に吸着するという抽出液中には多くの種類の夾雑物質（分析妨害物質）

活性炭の性質を利用して、ダイオキシン類とその他の夾が高濃度で含まれている。そのため、HRGC/HRMSで雑物質を効率よく分離することができ、ダイオキシン類分

高精度にダイオキシン類の定量をするには、クリーンアッ

析のクリーンアップ用カラムとして優れている３) ４) 。また、

プ操作で夾雑物質を可能な限り除去することが重要で製造ロットや保管条件などにより活性及び溶出挙動が変THE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

ダイオキシン類分析用 活性炭分散シリカゲルリバースカラム

動しやすいアルミナと違い、活性炭の分画性能は比較的安定性が高い。
当社では、愛媛大学農学部 脇本教授の御指導を受け、ダイオキシン類分析用の活性炭分散シリカゲルを開発し５)、2000年に上市した。この製品は分画性能に優れ、かつ、低ブランクであるという特長を持ち、現在ダイオキシン類分析に広く使用されている。今回、この活性
炭分散シリカゲルをカートリッジ化して、使い勝手を向上させた活性炭分散シリカゲルリバースカラムを開発・製品化したので、その特長について以下に述べる。

2. 活性炭分散シリカゲルリバースカラムの特長
図2 活性炭分散シリカゲルリバースカラム

2.1 活性炭分散シリカゲルリバースカラムの概要
活性炭分散シリカゲルリバースカラムの外観を図２に示す。カラムは、内径8.8mm，長さ160mmのガラス管に活性炭分散シリカゲル1gを充填し、その両端を硫酸ナト
リウムを含有させたガラス繊維濾紙で固定した構造になっている。硫酸ナトリウムは、カラムに負荷する試料溶液
や溶出用有機溶媒に含まれる水分を除去し、水分によりカラムの分画特性が変動するのを防ぐ働きがある。なお、ガラス繊維濾紙（片側一片）には硫酸ナトリウム約0.12gが分散した状態で含まれており、最大約0.15gの水分を吸収する能力がある。
活性炭分散シリカゲルリバースカラムを使用して、自然滴下の方法で通液する場合の全体図を図３に示す。リバースカラムの上に、テフロンストレートユニオンを介してガラス製リザーバーを接続し、その上に分液ロートを接図3 活性炭分散シリカゲルリバースカラムを用いた通液の全体図（自然滴下の場合）続した構成で、液はテフロンストレートユニオンには接触しないようになっている。この自然滴下の方法で約0.5などの公定法では、クリーンアップ操作に先立ち、事前〜0.7ml/minのほぼ一定した速度で通液することが可にトルエンで洗浄するよう指示されているが、その操作能である。

は煩雑で作業に長時間を要する。一方、ダイオキシン類
は低酸素雰囲気で加熱することにより脱塩素化反応を2.2 ブランク確認試験

起こし分解することが知られている６)。当社の活性炭分

表１に活性炭分散シリカゲルリバースカラムのブランク

散シリカゲルリバースカラムは充填剤調製時およびカラム

確認試験の結果を示す。4種類の製造ロットから各3本を充填後に窒素気流下での加熱処理を行い、ブランク値

とり、計12本のリバースカラムのブランクを評価したが、を低減しているため、事前の洗浄なしでそのまま使用可

全てのカラムで、分析対象のPCDDs/PCDFs計17種と能である。７)

コプラナーPCBs計12種は検出下限未満であった。
一般に活性炭含有充填剤はダイオキシン類などの分析妨害成分で汚染されていることが多い。そのためJIS

2.3 分画特性 ８)９)
分画試験の結果を図４に示す。ヘキサン画分ではTHE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

19

表1 ブランク確認試験結果

注）評価カラム：
活性炭分散シリカゲルリバースカラム
計12本（製造ロット4種類、各3本）
方法：
カラムにトルエン50mLを流し、濃縮後、HRGC/HRMSで分析
ND：検出下限未満
Te：tetra(4塩化),
Pe：penta(5塩化),
Hx：hexa(6塩化),
Hp：hepta(7塩化),
O：octa(8塩化)#：IUPAC No.

（1）ヘキサンによる溶出パターン（Co-PCBs）（2）25vol%ジクロロメタン含有ヘキサンによる溶出パターン（Co-PCBs)（3）
トルエンによる溶出パターン（non-ortho PCBs）（4）
トルエンによる溶出パターン（PCDDs,PCDFs）

図4 分画試験結果
注）評価カラム：活性炭分散シリカゲルリバースカラム
試料：PCDDs，
PCDFs及びCo-PCBsの標準物質（4,5塩素化物：1000pg，
6,7塩素化物：2000pg，
8塩素化物5000pg）
方法：①ヘキサン→②25vol％ジクロロメタン含有ヘキサン→③（カラムを上下反転後）
トルエン
濃縮後，
HRGC-HRMSで分析

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mono-ortho PCBs（#114）が40mlから溶出し始めた。

た。次にトルエン画分（カラムを上下反転後通液）ではnon-ortho PCBs及びPCDDs/PCDFsはヘキサン画分

non-ortho PCBs及びPCDDs/PCDFsが60mlまでにに溶出しなかった。次に25vol％ジクロロメタン含有ヘキ溶出した。この結果より、①ヘキサン40mlで夾雑物質

サン画分ではmono-ortho PCBsが40mlまでに溶出し、を溶出、②25vol％ジクロロメタン含有ヘキサン40mlでnon-ortho PCBs及びPCDDs/PCDFsは溶出しなかっmono-ortho PCBsを溶出、そして③カラムを上下反転

THE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

ダイオキシン類分析用 活性炭分散シリカゲルリバースカラム

表2 添加回収試験結果

注）評価カラム：
活性炭分散シリカゲルリバースカラム
方法：①ヘキサン40mL→②25vol％ジクロロメタン含有ヘキ
サン40mL→③（カラムを上下反転後）
トルエン60mL
濃縮後、HRGC/HRMSで分析

後、トルエン60mlでnon-ortho PCBsとPCDDs/PCDFs

シュ法の採用により、従来の分析法に比較してトルエンを溶出という分画条件が 得られた。なお、di-ortho

使用量を大幅に削減でき、また、溶媒濃縮等の作業時

PCBs（#170,#180）（以前分析対象であったが、最近の間を短縮できるメリットもある。さらに煩雑なカラム作製に公定法では分析対象外）
を測定する場合は、ヘキサン画要する作業時間も省くことができ、ダイオキシン類分析の分の最初（0〜10ml）から溶出するため、ヘキサンによる効率化に極めて有効であると考える。

溶出は行わずに、25vol％ジクロロメタン含有ヘキサンとトルエンによる分画を行う方が望ましい。
ダイオキシン類標準物質を添加し、上記溶出条件で回収試験を行った。その結果を表2に示すが、良好な回収

本報告に当たり、データを提供して頂いた独立行政法
人農業環境技術研究所 清家伸康博士に深く感謝申し上げます。

率が得られた。
以上のように、活性炭分散シリカゲルリバースカラムで

参考文献

はダイオキシン類の明確な分画が可能であった。
また、従来の一方向からの通液方法では、活性炭への吸着力が大きいOCDD/OCDFをカラムから溶出させるのに約250ml
以上のトルエンを要したのに対し、カラムを反転して通液（バックフラッシュ法）することにより60ml以下の少量のトル
エン量で済み、
トルエンの使用量を大幅に削減できることがわかった。

1）JIS K 0311;排ガス中のダイオキシン類及びコプラナーPCBの測定方法
2）JIS K 0312;工業用水・工場排水中のダイオキシン類及びコプラ
ナーPCBの測定方法
3）C.S.Creaser et al.,Chemosphere,25,1981(1992)
4）T.Wakimoto et al.,Chemosphere,27,2117(1993)
5）小林幹夫,秋月哲也,松田宗明,脇本忠明,第9回環境化学討論
会講演要旨集，408(2000)

3. まとめダイオキシン類の分析では、厳しい精度管理とともに分析時間の短縮（簡易化・迅速化）が強く求められている。
活性炭分散シリカゲルリバースカラムは、ダイオキシン類
分析のクリーンアップ用カラムとして優れた特性（分画、6）Hagenmaler et al.,Environ.Sci.Technol.,21,1080(1987)
7）特開 2001-305119
8）清家伸康，
横石英樹，
殷 煕洙，
上垣隆一，
桑原 雅彦，
上路 雅子，
小林幹夫,第11回環境化学討論会講演要旨集，648(2002)
9）増崎優子,松村徹,小林幹夫,第11回環境化学討論会講演要旨
集，
288(2002)

回収率、ブランクなど）を有している。また、バックフラッ

THE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

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ドイツの切手に現れた科学者、技術者達（2）ヨハネス・グーテンベルク
Scientists and Engineers in German Stamps (2). Johannes Gutenberg
筑波大学名誉教授

原田馨

KAORU HARADA
Professor Emeritus,University of Tsukuba.

ヨハネス・グーテンベルク
ヨハネス・グーテンベルク（ Johannes Gutenberg，1400頃〜1468）
はマインツ

グーテンベルク切手、西ドイツが1961〜
1964年に発行した有名人普通切手の一枚。

（Mainz）に生まれ 、金属活字を使う新しい実用的印刷術の発明者であった。
1430年頃マインツからストラスブール（Strasbourg）に移り、そこで実用的印刷術についていろいろ工夫を重ねたと思われる。当時の書物は専門の筆記者が羊皮紙上に書き写したもので極めて高価であり、また書き間違いがあった。グーテンベル
クは金細工の職人ヨハン・フスト（ Johann Fust,1400頃〜1466）
と共に印刷所をマインツに設立し、1450〜l455年頃、1頁が42行のラテン語の聖書（42行聖書、1282頁）300部を印刷した。これは手書き本と同様に美しいものであった。残念なことにグーテンベルクは聖書印刷のために借金をしたが、その借金を返済できず、裁判の結果印刷機具のすべてを失い、借金を抱えたまま死亡し、すべてはフストを含む債権者の手に渡った。
博物館の外に立つグーテンベルクの頭像。

この新しい印 刷 術の拡 散は着 実に進 行した。マルチン・ルッター（ M a r t i n
Lutter,l483‐1546）のプロテスタント運動は彼がラテン語の聖書をドイツ語に翻訳したことに加え、ルッターが次々と書いた文書が速やかに印刷され社会に流布されたことが、この宗教運動の成功の一因であった。印刷術の拡散は文書革命を引き起し、更に17世紀になり科学革命を引き起こした。
グーテンベルクの印刷術の成功は第一に種々の金属を含む鉛合金の活字を利用したこと、第二に金属活字になじむ油性のインクを利用したこと、第三に印刷にブドウを搾るための圧縮器（プレス）
を用いたことであった。印刷することをドイツ語ではdruck、英語ではpressと云うが、これは初期の印刷にワイン作りの絞り機を利用したのでこの名称がある。なお、陶製または金属活字を用いた印刷が、グーテ
ンべルクの印刷術以前に朝鮮半島、中国で試みられたがこれはあまり発展しなかった。金属活字を利用するには、インクが親油性（疎水性）でなければならない。
東洋では水性インク（墨汁）のついた木製の版木に紙をのせて上からゆるやかにこすることにより印刷する。すなわち日本では印刷することを
「刷る」
と云う。

グーテンベルク広場に立つJ.グーテンベ
ルクの立像、1838年に完成した古いブロンズの記念像。

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THE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

西ヨーロッパにおける紙の利用は東洋より約1000年ほど遅れていた。西ヨーロッパにおいて紙が一般的に利用されるようになったのは13〜14世紀であり、グーテン

ドイツの切手に現れた科学者、技術者達（2）ヨハネス・グーテンベルク

1972年西ドイツ発行の本の年切手ベルクの印刷術発明の僅か100年位前のことであった。ヨーロッパには羊皮紙に手で書かれた書物しかなく、書物の数が極めて少なかったので非常に高価であった。このことは学問の形式にまで影響を及ぼすことになった。西欧では学問をするのに紙がなかったので書物が少なく学生は教師の講議を耳で聞いて理解し、また口頭で質問し議論するのが学問であった。日本では紙に印刷された書物を前にし、これを目で読み理解するのが学問であった。西ヨー

1983年発行の文字と活 字 印 刷 技術を記念するヨー
ロッパ切手。

ロッパの大学における試験の多くは19世紀に到るまで口頭試験であった。それ故受験生は質問に対して口頭で答えねばならず、口頭で論述できなければ、即ち沈黙した者は議論に敗北したとみなされた。西欧の伝統的学問に自由7科がある。はじめの3科は文法、修辞学及び弁証法であり、これは議論に際して文法に則り、ラテン語を間違いなく話し、修辞学により美しく表現し、弁証法により論理を駆使し論敵を論破することが学問であった。このように日本の学問の形が西ヨーロッパのそれと大きく異なることを思い、我々
日本人は口頭での論述能力の向上に努力しなければならない。
字が発明され、紙が生まれ、印刷術が発明され安価な書物が生まれた。それらの過程を文書革命として辿ることができる。しかし近時印字はタイプライターで、更にワードプロセッサ、パーソナル
コンピュータで処理されるようになり、紙と印刷術による情報の時
代は次第に後退しつつある。今後情報処理の分野では電子機器の役割が益々多くなり、情報の伝達とその保存には何れ最も簡便で有効な方法に落ち着くものと思われる。
印字された紙片は情報を担っているが、日本で最も古い印刷された紙片は奈良時代のものである。770年に称徳天皇の勅願により版木で印刷された「陀羅尼経」を入れた木製の小塔を各地の大寺に配付されたが、この「百万塔陀羅尼」
はその印刷年代が判明している日本最古の印刷物である。

グーテンベルク像の台座にはプレス（加圧機）を用いてプレス（印刷）しているグーテンベルクと職人のレリーフがある。

レーゲンスブルクに近い
ヴァルハラ（Walhalla）に展示してあるグーテンベ
ルクの大理石の頭像。

15世紀半ばにグーテンベルクは300部の聖書を印刷したが現在その約半分が残っていると云う。グーテンべルクの印刷した聖書は「42行聖書」と云われるが、これは世界で最も高価な書物の一つである。日本には完品はないが、42行聖書の約半分を所有している大学図書館がある。以前はグーテンベルクの聖書を持っていることは図書館の格を示すものであった。マインツのグーテンベル
ク博物館には完品の聖書が特別室に展示してあるが、売店には復刻した種々の美しい42行聖書の一頁を販売している。グーテン
ベルクの印刷術の発明とその伝播が後の歴史に及ぼした影響を考えれば、売店の復刻版42行聖書は最も知的な贈り物の一つと称徳天皇が770 A.D.に近畿の大寺に配られた木製の小塔とその中に収められた木
版印刷の陀羅尼経のオリジナル。この木
版印刷物は日本最古の印刷物である。

なるだろう。ドイツに行く機会があればマインツのグーテンベルク博
物館を訪ねることをお推する。ここではグーテンベルクの印刷機による印刷の実演と共に歴史的な書物の実物を見ることができる。

THE CHEMICAL TIMES 2003 No.2（通巻188号）

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ドイツの切手に現れた科学者、技術者達（2）ヨハネス・グーテンベルク
西ドイツが1954年に発行した「聖書印刷500年」記念切手。

ラインラント・プフアルツの州
都切手の図柄はグーテンベル
ク博物館の旧館である。

東ドイツが1970年に発行した有名人切手（6枚組）の一つがこの
J. グーテンベルク切手である。

グーテンベルク聖書印刷以前に金属活字を用いて1434年に印刷された朝鮮の書物。

博物館の薄暗い特別室にはグーテンベルクの42行聖書の完本の展示がある。

編

表紙写真
ハクサンコザクラ
このハクサンコザクラ、雪渓の雪が解けた後の湿地に、非常に鮮やかな紅紫の花を咲かせます。あたかも蛍光塗料を含ませているようなこの色とその可憐さ、また、その群落も見事で、数多くあるハクサン…の名を持つ高山植物の代表格として親しまれています。
草丈およそ10〜15センチ、花径3セン
チ前後。
（写真・文 北原）

マインツの大聖堂前の広場にあるグーテンベルク博物館の旧館。展
示館は旧館を抜けて向う側にある。左は西ドイツ発行の州都切手（12枚組、1964-65年発行）の一つで図柄はグーテンベルク博物館旧館。

集いよいよ春到来とばかりに、木の芽や花

後記

らす良い機会といってもいいでしょう。

のつぼみが一斉に膨らみはじめ、春爛漫を

本誌「THE CHEMICAL TIMES」
も多く感じる 花見 の季節を迎えました。皆様方の皆様方との出会いを念頭に、前回発行の地域の桜前線はどのような状況でしょうの通巻187号より、装いを新たにするとともか。今宵の春を堪能し、閉塞感のある現状に、弊社インターネットホームページに全内を打破したいものです。また、春は、入社・容の掲載を開始致しました。幅広い分野の入学及び異動などによる 人との出会い の方々のアクセスをお待ち申し上げます。

季節でもあります。出会いは夢や希望をもた

C K

（三城記）

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電話（03）3279−1751 FAX（03）3279−5560
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編集責任者 三城 侑三
平成15年4月1日 発行