hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ベトナムにおける母乳中ダイオキシン濃度とステロイドホルモンの関連

本研究の目的は、ベトナムの枯葉剤汚染地区と非汚染地区の比較により、母親の母乳中ダイオキシンと血清中・唾液中ステロイドホルモン、第1子の発達の関連を明らかにすることであった。対象は20歳から30歳の母親と生後4週から16週の第一子各50組であった。ダイオキシン濃度はほとんどの異性体において撒布地区の方が高かった。ダイオキシン濃度といくつかのステロイドホルモン値の間にU字型相関を示した。また、男児よりも女児において発達計測値とダイオキシン濃度、ステロイドホルモン値に強い相関を示す傾向が見られた。23年度は枯葉剤散布地区(Dong Nai省Bien Hoa地区)と対照地区(Ha Nam省Kim Bang地区)において現地調査を実施した。24年度はそのうち撒布地区(母子55組)について母親の母乳中ダイオキシン異性体、ステロイドホルモンの試料分析を行い、その第1子の発育状況との関連を含めた解析を実施することができた。対象となった母親の平均年齢は25.4±2.7歳、第1子の性別は男児34人、女児21人であった。ダイオキシンレベルと血清中ステロイドホルモンレベルとの関連では6つのダイオキシン異性体(1,2,3,7,8-PeCDD、1,2,3,4,7,8-HxCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDD、2,3,7,8-TCDF、1,2,3,4,6,7,8HpCDF、1,2,3,4,7,8,9-HpCDF)と血清中DHEAでU字型相関が認められた(決定係数>0.1)。これによりダイオキシン異性体が直接体内のDHEAレベルに影響していることが考えられる。ダイオキシンレベルと児の身体測定値の関連では、男児よりも女児における頭囲、胸囲との負相関が顕著にみられ、特に女児の頭囲と1,2,3,7,8-PeCDDとの決定係数は0.41であった。ステロイドホルモンレベルと児の身体計測値の関連においても女児と唾液中アンドロスンジオンとの決定係数が0.51であった。現在、対照地区のこれらの試料(母子55組)については測定が完了していない。25年度中に試料分析が出来次第、撒布地区と対照地区間の統計分析を行う。本研究は外因性内分泌攪乱化学物質としてのダイオキシン類の健康影響に着目し、ベトナムの枯葉剤汚染地域(hotspot)と非汚染地域を比較することで、人体におけるダイオキシン濃度とステロイドホルモンの関連を明らかにすると共に、ステロイドホルモン代謝経路への影響部位についても考察を加えることを目的としている。調査は平成23年8月6日から8月16日の期間に実施した。対象地区は枯葉剤撒布地区であるベトナム南部のDong Nai省Bien Hoa地区および対照地区であるベトナム北部Ha Nam省Kim Bang地区であった。調査対象者は対象地区から抽出した20歳から30歳の母親とその第1子(生後4週から16週)とした。平成24年度は撒布地区の、25年度は対照地区の生体資料の解析を終了した。母子共に撒布地区と対照地区の比較ができたのは、撒布地区49組、対照地区53組であった。撒布地区の母親の平均年齢は25.5±2.8歳、対照地区では23.3±4.4歳であった。ダイオキシンの総毒性等価量中央値は撒布地区が9.3pg/ g lipidに対し対照地区では3.4 pg/ g lipidであり(p<0.0001)撒布地区が高い値を示した。ステロイドホルモンのレベルのうち、差が見られたのはA-dione(p<0.0001)、とエストラジオール(p<0.0081)でいずれも撒布地域の方が高い値であった。地区ごとにダイオキシン、血中ステロイド、児の身体測定値の関連を見ると、撒布地区ではDHEAと6つのダイオキシン異性体との間にU字型相関が認められたのに対し、対照地区では認められなかった。ダイオキシンレベルと児の身体計測値の関連では、両地区おいて男児よりも女児における頭位、胸囲との負の相関が認められた。ステロイドホルモンレベルと児の身体計測値の関連においては、撒布地区では女児の唾液中アンドロステンジオンとの間にU字型相関が認められた。今後は母親の年齢等の諸要因を調整し、詳細な分析を行い論文化する予定である。本研究の目的は、外因性内分泌攪乱化学物質としてのダイオキシン類の健康影響について、ベトナムの枯葉剤汚染地域(hotspot)と非汚染地域の20歳から30歳の母親と第1子各100組を対象とし、第1子の発達と母親の母乳中ダイオキシン濃度、唾液中ステロイドホルモンとの関連を明らかにすることである。

当年度調査は8月6日から8月16日の期間に調査を実施した。調査実施前には、ベトナム側のカウンターパートであるハノイ医科大学10-80委員会が、各地区の人民委員会担当者、地区クリニック担当者と連絡を取り対象者を選出、対象者への調査依頼を行った。また、研究者間で調査場所、スタッフ人員、調査物品の準備、分析試料の保管と輸送方法についての調整を行った。調査地域は枯葉剤撒布地区であるベトナム南部のDong Nai省Bien Hoa地区および、対照地区であるベトナム北部Ha Nam省Kim Bang地区とした。調査対象者は対象地区から抽出した20歳から30歳の母親とその第1子(生後4週から16週)の各60組とし、最終的にBien Hoa地区では58組、Kim Bang地区では55組の母子に対し調査を実施することが出来た。当初の研究計画では、枯葉剤汚染地区と対照地区の対象者は各100組としていたが、申請額よりも減額となったため、対象者数の規模を縮小せざるを得なかった。しかし、次年度に予定していた対照地区における調査も同時に実施することが出来た。採取試料は各地区クリニックの冷凍庫にて-70°Cで保管し研究代表者がドライアイスを用い日本へ空輸することが出来た。現在、ダイオキシン類については連携研究者の中川が高分解能のGC-MAS装置を用い測定を開始している。ステロイドホルモンについては、研究協力者の本間らが、液体クロマトグラフ/タンデム質量分析装置(LC/MS/MS)を用いて測定を開始している。24年度は、枯葉剤撒布地区であるDong Nai省Bien Hoa地区の対象者(55名)の母乳中ダイオキシン濃度、唾液中ステロイドホルモンの試料分析を完了することができた。しかし対照地区であるHa Nam省Kim Bang地区分(55名)については、年度内に試料分析を完了することができなかったため。分析に関わる予算の関係上、研究計画当初のサンプル数を縮小せざるを得なかったが、枯葉剤撒布地域と共に、対照地域の調査を実施することが出来、当初2年で実施する計画であった現地調査を計画1年目で終了することが出来た。対照地区のサンプルの試料分析結果が出次第、当初予定していたダイオキシン濃度、ステロイドホルモン、第1子の発育状況の関連について両地区間の比較分析を実施し、結果の公表を行う。24年度中に、ダイオキシン、ステロイドホルモンのすべての測定の終了を目指す。25年度は、測定データの解析を終えて学会等での発表、論文の作成を行い、結果を公表する。主に学会発表のための旅費、論文作成費用に充てる。24年度研究費はそのほとんどをダイオキシン、ステロイドホルモンの分析費用に充てる。
高効率太陽電池用高品質基板材料の新規作成法

太陽電池の変換効率を向上させるために、(1) Geの添加がSi結晶中のボイド欠陥形成と光照射による結晶品質劣化に及ぼす効果と(2) GaをドープしたSi1-xGex結晶の欠陥発生機構及び寿命に対するGe組成の効果を調べた。Gaドープ濃度を増加させると、少数キャリア寿命が増加し、フローパターン欠陥密度と格子間酸素濃度が減少した。これらの現象は、Ge-空孔の複合体が不均一核形成センターとして働くことで、酸素析出物を形成し、格子間酸素濃度が減少することを示している。市販されているシリコン太陽電池の変換効率は約20%であり、変換効率のさらなる向上が求められている。太陽電池の変換効率を高くするためには、結晶欠陥発生を抑制することが必要である。本研究は、変換効率を向上させるために、偏析係数の大きなGeに注目し、(1)BとGeの添加がSi結晶中のボイド欠陥形成および光照射による結晶品質劣化に及ぼす効果を明らかにすること及び(2)GaをドープしたSi_<1-x>Ge_x結晶の偏析現象、欠陥発生機構及び寿命に対するGe組成の効果を明らかにすることを目的とした。本年度はBとGeの添加がSi結晶中のボイド欠陥形成等に及ぼす効果を調べた。チョクラルスキー成長法により、BとGeを添加したSi種結晶を成長させた。全ての結晶においてB濃度は1×10^<16>atoms/cm^3に固定し、Ge添加量を0から1×10^<21>atoms/cm^3の範囲で変化させた。BとGeを添加することで、ボイド欠陥密度が低下した。また、少数キャリアライフタイムとSi結晶中のGe濃度の関係を調べた結果、Geを添加することで少数キャリアライフタイムが大きくなった。本研究により、BとGeを添加したSi結晶は、ボイド欠陥の形成を抑制でき、かつ、光照射の劣化がおこりにくいことが実証された。1,500°Cまで加熱できるSi_<1-x>Ge_x結晶成長用の電気炉を購入し、電気炉の温度分布を測定した。Si種結晶/GaドープGe/Si供給原料から構成される試料を用いて、様々な成長温度でSi_<1-x>Ge_x結晶成長を実施した。1,100°Cで100時間保持することで長さ15mm、直径18mmのSi_<1-x>Ge_x結晶を成長させた。市販されているシリコン(Si)太陽電池の変換効率は約20%であり、変換効率のさらなる向上が求められている。本研究は、変換効率を向上させるために、偏析係数の大きなゲルマニム(Ge)に注目し、(1)Geの添加がSi結晶中のボイド欠陥形成および光照射による結晶品質劣化に及ぼす効果を明らかにすること及び(2)ガリウム(Ga)をドープしたシリコンゲルマニウム(Si_<1-x>Ge_x)結晶の偏析現象、欠陥発生機構及び寿命に対するGe組成の効果を明らかにすることを目的とした。Ge組成が異なるGaドープSi_xGe_<1-x>結晶(x=0,0.006,0.03,0.045,0.06)を回転引き上げ法で成長させ、欠陥密度と格子間酸素濃度に対するGe組成依存性を調べた。光照射前後のウエハーの寿命特性を微小光容量減衰法と表面光電圧法により測定した。結晶をSeccoエッチャントを用いてエッチングすることで成長欠陥に対応したエッチピットを形成し、エッチピット密度を測定した。その結果、(1)Gaドープ濃度を増加させると、少数キャリア寿命が増加すること、(2)光照射減衰実験により、BドープSi結晶の劣化が急速に起こることに対して、BとGeをドープSi結晶の劣化は低濃度添加の場合抑制されること、(3)Ge組成が高い程、欠陥密度と格子間酸素濃度が減少すること等が明らかとなった。これらの現象は、Ge-空孔の複合体が不均一核形成センターとして働くことで、酸素析出物を形成し、その結果として格子間酸素濃度が減少することを示している。
自閉性障害児・者の方言使用について

自閉症の方言使用について全国の特別支援教育教員に対して質問紙調査を行った。自閉症スペクトラム(ASD)・知的障害(ID)・地域の子ども(典型発達:TD)の方言使用について回答を求めたところ、調査したすべての地域でASDの方言使用はIDおよびTDに比べ少ないという評定が得られた。高知においては特別支援学校児童生徒の方言語彙使用について調査した。非ASDに比べASDの方言語彙使用が少ないという結果が得られた。これらの結果をもとに、ASDの方言不使用という現象について理論的検討を加えた。ASDの意図理解の不全が自然言語(方言)の習得および使用に影響を及ぼしている可能性が示唆された。平成24年度においては,自閉症の方言使用について次の2つの研究を行った。第一は,理論的検討である。日本LD学会において,本研究をテーマとした自主シンポジウムを行い,関連する研究者とこの現象について提出された諸解釈を吟味検討し,方言の社会的機能説を主たる解釈仮説とする方向性が定まった。この解釈からは,この現象は北東北という地域に限定したものではなく,一定程度方言を使用する地域において普遍的に見られるであろうことが推測された。成果を,弘前大学教育学部紀要に投稿し掲載された。第二は,先行研究の調査で青森および秋田でみられた「自閉症は方言を喋らない」との評定が,全国的に普遍的な現象であるか否かを確定するため全国の地域で調査を行った。具体的には,次の地域および対象者に対して自閉症スペクトラム,知的障害,地域のこどもの方言使用についてのアンケート調査を行った。対象は,1)国立特別支援教育総合研究所の研修参加者,2)京都,高知,北九州,大分,鹿児島の特別支援教育関係教員である。結果は,すべての調査地域で,自閉症スペクトラムの方言使用は地域の子どもおよび知的障害に比べ少ないとする評定で一致していた。また,高知においては,津軽地域の特別支援学校において実施したのと同様の手続きで,自閉症スペクトラムと非自閉症スペクトラムの方言語彙使用についても調査を実施した。津軽地域で見られたのと同様に両群で方言語彙の使用についても顕著な差が認めれれた。これらの結果からは,この現象が北東北に特異的な現象ではなく,方言使用地域で普遍的に見られることが明らかとなった。この研究の成果は自閉症の方言不使用という現象が自閉症スペクトラムの社会性の障害を基盤として生じた可能性を示すとともに,方言を指標として自閉症スペクトラムの言語習得過程や周囲のことばかけの影響を検討できる可能性を提示した。「自閉症は方言を話さない」という噂をきっかけに自閉症スペクトラム(ASD)の方言使用に関連する一連の研究を行ってきた。平成24年度までに,1)ASDの方言使用が地域の子どもおよび知的障害に比べ少ないとの印象は全国的に認められる現象であること,および2)音声的特徴にとどまらず方言語彙使用にも差がみられることを明らかとした。さらに,寄せられた解釈(音韻・プロソディ障害説(表出性・受容性),パラ言語理解不全説,終助詞意味理解不全説,メディア影響説)について理論検討を行ったところ,これらの解釈では方言語彙の不使用を説明することが出来ない事が明白となった。その後,方言学者から方言の社会的機能の視点が提出され,ASDの対人的社会的障害との関連での検討を行った。幼児期ASDの方言不使用の説明のためにさらなる理論検討が求められた。平成25年度は,研究協力者とともに理論検討を行い1)言語習得期における自然言語習得,および2)方言のもつ社会的機能の理解とその伝達意図の側面から検討した解釈仮説を提出した。第一に方言の習得を自然言語習得と見なして,自然言語習得における社会・認知的スキル特に意図理解にもとづく模倣の重要性について検討を行った。また,社会・認知的スキルに問題を抱えるASDの言語習得過程についても検討し,方言主流地域のASDが共通語を習得する過程についての説明が可能となった。年長者において見られる共通語と方言の使い分けの問題を方言の社会的機能と伝達意図との関連で吟味を行った。家族の中で本人のみ共通語を話すASDについて聞き取り調査を行った結果は,上記の仮説と一致する言語習得の様相を示していた。ASDの言語習得および言語様式の問題について,方言の不使用という側面から貴重な知見を得ることが出来た。青森県津軽地方の発達障害に関わる福祉・教育関係者の間には「自閉症は方言をしゃべらない」との噂が存在する。申請者は、この噂を検討するため、おもに特別支援教育関係者を対象に調査を行い、この噂を支持する結果を得ていた。本年度はこの現象が生じた原因について理論面から検討を行った。この現象に関して、発達障害の研究者および現場の実践家からはプロソディ、語用論、マスメディアの影響を指摘する解釈が提出された。

しかしながら、これらの説は先行データを十分に説明できるものではなかった。申請者は、日本特殊教育学会において方言研究者および言語発達研究者と共にこのテーマでシンポジウムを行った。事前打合せおよびシンポジウムでの議論を通じて、自閉症の方言使用の問題が方言の社会的機能についての理解の困難さからきているとの仮説を提出することができた。この仮説は簡潔に述べれば次のようなものである。方言には以下のような社会的機能が存在する。1.帰属意識の表明機能、2.連携意識の表明機能、3.感情の表出機能、4.他者との差異化機能、5.緊張の緩和機能。対人的社会的能力に問題を抱える自閉症スペクトラム者にとっては方言の持つこのような社会的機能を理解することが困難なため、対人関係を調整するために方言を使用することが少ないと考えられる。もし使用した場合も、エコラリアか、少なくともその社会的機能を理解した上での使用とは異なると思われる。この仮説にもとづき、先行データについての検討を行った。多くのデータおよび臨床的経験が、この解釈により説明可能であった。本研究の目的は,自閉症の方言使用について検討することであった。具体的には1)「ASDは方言をしゃべらない」という印象が生じた原因について理論的に検討すること,2)この現象が北東北以外の地域においても普遍的に認められる現象であるかを調査すること,3)教師とASDの相互交渉時の方言使用について検討をすすめることであった。1)は23年度,2)は24年度,3)25年度に行う予定であった。1)および2)は予定どおり行うことが出来た。理論については22年度に引き続いて本年度も関連する領域の研究者と検討を行い,社会的機能説を解釈理論の柱とすることが明白となり,結果を論文にまとめた。この現象が普遍的現象であるか否かを検討するため国立特別支援教育総合研究所,京都,高知,北九州,大分,鹿児島において調査を実施した。分析をおこなった結果,上述の現象は北東北限定の現象ではなく全国的に普遍的なものであることが確かめれた。結果については,学会において報告予定である。また,同時に教師の話しかけについても同時にアンケート調査を行い,教師のASDへの話しかけとIDへの話しかけには,表現様式に差があるとの証拠が集まりつつある。本年度の達成目標は、先行するデータについて他の研究者から提出された解釈・仮説を理論的に検討し、より適合性の高い解釈を提出することであった。結果、方言研究者及び言語発達の研究者との協議を通じて、方言の社会的機能の側面からの解釈を提出することができた。本年度の研究成果は、この目標を達成するものであった。前述したように,本研究は「自閉症は方言を話さない」という現象について理論的検討とこの現象の普遍性についての検討してきた。理論的検討において,つぎのような仮説を検討した。1)方言をしゃべっているのだが、発達障害特有の発音や音韻が方言らしく聞こえない(2)方言の音韻や音調の特徴が障害児の情報処理能力を超えている(3)「んだなし」「だがや」
地場企業家ベースのBOPビジネス新戦略：ダイナミック・モデルと産学連携の新機軸

本研究プロジェクトは、途上国BOP層(Base of the Pyramid層、途上国の中でも低所得層を指す)の生活実態を把握すると共に、BOP層の潜在的ニーズを掘り起こし、それに対するビジネス展開の構築を目指すものである。初年度にあたる昨年度は、中国甘粛省景泰県での現地調査の実施を優先し、先行研究サーベイや理論モデル構築作業を後回しにしていた。本年度はそのフォーローに充てると共に、新たにマレーシアにおけるBOPビジネス展開の可能性を探るべく、現地にてBOP農村の現地調査を敢行した。これまでのBOPビジネス研究は、実際にBOPビジネスを行っている民間企業を対象に聞き取り調査を行い、そこから何らかのインプリケーションを得るというトップダウン型のアプローチが主であった。これに対して、本研究プロジェクトは別のアプローチを採用した。すなわち、民間企業と窓口にせず、農村におけるBOP農民からの聞き取り調査を出発点に、そこからどのようなBOPビジネスの構築が可能かを構想するボトムアップ型の手法を取り入れた。本研究では、雇用機会の創出につながるBOPビジネスの可能性を模索していったが、その結果、プランテーションにおける余剰電力を利用した近代的農業生産がBOPビジネスになりうるヒントを得た。なお、年度後半からは在外研修のためにイギリスに滞在し別テーマの研究に専念することとなり、本研究実績は2018年度前期の活動を中心に記載したものである。イギリスでは、文献収集、関連分野における研究者との交流などを通じて、本研究の進展に貢献しうる研究活動を続けている。研究プロジェクトの初年度において、中国農村部でBOP層調査を敢行できたのは大きな収益であった。BOP層の日常生活の過酷な現実と、その中に芽生えるビジネスチャンスの萌芽を見いだせたことは、実際に現地を訪れたことによる成果であった。このような好調な研究の滑り出しを得たにもかかわらず、2年目は、現地調査先をマレーシアに再展開した以外は大きな研究上の進展はみられなかった。理由は2点ある。一つは、研究者が年度後半以降に在外研修で別の研究テーマに専念してしまったという時間的制約、二つは、BOP層の行動原理を理論的に体系化することに成功していないために、BOPビジネスに関する根本的な理解が不足しているためである。このような反省を踏まえ、研究最終年度には、行動経済学の成果なども積極的に研究の視野に取り入れることなどを通じて、BOPビジネスの理論的深化を図り、かつ、現地調査でのその実証を進めていきたい。上記進捗状況に示したように、本研究は現地調査による実証研究が先行し、これに理論的研究が追いついていかない状況にある。幸いなことに、研究代表者は在外研修としてイギリス・Cambridge大学に滞在中であり、ここでの恵まれた研究環境を活かし、文献収集や関連する分野の研究者と研究交流を進められる余地がある。今年度前期はこの活動に集中し、理論モデルの構築を進めていきたい。年度後半は、その成果を活用して中国への現地調査を再度敢行する計画である。研究の最終年度ということもあり、ここで打ち立てたビジネスモデルを精緻化し、それを産学連携として打診していきたい。本研究プロジェクトは、平成29年7月上旬に入ってから採択通知を受けた。そのため、研究計画のすみやかなる遂行が特別に急がれた。当初の研究計画に盛り込まれていた先行研究サーベイや理論モデル構築作業の優先順位を下げ、まずはBOP層の生活実態を把握すべく、9月中旬に約2週間の日程で中国甘粛省景泰県において、BOP農村の現地調査を敢行した。これには、大学院生の賈心宇氏の助力を得ながら、蘭州理工大学の協力を得ている。すなわち、民間企業を窓口にせず、農村におけるBOP農民からの聞き取り調査を出発点に、そこからどのようなBOPビジネスの構築が可能かを構想するボトムアップ型の手法を取り入れた。理論的研究の成果としては、これまでのBOPビジネスのパターンをOUT-IN型、IN-OUT型、AUTONOMOUS型の3つのタイプに類型化し、それぞれのBOP層に与えるインパクトの願意を理論的に整理した。甘粛省農村調査からは、1農業機械、2トイレ、3学習教材、4クコの実輸出ビジネス、などの構想が浮かび上がった。これを効果的に産学連携に結びつけていくのが、次年度以降の課題である。研究プロジェクトの最初の段階で、BOP農村調査を実際に敢行できたのは予想外に有益であった。BOP層の日常生活の過酷な現実と、その中に芽生えるビジネスチャンスの可能性の把握は、机上の文献研究をいくら続けていてもその糸口を見つけ出すことはできなかったであろう。これは、今後の本研究プロジェクトの方向性と妥当性を規定する上でも、決定的かつ有用な初期条件になったと思われる。現地調査の際に、蘭州理工大学の協力による強力な人的ネットワークを構築できた点も、予想外の収穫であった。これをどのように活用していけるかが、今後の課題である。

本年度はそのフォーローに充てると共に、新たにマレーシアにおけるBOPビジネス展開の可能性を探るべく、現地にてBOP農村の現地調査を敢行した。これまでのBOPビジネス研究は、実際にBOPビジネスを行っている民間企業を対象に聞き取り調査を行い、そこから何らかのインプリケーションを得るというトップダウン型のアプローチが主であった。これに対して、本研究プロジェクトは別のアプローチを採用した。すなわち、民間企業と窓口にせず、農村におけるBOP農民からの聞き取り調査を出発点に、そこからどのようなBOPビジネスの構築が可能かを構想するボトムアップ型の手法を取り入れた。本研究では、雇用機会の創出につながるBOPビジネスの可能性を模索していったが、その結果、プランテーションにおける余剰電力を利用した近代的農業生産がBOPビジネスになりうるヒントを得た。なお、年度後半からは在外研修のためにイギリスに滞在し別テーマの研究に専念することとなり、本研究実績は2018年度前期の活動を中心に記載したものである。イギリスでは、文献収集、関連分野における研究者との交流などを通じて、本研究の進展に貢献しうる研究活動を続けている。研究プロジェクトの初年度において、中国農村部でBOP層調査を敢行できたのは大きな収益であった。BOP層の日常生活の過酷な現実と、その中に芽生えるビジネスチャンスの萌芽を見いだせたことは、実際に現地を訪れたことによる成果であった。このような好調な研究の滑り出しを得たにもかかわらず、2年目は、現地調査先をマレーシアに再展開した以外は大きな研究上の進展はみられなかった。理由は2点ある。一つは、研究者が年度後半以降に在外研修で別の研究テーマに専念してしまったという時間的制約、二つは、BOP層の行動原理を理論的に体系化することに成功していないために、BOPビジネスに関する根本的な理解が不足しているためである。このような反省を踏まえ、研究最終年度には、行動経済学の成果なども積極的に研究の視野に取り入れることなどを通じて、BOPビジネスの理論的深化を図り、かつ、現地調査でのその実証を進めていきたい。本研究プロジェクトはおおむね順調に遂行されているが、さらなる発展のためには以下のような方向性が求められると考えている。第一に、調査対象の拡大である。中国の一地域で得られた知見、およびここで有用となったBOPビジネス研究のアプローチを、他の地域においても適用させることが可能であるか否かを検証することは、本プロジェクトの一般性を大きく高めるであろう。第二は、地場企業家精神へのフォーカスである。研究初年度の現地調査では、この点に十分な注意が払われなかった。未解明な点を洗い出していきたい。第三は、産学連携の模索である。この目的のため、民間企業へのコンタクトを開始したところである。上記進捗状況に示したように、本研究は現地調査による実証研究が先行し、これに理論的研究が追いついていかない状況にある。
昆虫ウイルスの遺伝的多様性維持機構に関する進化生態学的研究

本研究は、ハマキガとウイルスをモデルシステムとして研究し、ウイルスの適応度が環境によってどのように変化するのかを明らかにすることを目的とし、これをもって微生物防除の高度化に資することを目指すものである。ウイルス遺伝子型間に、感染性や生産性に変異があり、それらは、昆虫種によって影響を受けることが明らかになった。また、これら昆虫が摂食する餌によっても、影響を受けることも明らかとなった。これらのことから、ウイルス遺伝子型の適応度形質が宿主や宿主の寄主植物と交互作用していることが明らかになった。微生物防除においてストレインを選択する場合、ストレインと環境との交互作用を考慮し、適切に施用することで、より安定した効果が期待できる可能性が示された。ウイルスの適応度が環境によってどのように変化するのかを明らかにすることを全研究期間の達成目標にすえ、今年度は、昆虫ポックスウイルスの分離と遺伝子型解析法の確立を目標にした。研究は、計画どおり遂行された。多数の昆虫ポックスウイルスに感染したチャハマキおよびチャノコカクモンハマキを異なる地域、樹種から採集できた。本ウイルスは、茶樹において高い有病率で感染しており、チャノコカクモンハマキ個体群における有病率の方がチャハマキ個体群における有病率よりも、高い傾向にあった。高速冷却遠心機を駆使し、ウイルスを効率的に精製する方法を確立した。また、一頭の虫に数遺伝子型のウイルスが多重感染している場合もあるが、その感染虫から抽出したごく少量のウイルスを昆虫に接種し、感染させる操作を繰り返すことで、ウイルスを純化できることを明確にした。また、本ウイルスゲノムのRFLP(制限酵素断片長分析)とサザンハイブリダイゼーション分析によって遺伝子型を解析できることがわかった。さらに、本ウイルスの構造たんぱく質の遺伝子を解析し、本ウイルスをPCR-RFLP法によって同定できる方法を開発した。この構造たんぱく質遺伝子、スフェロイディンは約3000塩基からなり、燐翅目の昆虫から分離された昆虫ポックスウイルスのスフェロイディンと相同性が高く、保存された遺伝子であるが、多少の変異も認められた。これらの遺伝情報を利用し、鱗翅目の昆虫ポックスウイルスのスフェロイディン遺伝子を増幅できる縮重プライマーを設計できた。増幅産物をRFLPにより解析することで、ウイルス種の同定をすることを可能にした。ウイルスの適応度が環境によってどのように変化するのかを明らかにすることを全研究期間の達成目標にすえ、今年度は、ウイルスの純化株を得ること、および得られたウイルスの遺伝的変異について解析することを目的とした。昨年度に引き続き、ウイルスに感染した多数のハマキガ類の昆虫を異なる地域、樹種から採集した。これら感染虫の多くは、複数の遺伝子型のウイルスか、もしくは別種のウイルスに重感染していることがわかった(別種のウイルスについては、別途解析し、本研究の対象ウイルスとは異なることを確認した。)。このため、in vivoクローニングを行い、ウイルスを純化する操作を行い、目的とするウイルスの純化株を複数得ることができた。これらを、昨年度に確立した方法(ウイルス構造蛋白遺伝子の増幅産物の制限酵素断片長分析および、ウイルスゲノムの制限酵素断片長分析とサザンハイブリダイゼイゼーション)によって、ウイルス種の同定を行うとともに、本研究で対象にしているウイルス種内の遺伝子型を調査した。その結果、ウイルス種内の変異が著しく高いことが明らかとなった。また、ウイルスゲノムの構造蛋白質の遺伝子や酵素をコードしている遺伝子を解析し、遺伝子の配列の変異に関する情報も得た。微生物防除の欠点として防除効果が、環境によって変動し、不安定であることがあげられるが、この一因は、野外では、微生物が宿主に与える影響は、環境によって変化し、いつでも一定ではないためかもしれない。すなわち、ある環境で有利なストレインも異なる環境では、不利で別のストレインの方が有利であるという可能性がある。しかし、このような点は、これまでほとんど研究されてこなかった。以下に結果の概要を記述する。野外から採集した感染虫から分離純化したウイルスを、構造蛋白遺伝子のPCR-RFLP法および、ウイルスゲノムのRFLPとサザンハイブリダイゼイゼーションによって、ウイルス種の同定を行うとともに、ウイルス種内の遺伝子型を解析した。その結果、ウイルス種内の変異が研究期間を通じて著しく高いことが明らかとなった。この多様性が維持される機構の1つとして、ウイルス遺伝子型の適応度が宿主や宿主の寄主植物によって変化することを考え、生物検定を行った。

昆虫ポックスウイルスの数遺伝子型を供試し、チャノコカクモンハマキおよびチャハマキに対して、生物検定を行い、感染性や娘ウイルスの生産性を調査した。その結果、ウイルス遺伝子型間に、感染性や生産性に変異があり、それらは、昆虫種によって影響を受けることが明らかになった。また、人工飼料とチャノキおよびマサキを昆虫の餌として同様に調査したところ、これら昆虫が摂食する餌によっても、感染性やウイルス生産性が影響を受けることも明らかとなった。これらのことから、ウイルス遺伝子型の適応度形質が宿主や宿主の寄主植物と交互作用していることが明らかになった。微生物防除においてストレインを選択する場合、ストレインと環境との交互作用を考慮し、適切に施用することで、より安定した効果が期待できる可能性が示された。
立体配置の弾性管系と内部流体が連成する過渡波動現象の研究

昭和62年度に研究途上で開発された解析解と有限要素法を直接結合する解析法は本研究の直接の目的になっている弾性管と流体の連成系だけでなく、規則的な形状の部分構造を多く含む系の動的な問題の解析法としてきわめて有力なものに発展する可能性が認められた。そこで、本年度はこの方法の基礎を充実して、プライオリティーの確保に努力を傾注した。前年度は二次元閉領域の流体振動の固有値問題や変断面管内流体の過渡応答で提案する方法の有効性を確認したので、本年度はまず、無限領域を含む波動問題への適用を検討した。この問題は有限要素法では扱いがたく、また最近発展しつつある境界要素法でも対象外の閉領域の共振が発生するなど無条件では扱えないものである。ところが、提案する方法では境界要素法では必要な数値積分が不要となり、計算能率が向上するほか、特定の振動数域で計算不能に陥ることもなく、厳密解が得られる問題では精度の良さも確認できた。さらに複数物体による散乱波の干渉など複雑な問題への適応性も確認できた。そのほか、円技と流体の連成振動や水中のはりの曲げ振動、静的な二次元弾性問題など基本的な問題での有効性も確認した。このように新しい計算法を見出したためにその特性を明らかにする必要から基本的問題を多く取りあげた。これらも本研究に深い関係を持つものではあるが、直接の題目である弾性管と流体の連成系については研究の進行がやや遅れている。計算面では前述の新方法で対応できることが明らかであるが、その信頼性は実験以外に確認の方法がない。実験が予定よりかなり遅れたので早急に遅れを取り戻し、最終的な取まとめを行うこととしたい。本研究の目標は種々のプラントなどに一般的に見られる屈曲や分岐を有する三次元的配管系に水撃などが生じた際の流体圧力や管の各部の応力などを計算によって的確に予測できるようにすることである.この場合,系の大部分を占める直管部に対しては管の弾性までを考慮して系の挙動を求めるための方法は,従来の研究によって解析解が求められており確立されていると言える.しかし,屈曲部や分岐部に対して解析解を構成することはきわめて困難であり,有限要素法などを用いざるを得ない.ところが従来の計算技術では部分的に有限要素法を使うと結局は系全体に有限要素法を使わざるを得なくなり,計算時間が長大になるほか,精度も悪く,高次モードの影響の大きい過渡現象では計算結果の信頼性に重大な問題を残すことになる.そこで本研究では系をいくつかの部分領域に分け,直管部には解析解を,屈曲部等には有限要素法を用い,これらを結合するために新しい方法を考案した.具体的には直管部に対する解析解をエネルギ法と力の集中化を用いて管両端の断面上で有限要素法と同形式の一般化力と一般化変位の関係に変換して直接に有限要素法を用いる部分と結合するのである.この方法では系の大部分を占める直管部には内部節点が全く現れないので計算時間が大幅に短縮されるほか,精度も格段に向上する. 62年度は途上でこの方法が考案されたので,その基礎の確立に努力を集中した.剛屈曲管内の気体についてこの方法による計算と実験を行ったところでは両者はよく一致し,方法の信頼性に問題のないことがわかった.管の弾性を考慮した場合の計算と実験は現時点では途上にあるが,考案した方法は連続性の動的および静的問題に一般的に有効であり,特に障害になることはないので近いうちに成果が得られるものと考えている.昭和62年度に研究途上で開発された解析解と有限要素法を直接結合する解析法は本研究の直接の目的になっている弾性管と流体の連成系だけでなく、規則的な形状の部分構造を多く含む系の動的な問題の解析法としてきわめて有力なものに発展する可能性が認められた。
アピキサバンとアミオダロン併用時の出血傾向増強の機序解明

研究目的:本研究では、心原性脳梗塞予防で用いられる新規経口凝固薬アピキサバンと抗不整脈薬アミオダロンの併用患者において、出血傾向が増強する機序を明らかにすることを目的としている。当院循環器内科にて申請者自身が薬剤管理指導を行った患者のうち、アピキサバンと抗不整脈薬アミオダロンの2剤を併用した2人の患者の脳内出血という重篤な有害事象が認められた。アピキサバンは、P糖タンパク質の基質であることから消化管からの吸収過程で再び管腔側へと排出される。また、主に消化管や肝臓の代謝酵素CYP3A4で代謝される薬物でもある。一方、アミオダロンはCYP3A4とP糖タンパク質の機能を阻害する薬剤である。2剤の併用により、CYP3A4やP糖タンパク質を介した薬物相互作用が予想される。しかしながら、現時点でこの2剤併用による出血傾向増強のメカニズムは不明である。この研究で得られた知見を公表することで、臨床において、この2剤併用に対して警鐘を鳴らすことが出来ると考えている。研究方法:併用前、および併用開始から3日目の時点、30日以上経過した時点で服用前に採血しアピキサバン、アミオダロン、アミオダロンの代謝物であるデスエチルアミオダロンの測定を行う。測定にはLC-MS/MSを使用する。これら血中濃度解析を併用前後の患者血液試料にて行うことで、CYP3A4あるいはP糖タンパク質を介した相互作用が起こっているかを予測することが可能である。研究成果:科学研究費補助金にて、測定に必要な物品を購入し測定系を立ち上げた。それぞれの薬物に対して信頼に値する検量線が得られた。院内の倫理審査も通過しており(整理番号: 1609B0242)、臨床研究に同意いただける方を募り、必要サンプル数(20症例)を収集している段階である。
リコンビナント抗原非特異的サプレッサー因子(MNSF)の作用機構の解明

天然型抗原非特異的サプレッサー因子(MNSF)をマウスT細胞ハイブリドーマの培養上清よりモノクローナル抗体を利用して精製した。イモビロンP紙上にブロット後、アミドブラックにて染色して目的のタンパク質を切り取り、自動アミノ酸配列解析装置にて18個のN-末端配列を決定した。この情報をもとにミックスオリゴマーを合成してRACE法にてMNSFαの部分cDNAを増幅した。単離したMNSFαcDNAは約650bpであった。RT-PCRにて解析した結果、MNSFαmRNAはコンカナバリンA(Con A)で刺激したT細胞で強く発現していたが、リポポリサッカライド(LPS)で刺激したB細胞では全く検出されなかった。Kinetics解析を行ったところ24時間後にピークを認め、これまでの知見とよく一致した。これはもう一つのサブユニットであるMNSFβmRNAが常に発現しているのと対照的である。MNSFαの部分cDNAの塩基配列を自動解析装置で決定した。その情報から予想されるアミノ酸配列(すなわちポリペプチド)はこれまでに報告のない新しいものであった。ホモロジー・サーチにより、T細胞受容体(TCR)α-鎖に約40%の相同性を示した。この結果はMNSFαがTCRα関連物質であるというこれまでの仮説を強く支持するものである。現在MNSFαの全塩基配列を決定中であり、近い将来MNSFαのリコンビナントを用いた実験により、さらに詳しくMNSFの作用機構を解明していく所存である。マウスT細胞ハイブリドーマが産生する天然型MNSFを抗リコンビナント型MNSFに対する抗体を利用して大量に純化した。BALB/cマウス脾細胞のT細胞ライセ-トからMNSFを二つのサブユニット(MNSFα,MNSFβ)に解離させるイソペプチダーゼを陰イオン交換クロマトグラフィー(DE52)およびゲル濾過(GSW3000)により精製した。本イソペプチダーゼは天然型70Kd-MNSFをT細胞受容体α鎖(TCRα)に関与した62Kdのポリペプチド(MNSF)と8KdのMNSFβに解離させる活性を有していた。MNSFβに対するcDNAは既に単離済みなので、MNSFαcDNAのクローニングのため、N-末端配列を自動アミノ酸配列解析装置により6残基決定した。推定されるミックス・オリゴマーを作製し、T細胞cDNAライブラリーから目的のcDNAをRapid Amplification cDNA End(RACE)法によるPCRにて増幅した。更に、Dye Teminator Cycle Sequencingにより塩基配列を一部明らかにし、MNSFαがこれまでに報告のない新しいポリペプチドであることを確認した。現在、全塩基配列を決定中である。またイソペプチダーゼについては、さらに純化を進めており、そのcDNAクローニングも準備中である。MNSFの作用機構については、その情報伝達の早期にセリン・スレオニンのリン酸化が関与していることを明らかにし、インターフェロンγ(IFNγ)との間にクロストーキングが見られることを証明した。イモビロンP紙上にブロット後、アミドブラックにて染色して目的のタンパク質を切り出し、自動アミノ酸配列解析装置にて18個のN-末端配列を決定した。Kinetics解析を行ったところ、24時間後にピークを認め、これまでの知見とよく一致した。

ホモロジー・サーチにより、T細胞受容体(TCR)α-鎖に約40%の相同性を示した。この結果はMNSFαがTCRα関連物質であるというこれまでの仮説を強く支持するものでる。現在MNSFαの全塩基配列を決定中であり、近い将来MNSFαのリコンビナントを用いた実験により、さらに詳しくMNSFの作用機構を解明していく所存である。
癌の転移・浸潤抑制物質の同定およびクローニング

手術により摘出した正常組織を無血清培地上で初期培養し、その培養上清中のMMPとTIMPの酵素活性をザイモグラフィーおよびリバースザイモグラフィーにより検討したところ、腹膜では他の正常組織に比べてMMP-9の分泌が多かった。また卵巣ではTIMP-1が強く、これらの組織特異的な分泌について更に研究している。この組織培養上清を卵巣癌細胞株に添加すると、腹膜ではMMP-9を卵巣ではTIMP-1を他の正常組織培養上清に比して有意に強く誘導した。その結果に基づきfibronectin,laminine,collagen type IVで卵巣癌細胞株を刺激するとfibronectinが濃度依存性にMMP-9を誘導した。更にfibronectinのレセプターであるintegrin α5の中和抗体およびRGDペプチドで細胞株を前処置しておくとfibronectinによるMMP-9の誘導が抑制された。また腹膜培養上清中には培養時間に依存してfibronectin量が増加することを確認した。従って、腹膜培養上清によるMMP-9の誘導はfibronectinが中心的役割を果たしていると考えられた。腹膜培養上清は濃度依存性に卵巣癌細胞株の基底膜浸潤能を促進し、その効果はインテグリンα5の中和抗体及びRGDペプチドの添加により有意に抑制され、この結果はMMP-9の分泌の変化と良く一致していた。この結果から、腹膜より分泌されるfibronectinは卵巣癌細胞のMMP-9の分泌を促進し、その結果として基底膜浸潤能を促進することが示唆された。基底膜の構成成分を含むマトリゲルを用いた浸潤能アッセイにより、レチノイン酸によりμMのオーダーから濃度依存性、時間依存性に浸潤細胞が減少し、将来、臨床での癌細胞浸潤抑制が期待された。更に、レチノイン酸添加後のTIMP-1をTIMP-1のcDNAを用いてノーザンハイブリダイゼイションを施行し、mRNAレベルでTIMP-1が増強されることを確認した。培養上清中のMMPとTIMPの酵素活性の変化をザイモグラフィーおよびリバースザイモグラフィーにより検討したところ、MMP-2、MMP-9ともに濃度依存性、時間依存性に抑制された。培養上清中のTIMP-1をEIA法により測定するとRNAレベルと同様に濃度依存性、時間依存性に増強されていた。一方、手術により摘出した正常組織を無血清培地上で初期培養し、その培養上清中のMMPとTIMPの酵素活性をザイモグラフィーおよびリバースザイモグラフィーにより検討したところ、腹膜では他の正常組織に比べて、MMP-9の分泌が多かった。この組織培養液を卵巣癌細胞株に添加すると、腹膜ではMMP-9を卵巣ではTIMP-1を他の正常組織培養液に比して有意に強く誘導した。現在誘導する因子を同定中であるが、特に腹膜については培養上清を分子量分画に分けて調べており分子量100kd以上においては卵巣癌細胞株でMMP-9を強く誘導することが明らかとなった。昨年までの研究により正常腹膜培養上清中の分子量100Kd以上の分画が卵巣癌細胞株でMMP-9を強く誘導することが明かとなった。

腹膜培養上清は濃度依存性に卵巣癌細胞株の基底膜浸潤能を促進し、その効果はインテグリンα5の中和抗体及びRGDペプチドの添加により有意に抑制され、この結果はMMP-9の分泌の変化と良く一致していた。この結果から、腹膜より分泌されるfibronectinは卵巣癌細胞のMMP-9の分泌を促進し、その結果として基底膜浸潤能を促進することが示唆された。
極域における大気エアロゾルおよび雲の相互作用に関する研究

平成19年度は、前年度に行った昭和基地での多波長ライダーによる集中観測で得られたデータの解析を主に行った。4月9月にかけては、地上エアロゾル観測や、気球観測結果と、ライダー観測の結果との比較・考察を行い、データ解析方針を決定した。想定を大きく上回る約23000データを取得できたことから、計算には多大な時間を要した。本研究費で購入したワークステーション2台を用いて計算を行っているが、平成20年3月31日までに、全データの7割までしか解析が終了していない。現在までに本研究から分かったことは、次のとおりである。(1)南極において雲が生成される際に必要となる凝結核(エアロゾル粒子)は、白夜期に比べて極夜期のほうが、2倍以上大きな粒子群で構成されている。(2)極夜期に高度1012km付近にできる圏界面付近の雲は、対流圏と成層圏の物質交換を担っていることが示唆され、成層圏に発生するオゾンホールと密接な関係がある極成層圏雲(PSCs)が発達する際に必要となる、凝結核・水蒸気を供給している可能性がある。これらのことを実測から証明した例は無く、今後のエアロゾル・雲の相互作用、および極成層圏雲の研究に関する新たな知見を提供できるものと考えられる。本科研費の研究期間は終了したが、引き続きデータの解析を進め、全データの整合性が取れた時点で、結果を雑誌に発表する予定である。平成17年度は、4月から10月にかけて、南極昭和基地で行う多波長ミー散乱ライダー観測装置の設計、シミュレーションおよび動作試験を行った。南極におけるエアロゾル密度は非常に小さいため、高精度の観測システムが必要となる。本研究費補助金は、主にノイズを低減するための観測・解析用物品の調達に使用し、狭い半値幅をもつ狭域干渉フィルター(35万円)および一次データ取得・解析用のデジタルオシロスコープ(48.3万円)などの購入費などに充てた。また、詳細なエアロゾル・雲の物理特性を導出するための新しい解析方法を確立し、膨大なデータに対しても解析可能な収束の早いプログラムの作成を行った。南極に到着後、平成18年1月から昭和基地にて多波長ミー散乱ライダーの組立作業を行った。輸送時の観測機材の破損もあり修理・調整に時間を要したが、3月末にはすべての機器の設置が完了し、本格的な観測を開始した。今年度は、4月から12月まで月200時間程度の多波長ライダー観測を定常的に行い、エアロゾルと雲の間接効果に関する研究を進めていく。また、詳細なエアロゾル・雲物理パラメータの導出を目的とした校正観測のため、計8回のエアロゾルゾンデと多波長ライダーとの同期計測を予定している。また、雲生成と密接な関係のある水蒸気密度の高度分布に関する情報を得るため、5月から8月までの極夜期に、ラマン散乱光を用いた水蒸気ラマンライダー観測も行う予定である。平成18年度は、本研究課題である.「極域における大気エアロゾルおよび雲」の多波長ライダーによる集中観測を南極・昭和基地にて行い,平成18年3月30日から12月12日までに約1900時間の観測を実施した。また、詳細なエアロゾル・雲物理パラメータの導出を目的とした校正観測のため、計7回のエアロゾルゾンデと多波長ライダーとの同期計測を行った。平成18年度の研究費補助金は、エアロゾル粒子数濃度を簡便に測定することが可能な、携帯型の小型パーティクルカウンター(68.4万円)、およびデータ整理・解析のためのパソコン(41.5万円)の購入に充てた。今年度は、南極で取得されたデータの解析を行い、大気エアロゾルと雲の相互作用に関する研究を進め、随時成果を発表していく予定である。
大環状化合物を反応場あるいは反応基貭とする新規ホスト分子の合成と応用

1.クラウンエーテル部分とシクロファン部分を併せ持つ形の化合物であるクラウノファンをダブルアームド型に導いた。抽出実験を行った結果、Ag^+イオン抽出率(78%)を示し且つ独占的に抽出した。アミノ基を有するスチレン誘導体の[2+2]光環化付加反応によるクラウノファンン合成はこれまで困難であったが、塩酸塩として水中で、γ-シクロデキストリン存在下、光環化付加反応を試みた結果合成することに成功した。目的物はPb^<2+>イオンに高いイオン選択性を有している。カテナン合成は、二級ベンジルアンモニウム塩とジベンゾ-24-クラウン-8との錯形成に基づく擬ロタキサンの形成を応用して成功し、[3]カテナンと[2]カテナンが得られることがわかった。2.ο-キノジメタン及びベンザインによる[60]フラーレン二付加反応を検討した。後者は付加物間の立体障害が小さいため、他の場合には得られなかったcis-1体も生成可能となった。さらに、光学活性な二付加体(trans-2,trans-3及びcis-3)については、キラルカラムを用いたHPLCにより光学分割にも成功した。二付加体の位置及び立体選択的合成にも成功した。架橋部位としてクラウンエーテルを有する二付加体については、その錯形成挙動において興味深い結果が見出され、アルカリ金属イオンとの錯形成能を検討したところ、錯形成挙動はクラウンエーテルの環サイズや付加位置に顕著に依存することが分かった。3.カリックスアレーンに14個の酢酸エチル残基を導入しアルカリ金属イオンとの相互作用を検討した。配座変換がない剛直な分子では置換基が一つ減るにつれ約20%の抽出率の低下が認められた。本分子に水酸基を有するアミンを反応させると溶解度が増大し、水中においても利用可能なキラルなデンドリマーが合成できることがわかった。機能性分子であるシクロファンをデンドリマーとし、新たな機能発現を目指すため、鎖状または分岐の構造を有するユニットを効率良くシクロファン骨格に導入する方法論を検討した。共役系の拡張を念頭に、Suzuki反応を用いて側鎖の導入を今年度は検討した。一般に用いられている典型的な条件を適応したところ、立体的な要因のためシクロファンの反応性が低くなり、全く反応が起こらなかった。そこで、反応条件をより厳しく設定し、最も簡単な構造で、かつモデルとして適切なフェニルホウ酸を用いて検討したところ、ほぼ定量的にシクロファン骨格上にフェニル基が導入できることがわかった。すなわち本法は効率の良いビフェニロファンの新規合成法にもなることがわかった。さらに鎖長を伸ばす試みとしてビフェニルホウ酸を検討したところ大きな収率の低下なしに導入できターフェニロファンが得られることもわかった。デンドリマーに必要な分岐構造をもつ分子への展開のため、繰り返しSuzuki反応を適応できる官能基としてメトキシ基を有するフェニルホウ酸の適応を検討した。オルト位、メタ位、パラ位にメトキシ基を導入し、反応を検討したところメタ位とパラ位にメトキシ基を有するホウ酸では立体的な影響は見られずほぼ定量的な収率で目的物を得ることができた。しかし、オルト位にメトキシ基に有する系では大きな収率低下が見られ、10%程度の収率で目的物が得られた。このことから、シクロファン骨格を用いてデンドリマー化を目指す場合の分子設計の指針として、立体障害が顕著になるオルト位に官能基を導入して共役系を伸長する方法論は避け、反応性の高いパラ位やメタ位において分子構造の拡張を計ることが、最も効率の良い方法であると結論した。

今年度計画したパラフェニレン型分子のうち、ターフェニロファンの合成を試みたところ、トシルを有するメタシクロファンとホウ酸残基をもつビフェニルとの反応で、収率良く目的物が得られることがわかった。得られた分子は6個のベンゼン環を持ち、従って溶解度が低下し、分離が困難になると予想されたが、実際には予想以上に溶解度は高く、この方法論でさらに芳香族部位を伸長できると期待される。今後直接的、または逐次的な合成で8個以上のベンゼン環を持つパラフェニレン型分子を検討したい。次に第二の研究計画とした官能基変換可能なハロゲンを有するキラルシクロファンの合成についても検討した。メトキシル基を有するメタシクロファンを原料にブロモ化して、ジブロモ体をラセミ混合物として得られることがわかった。合成上の問題点として、得られる生成物の総収率が十分高くないこと、及び同時に得られるアキラルな生成物の割合が高いことが挙げられる。反応の選択性の向上が今後の課題である。反応条件の変更、特にブロモ化剤を変えることなどによって、収率及び選択性の向上を図る予定である。得られた化合物は芳香族ホウ酸誘導体との反応で、ブロモ置換位に芳香族環を導入できることも予備的な実験で明らかとなった。ベンゼン環、アニシル基が導入できている。興味深いことに、原料のブロモ置換位に大きな立体的障害がないためか、メトキシル基の導入位置をオルト、メタ、パラ位と変えてもほとんど収率には変化がないことがわかった。このことは分子内において相互作用可能な官能基を比較的簡単に導入できることを示唆しており、機能性分子へと変換できる大きな可能性を示している。以上述べたように、今年度当初課題とした計画を達成することができた。ソフトな錯化部位としてピリジン環をクラウノファンのポリエーテル環内に有する化合物を、スチレン誘導体の[2+2]光環化反応により合成した。これらの機能評価を重金属イオンの液-液抽出実験を通して行ったところ、鉛イオンを若干抽出するものの、銀イオンに高い選択性を示した。2個のヒドロキシル基をベンゼン骨格上に有するクラウノファンを従来の[2+2]光環化反応により合成した。これらのヒドロキシル基にメチレンを介してピリジン環を導入し、液-液抽出実験の試剤として使用した結果、銀イオンをこれまでにない高効率かつ独占的に抽出することが確認された。第二級および三級アミノ基を有するスチレン誘導体の[2+2]光環化反応は、スチレン残基の励起一重項がアミノ基と反応するため、通常の方法ではクラウノファンを合成できない。そこで、アンモニウム塩の水溶液としてのち、両残基を隔離する目的でγ-シクロデキストリンを添加し、光照射したところ、良好な収率で合成することに成功した。さらに、得られたクラウノファンは銀イオンに高い選択性を示した。ベンゼン環に硫黄原子が直接結合したクラウノファンを合成し、重金属イオンの液-液抽出実験を行った結果、効率良くかつ独占的に銀イオンを抽出することが確認された。フラーレン表面にクラウンエーテル環を配置したクラウノフラレーンを設計合成し、アルカリ金属イオンに対する錯形成定数を求めたところ、ジベンゾ-18-クラウン-6よりも高いカリウム選択性を有するイオノファーを得た。