hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
全方向からの磁場に強いBi系高温超伝導材料の創成：組成制御と光電子分光法の協奏

これにより磁束が安定して存在できる非/弱超伝導相が形成されJc性能(絶対値・異方性)の改善が期待される。2汎用型バルク敏感光電子分光を用いて元素置換により生じた超伝導体の電子状態・化学状態の変化を明らかにする。また、研究対象には電気的特性が結晶粒界の影響を受けない完全針状結晶を採用する。特に本年度はBi系超伝導材料におけるJc特性改善を行うため、Bi系超伝導材料におけるJc異方性の改善に取り組んだ。また、汎用型バルク敏感光電子分光を用いてMg添加により生じた超伝導体の電子状態・化学状態の変化を明らかにした。具体的には、Jc異方性の改善に効果的な3次元的な構造歪(ピンニングセンター)を導入するため、Bi系超伝導材料にMgを添加する手法を提案した。実験結果から、Bi系超伝導材料の表面にMg(5%)を400500°Cで熱拡散させると、Jc異方性のパラメータγが最高で1/7に改善されることが分かった。熱拡散温度やMg添加量等を更に最適化することでJc異方性が一層改善できるものと期待される。本研究はBi系高温超伝導材料の臨界電流密度(Jc)および、その異方性(γ:磁場によるJcの低下)を改善し、Bi系高温超伝導材料の実用化を促進することを目的とした。特にBi系超伝導材料におけるJc異方性の改善に取り組んだ。具体的には、Jc異方性の改善に効果的な3次元的な構造歪を導入するため、Bi系超伝導材料にMgを添加する手法を提案した。今年度の研究でBi系高温超伝導ウィスカーに添加するCa不純物を増加することで、高Jc化が実現できることを明らかにした。特に、Ca不純物の添加量が30%までは、系統的にJc値が改善されていくことを突き止めた。また、Ca添加量が増えると得られるBi系高温超伝導ウィスカーが作製しにくくなる。しかしながら、気相成長によるアシスト成長を導入することでこの問題も解決されつつある。以上のことから、本研究は、おおむね順調に進展しているといえる。異方性γを改善し、コイル応用等で全方向磁場が印加されても高いJcを維持できるようにする。具体的にはCu1234系でγ改善に実績のあるMg添加を試みる。Mgは置換先であるSrO層のSr2+イオンに比べて、イオン半径が極端に小さい(Mg2+: 0.57Å< Sr 2+: 1.13Å)。そのため、超伝導電子対の重なりが大きくなり、磁場に対して強い超伝導性を示すと期待される。材料合成、分析科学Ca添加量の単純増加だけでCa/Sr置換量が上限に達した場合は、Caの置換先であるSrサイトに空席を積極的に作る。具体的には、母材であるガラス急冷体の組成Bi : Sr : Ca : Cu = 2 : x : y : 2yにおけるSrの組成xをx = 20.5に減らすことで、Caの置換を起こり易くさせる。年度末の出張に対して、ぎりぎりまで旅費が確定せず、確定額によっては残額がマイナスになる恐れもあった。そのため、一部の物品購入を翌年度に行うことで対応した。実際には旅費が想定よりも数百円程度、少額だったため次年度使用額が生じることとなった。昨年度、購入できなかった物品の購入費として使用する。【受賞】
精度保証付き数値計算法の新展開を目ざしての総合的研究

平成13および14年度とも、個別の問題によらない共通的精度保証方式の開発および従来方式の拡張・改良をはかるとともに、流体力学や振動問題などの具体的問題に依存した応用解析学上の問題に対する、計算機援用証明を行った。また、精度保証に関連する数値解析技法の検討を行った。主な研究実績は以下の通りである。・共通的精度保証方式(1)楕円型境界値問題の解の数値的検証に関し従来方式の拡張改良として以下の成果を得た。(i)微分項を含む方程式に対する解の検証において、有限次元部分の計算法の効率化を行い検証対象の拡大を計ることに成功した(中尾、渡部)(ii)重複または近接固有値をもつ楕円型固有値問題の精度保証を実現した(中尾、渡部)(iv)非線形楕円型方程式の厳密解で線形化した固有値問題の精度保証付き計算(中尾、長藤)(2)周期解を持つDuffingタイプの非線形発展方程式の分岐点自体の存在に対する検証を定式化し、その具体的検証例を与えた(川中子)(3)第2種変分不等式の解に対する数値的検証方式を定式化し、その具体例を与えた(中尾)(4)非線形方程式、連立一次方程式の解の高速精度保証のアルゴリズムを検討し、その効率化を行った(大石、陳、藤野)(5)有限要素解の近似能力を精度保証付きで検証するために、任意メッシュ上での最良apriori誤差評価定数の精度保証付き計算法について検討した(山本野人)(6)高精度多倍長演算方式の検討とその具体的応用例を与えた(今井、磯)(7)adaptiveなメッシュによる差分解法の収束性について検討し2点境界値問題の特異解に対する適用性に対する知見を得た(山本哲朗)・個別問題に対する精度保証に関する研究(1)理論的証明の困難な熱対流問題の分岐解に対し計算機援用方法による数値的証明を行った(中尾、西田、渡部)(2)Kolmogorov問題について計算機援用証明を行いaspect比と安定性の関係に対する知見を得た(長藤)(3)Orr-Sommerfeld方程式の固有値問題の精度保証により不安定解の存在を数値的に検証した(中尾、渡部)(4)電気回路問題に現れる非線形方程式の解の精度保証付き計算(奥村)平成13および14年度とも、個別の問題によらない共通的精度保証方式の開発および従来方式の拡張・改良をはかるとともに、流体力学や振動問題などの具体的問題に依存した応用解析学上の問題に対する、計算機援用証明を行った。(i)微分項を含む方程式に対する解の検証において、有限次元部分の計算法の効率化を行い検証対象の拡大を計ることに成功した(中尾、渡部)(ii)重複または近接固有値をもつ楕円型固有値問題の精度保証を実現した(中尾、渡部)(iv)非線形楕円型方程式の厳密解で線形化した固有値問題の精度保証付き計算(中尾、長藤)(2)周期解を持つDuffingタイプの非線形発展方程式の分岐点自体の存在に対する検証を定式化し、その具体的検証例を与えた(川中子)(3)第2種変分不等式の解に対する数値的検証方式を定式化し、その具体例を与えた(中尾)(4)非線形方程式、連立一次方程式の解の高速精度保証のアルゴリズムを検討し、その効率化を行った(大石、陳、藤野)(5)有限要素解の近似能力を精度保証付きで検証するために、任意メッシュ上での最良apriori誤差評価定数の精度保証付き計算法について検討した(山本野人)(6)高精度多倍長演算方式の検討とその具体的応用例を与えた(今井、磯)(7)adaptiveなメッシュによる差分解法の収束性について検討し2点境界値問題の特異解に対する適用性に対する知見を得た(山本哲朗)・個別問題に対する精度保証に関する研究(1)理論的証明の困難な熱対流問題の分岐解に対し計算機援用方法による数値的証明を行った(中尾、西田、渡部)(2)Kolmogorov問題について計算機援用証明を行いaspect比と安定性の関係に対する知見を得た(長藤)(3)Orr-Sommerfeld方程式の固有値問題の精度保証により不安定解の存在を数値的に検証した(中尾、渡部)(4)電気回路問題に現れる非線形方程式の解の精度保証付き計算(奥村)本年度は、個別の問題によらない共通的精度保証方式の開発および従来方式の拡張・改良を計るとともに、流体力学、電気回路工学などの具体的問題に即した個別問題の精度保証、および関連数値解析技法の検討を行った。・共通的精度保証方式1.偏微分方程式(1)楕円型方程式特に本年度は楕円型境界値問題に対する従来方式の拡張として以下の成果を得た。(ii)非線形楕円型方程式の厳密解で線形化した固有値問題の精度保証付き計算(中尾、長藤)(iii)楕円型逆固有値問題の精度保証(中尾、渡部、山本野人)(iv)楕円型固有値問題における重複固有値の精皮保証方式(中尾)

(2)非線形発展方程式(i)周期解を持つDuffingタイプの発展方程式の分岐現象の数値的検証(川中子)(ii)非線形放物型、双曲型方程式の解の精度保証方式(皆本)定常Navier-Stokes方程式の解に対する数値的検証アルゴリズムとその数値例(中尾、渡部、山本野人)2.非線形方程式、連立一次方程式の解の高速精度保証のアルゴリズム(大石、陳、藤野)3.有限要素解の近似能力の精度保証付き検証(中尾、山本野人)4.高精度多倍長演算方式の検討(今井、磯)5.Dirichlet問題に対するShortley-Weller型差分解の誤差精度(山本哲朗)・個別問題に対する精度保証に関する研究1.熱対流問題の分岐解の計算機援用証明(中尾、西田、渡部)2.Kolmogorov問題の解の精度保証(長藤)3.電気回路問題に現れる非線形方程式の解の精度保証付き計算(奥村)本年度は昨年度に引き続き、個別の問題によらない共通的精度保証方式の開発およぴ従来方式の拡張・改良をはかるとともに、流体力学や振動問題などの具体的問題に依存した応用解析学上の問題に対する、計算機援用証明を行った。また、精度保証に関連する数値解析技法の検討を行った。主な研究実績は以下の通りである。・共通的精度保証方式(1)楕円型境界値問題の解の数値的検証に関し従来方式の拡張改良として以下の成果を得た。(i)微分項を含む方程式に対する解の検証において、有限次元部分の計算法の効率化を行い検証対象の拡大を計ることに成功した(中尾、渡部)(ii)重複または近接固有値をもつ楕円型固有値問題の精度保証を実現した(中尾、渡部)(2)周期解を持つDuffingタイプの非線形発展方程式の分岐点自体の存在に対する検証を定式化し、その具体的検証例を与えた(川中子)(3)第2種変分不等式の解に対する数値的検証方式を定式化し、その具体例を与えた(中尾)(4)非線形方程式、連立一次方程式の解の高速精度保証のアルゴリズムを検討し、その効率化を行った(大石、陳、藤野、奥村)(5)有限要素解の近似能力を精度保証付きで検証するために、任意メッシュ上での最良a priori誤差評価定数の精度保証付き計算法について検討した(山本野人)(6)高精度多倍長演算方式の検討とその具体的応用例を与えた(今井、磯)(7)adaptiveなメッシュによる差分解法の収束性について検討し2点境界値問題の特異解に対する適用性に対する知見を得た(山本哲朗)・個別問題に対する精度保証に関する研究(1)理論的証明の困難な熱対流問題の分岐解に対し計算機援用方法による数値的証明を行った(中尾、西田、渡部)(2)Kolmogorov問題について計算機援用証明を行いaspect比と安定性の関係に対する知見を得た(長藤)3)Orr-Sommerfeld方程式の固有値問題の精度保証により不安定解の存在を数値的に検証した(中尾、渡部)
海岸・海中におけるレクリエーション資源の抽出と整備理念に関する研究

本研究では、茨城県日立海岸を事例に以下の2項目について研究を行った。(1)海岸域における人々の活動調査を行い、地形パターン別にみた活動形態のパターン分類を行う。(2)海岸における空間構成パターンの抽出を行い、その空間特性を明らかにし、再現モデルを構築する。本年度で明らかとなったことを、以下に述べる。海岸域における人々の活動(釣り、磯遊び、磯物採取、散策)を港湾施設、その他の人工構造物および自然地形に分割して調査を行った。その結果、港湾施設では、釣り・散策の活動地点として平面タイプ、パラペットタイプ、傾斜面タイプに分類できた。人工構造物では、直立護岸、緩傾斜護岸場での2タイプに分類でき、自然地形では、海崖、砂浜、岩礁の3タイプに分類できた。以上の行動タイプを基に、日立海岸における地形タイプ別にみた行動タイプの分類を行うと、海崖タイプ、崖浜タイプ、ポケットビ-チタイプ、浦浜タイプの4タイプに分類できた。空間を規定する自然地形や人工構造物の形態に着目し、海岸の空間構成パターンによる再現モデルを抽出した。また、この空間構成には、人々がこれまで強く認識し、意味付けを行ってきた岬、鼻、神社、神磯等も含まれる。その結果、大分類で直線型、浦型、湾・ワンド型、窪型の4パターンが抽出され、更に各タイプを細かく分類すると、直線型は崖および浜タイプに、浦型および湾・ワンド型は両岬、片岬タイプに、窪型は両岬および狭磯タイプに小分類できる。4パターンの形態による空間特性をみると、直線型は、中心角が小さく曲率半径が大きい。浦型は、直線型に近似しているが、中心角がやや大きく曲率半径はやや小さい。また、湾・ワンド型は、中心角、曲率半径とも大きく、窪型は中心角が大きく、曲率半径が小さいのが特徴である。今後は、本研究で抽出したパターンを他の海岸域に当てはめ検証することが望まれ、それにより再現モデルの操作性が向上し、海岸域の整備計画において広範囲で利用可能なモデルに構築できる。
管内沸騰におけるポストドライアウト熱伝達の促進

1.内径10mm、加熱長2mの垂直蒸発管を組み込んだ実験ル-プを用いて平滑管に対する標準デ-タを得た。試験液体としては冷媒R11とR113及びその混合物を用い、管内強制対流沸騰熱伝達の実験を広範囲の条件で行った。系圧力は0.2と0.4MPa、質量速度は150750kg/m^2s、入口状態はサブク-リング5Kからクオリティ0.6、熱流束は5100kW/m^2である。実現した沸騰領域は核沸騰域、二相強制対流域、及びポストドライアウト域である。2.核沸騰域及び二相強制対流域の熱伝達係数を従来提案されている整理式と比較したところ、実験結果を許容できる精度で予測できる整理式はなかった。特に二相強制対流域ではクオリティの増加による熱伝達係数の顕著な上昇は認められなかった。3.核沸騰域から二相強制対流域の熱伝達係数を予測する比較的簡単な実験整理式を作成した。4.二相強制対流域からポストドライアウト域への還移に対応してドライアウトが生じると壁管温度は急上昇し、熱伝達は急激に低下する。このときのクオリティと熱流束は従来提案されている限界熱流束整理式からの予測結果とほぼ一致する。5.ポストドライアウト域では管壁温度はドライアウト直後に急上昇した後に、蒸気単相流の場合に予測される管壁温度分布に漸近していくが、途中の変化パタ-ンは熱流束と質量速度に依存する。6.蒸発管に沿って現われる核沸騰、二相強制対流、及びポストドライアウトの各領域の伝熱特性を比較すると、ポストドライアウト域の熱伝達劣化が際立っており、この領域の伝熱性能向上が実用上重要であることが分かった。(1)内径10mm、加熱長2mの垂直蒸発管を組み込んだ実験ル-プの性能試験を液体単相流体を用いて行い、非沸騰の強制対流熱伝達の実験結果を従来の整理と比較することにより、実験装置と実験方法の妥当性を確認した。(2)平滑管に対する標準デ-タをとるため試験液体として冷媒R11とR113を用いて、管内強制対流沸騰熱伝達の実験を広範囲の条件で行った。(3)核沸騰域及び二相強制対流域の熱伝達係数を従来提案されている整理式と比較したところ、実験結果を許容できる精度で予測できる整理式はなかった。(4)二相強制対流域からポストドライアウト域への遷移に対応してドライアウトが生じると壁管温度は急上昇し、熱伝達は急激に低下する。このときのクオリティと熱流束は限界熱流束整理式からの予測結果とほぼ一致する。(5)ポストドライアウト域では管壁温度はドライアウト直後に急上昇した後に、蒸気単相流の場合に予測される管壁温度分布に漸近していくが、途中の変化パタ-ンは熱流束と質量速度に依存する。(6)蒸発管に沿って現われる核沸騰、二相強制対流、及びポストドライアウトの各領域の標準デ-タの採取に時間を要したため、インサ-ト挿入管による伝熱促進実験は次年度頭初に行うこととした。1.核沸騰域及び二相強制対流域の熱伝達係数は質量速度と熱流束に強く依存するが、クオリティの影響については、水の場合に認められたようなクオリティの増加とともに熱伝達係数が増すような明確な変化はフロン系媒体ではなかった。

従って従来提案されている整理式と比較したところ、実験結果を許容できる精度で予測できるものはなかった。2.核沸騰域では無次元特性数としてボイリング数の影響を重視し、二相強制対流域では無次元特性数としてマルチネリパラメ-タを重視した形成の熱伝達の無次元整理式を作成した。3.二相強制対流域からポストドライアウト域への遷移は管壁温度の急上昇を伴って生じるが、このときのクオリティと熱流束は甲藤が提案した限界熱流束整理式の予測結果とほぼ一致する。4.ポストドライアウト域では管壁温度はドライアウト後に急上昇した後に、蒸気単相流の場合に予測される壁温分布に漸近していくが、途中の変化パタ-ンは熱流束、質量速度及びドライアウト点からの距離によって複雑に変化する。従来提案された整理式によって予測した結果との一致は得られない。5.蒸発管に沿って現れる核沸騰、二相強制対流、及びポストドライアウトの各領域の伝熱特性を比較すると、ポストドライアウト域の熱劣化が特に著しい。従ってこの領域の伝熱性能改善が実用上重要である。
脳内アロマテ-スによる脳の性分化制御メカニズムに関する研究

本研究の目的は、成獣ラットで雄優位のアロマテ-ス(AROM)発現と雌優位のエストロゲン受容体(EsR)発現の性差を示す内側視索前野-扁桃体弓(mPO-AM)について、生後発達の各段階を免疫組織化学的に検討し、これらの性差がいくから著名になるのかを明らかにし、生直後でのホルモン投与や去勢そしてアロマテ-ス阻害剤投与が両者の性差発現にどう影響を与えるのかを調べることにあった。今回の研究により、出生前後では、mPO-AMのAROM発現は、やや雄優位ではあるが雌雄共に強く、EsR発現はやや雌優位であるが雌雄共に比較的弱いこと第4週以降、雌のmPO-AMでAROM発現が落ちて著名な雄優位の性差を生じ、EsRは雌特異的に発現が増強して著名な雌優位の性差を生じることが明らかにされた。また、生直および成獣雄ラットでの去勢により、それ以降のAROM発現が落ち、EsR発現が著名に上昇し、雌パターンになるということもわかった。さらに去勢後の性ステロイド投与により、若年から成獣で、アンドロゲンは脳内AROMを誘導し、エストロゲンはEsRを抑制するという結果が得られた。なお、予定外の実験ではあったが、末梢組織で、AROMを含むステロイド産生P450の制御因子であるAd4結合蛋白(Ad4BP)の遺伝子をノックアウトしたマウスを解析したところ、末梢のステロイド産生臓器(副腎、精巣、卵巣)の欠損が見出されたが、生直後の脳内AROM発現に明らかな変化が見られなかった。この結果により、胎生期から生直後のラットの脳内AROM発現の制御機構は、末梢や成獣脳のものとは違っており、ステロイド以外の因子による制御が主体で、性ステロイドによる制御が相対的に弱いことが示された。AROM阻害剤の投与実験結果は現在のところはっきりとしていないが、以上の結果より、少なくとも思春期以降、雄における大量のテストステロンは、mPO-AMのAROMをup-regulationし、局所性のエストロゲン産生を促しEsRをdown regulationすることで脱女性化を誘導している可能性が示唆された。
食事由来のメラトニン:摂取量推定と閉経およびがん・循環器疾患との関連

約120品目の食品中のメラトニンを測定し、これを食物摂取頻度調査票に反映させることで普段の食事からのメラトニン摂取量を推定可能とした。食事からのメラトニン摂取量と閉経時期、がん、循環器疾患死亡との関連を成人でのコホート研究において評価したところ、食事からのメラトニン摂取量が高い女性において循環器疾患死亡リスクの低下が認められた。また、小児を対象に尿中メラトニン代謝物を測定し、生活環境因子やホルモン値との関連を評価した。食品中のメラトニンは約120品目について測定を行なった。一部の食品については(肉類など脂質の高い食品)は今後も測定精度を上げる必要もあるが、食物摂取頻度調査票に含まれる食品の大方をカバーしている。今後、食品メラトニンデータを食物摂取頻度調査票のプログラムに組み込むことで食事由来のメラトニン摂取量を推定する。メラトニン摂取量推定の妥当性評価のために、人間ドック受診者約180名を対象に食物摂取頻度調査票への回答と早朝尿を得た。尿は自宅で採取してもらい保冷剤とともに郵送してもらったが、この方法が有効であることは既に先行研究で確認されている。この食物摂取頻度調査票より前述のように食事由来のメラトニン摂取を推定し、尿中メラトニン代謝物量と比較し妥当性の評価とするが、食事以外のメラトニンに影響を及ぼす要因として、就寝時刻、睡眠時間、寝室の証明環境、ホルモン剤の使用、運動習慣についても情報を得た。また尿中メラトニン量と白血球数、高感度CRPが負の相関を示しており、内因性メラトニンが循環器疾患リスクに関与する可能性が支持された。血圧、血清脂質、血糖値、インスリン値との関連性は認められなかった。メラトニンの抗炎症作用によるものかもしれない。1992年に開始した高山市住民約3万人からなるコホートでは、食事からのメラトニン摂取量とがん罹患・循環器疾患死亡との関連を評価する目的がある。一部の期間を除き、がん罹患、死亡・転居状況、死因について情報を得た。来年度にはデータ収集は終了の見込みである。食品中のメラトニンは約120品目について測定を行なったが、脂質の高い食品は測定困難で再測定の必要が認められた。今後、測定方法を改良し、食品メラトニンデータを完成させる。これを食物摂取頻度調査票のプログラムに組み込むことで食事由来のメラトニン摂取量を推定する。現時点でこのような試みは国内外ともなされていない。メラトニン摂取量と閉経年齢の関連を評価するため、2000-2002年の乳がん検診受診者945名を対象に閉経状態に関する追跡調査を行なった。618名から調査票への回答、メラトニン測定のための早朝尿を得、サンプル収集を終了した。今後ベースライン時に用いた食物摂取頻度調査票よりメラトニン摂取量を推定し、閉経との関連を評価する。また、尿中のメラトニン代謝物の測定を終了し、今後、横断研究のデザインで睡眠習慣、寝室の証明環境、ホルモン剤の使用など生活習慣との関連性も評価する。対象者の、がん罹患、死亡・転居状況、死因についての2008年10月までの情報収集を終了した。来年度には完成した食品メラトニンデータにリンクすることで解析をおこなう。一部の対象者からは閉経年齢に関する情報も得ており、まずは、メラトニンが多く含まれると考えられる野菜の摂取量等と閉経との関連を評価したが、有意な関連性は認められなかった。約120品目の食品中のメラトニンを測定し、これを食物摂取頻度調査票のプログラムにリンクすることで食事由来のメラトニン摂取量を推定可能とした。これを基に1992年に開始した高山市住民約3万人からなるコホートにおいて、食事からのメラトニン摂取量と2008年10月までのがん死亡、循環器疾患死亡との関連を評価した。女性において食事からのメラトニン摂取量の多い上位1/4群に下位1/4群に比べ、年齢、体格、喫煙、教育歴、飲酒、婚姻歴、総エネルギーや脂肪摂取等で補正後HR=0.78と有意な循環器疾患死亡リスクの低下が認められた。男性においてはがん死亡、循環器疾患死亡とも有意な関連性は認められなかった。食事由来のメラトニンとこれらの疾患死亡リスクとの関連は国外とも評価されていない。但し、メラトニン測定方法についてはなお改良する余地があり、より精度の高い推定法が必要である。メラトニンと閉経との関連を評価するため、乳がん検診受診者を対象に閉経状態に関する追跡調査を行なった。このうち、ベースライン2000年に閉経前と回答しており、早朝尿を得られた女性を対象に、尿中メラトニン代謝物6-sulfatoxymelatoninとその後約8年間の閉経リスクとの関連について評価した。

ホルモン補充療法使用者などを除外すると89名であった。尿中メラトニン代謝物が低い(<50 ng/mg creatinine)女性に比べそれ以上の高い女性では年齢、体格、喫煙歴で補正後閉経リスクは1.36でやや高い傾向が認められたものの有意でなかった。内因性メラトニン規定因子を小児(3-6歳)において評価した。尿中メラトニン代謝物は成人に比べ小児で高く、男児、女児ともBMIが低いと尿中メラトニン代謝物値は高かった。尿中エストロゲン、テストステロンなどのホルモン値や起床時刻、就寝時刻などの睡眠習慣とは関連が認められなかった。データ・サンプル収集は概ね順調に進んでいるが、どの研究項目も食品メラトニンデータの完成を待って解析が行われる。食品メラトニンの測定が困難なことが判明し、精度の高い測定のため予定より時間を要することとなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。食品メラトニンの測定方法に改良を加えたので、今後測定がスムーズに進むと考えられる。他の生活習慣等に係る情報やがん罹患、死因情報の入手、尿サンプル採取は終了しているので、食品メラトニンデータ完成時には、早急にリンク、解析できるようデータを整えておく。別途、尿中のメラトニン規定因子の評価を進める。
酸化ストレス応答のマスター転写因子Ｂａｃｈ１を標的とした心血管疾患治療の開発

酸化ストレス応答の負のマスター転写因子Bach1の発現を抑制することが、虚血性心血管疾患に対する新たな分子標的治療になり得るか否かを検討することを目的とした。Bach1ノックアウトマウスにおいては心筋梗塞後の左室重量、左室拡張末期径、線維化が野生型に比して減少していた。次に、マウスにおいて下肢虚血モデルを作成し、si-Bach1を虚血肢に投与したところ、si-Bach1投与群の方が虚血肢における血流は増加し、毛細血管密度は高かった。以上よりRNA干渉などによってBach1の発現を抑制することが、心筋梗塞後の病的リモデリングや閉塞性動脈硬化症に対する新たな治療法となり得る可能性が示唆された。酸化ストレスは心筋の虚血再灌流傷害、動脈硬化などの発症・進展に深く関与しているが、酸化ストレスを標的としたこれら心血管疾患に対する治療は今のところ成功していない。抗酸化分子ヘムオキシゲナーゼ(HO-1)の発現は正の転写因子Nrf2と負の転写因子Bach1のantioxidant response element(ARE)への結合のバランスにより転写を受けている。本研究の目的は、酸化ストレス応答の負のマスター転写因子Bach1をRNA干渉にて発現抑制することにより抗酸化遺伝子を協調的に発現させることが、心血管疾患に対する新たな分子標的治療となりうるか否かをモデル動物を用いて検討することである。Bach1ノックアウト(KO)マウスにおいては心筋梗塞後の左室重量、左室拡張末期経、線維化が野生型マウスに比して有意に減少していた。このためBach1-KOマウスの心臓における遺伝子発現をマイクロアレイにて網羅的に解析した。その結果、HO-1以外にもいくつか興味深い遺伝子の発現がBach1-KOマウスの心臓において増加していることが明らかとなった。このことから心筋梗塞後のリモデリングにおいて、Bach1に制御されている遺伝子群が保護的に作用している可能性が示唆された。次にBach1をRNA干渉にて発現抑制することにより下肢虚血が改善するか否か検討するため、アテロコラーゲンを導入担体として用いたところ、siRNA単体よりも有意に良好な導入が得られた。本研究の目的は、酸化ストレス応答の負のマスター転写因子Bach1をRNA干渉にて発現抑制することにより抗酸化遺伝子を協調的に発現させることが、虚血性心血管疾患に対する新たな分子標的治療になりうるか否かを検討することである。これまでの検討により、アテロコラーゲンを用いることにより下肢へsiRNAが効率よく導入されることが明らかになった。マウスの下肢にBach1に対するsiRNA(si-Bach1)とアテロコラーゲンの複合体を筋注したところコントロールsiRNA投与群に比して、Bach1の発現は減少し、Bach1の標的遺伝子であるヘムオキシゲナーゼ1(HO-1)の発現は有意に増加した。マウスにおいて下肢虚血モデルを作成し、si-Bach1/アテロコラーゲン複合体を虚血肢に筋注したところ、虚血肢における血流はコントロールsiRNA投与群に比して有意に増加していた。3週間後にと殺し、虚血筋における毛細血管密度を検討したところ、si-Bach1投与群の方が有意に多かった。これらのことから、RNA干渉によるBach1のノックダウンが下肢虚血に対する新たな血管新生療法として有用である可能性が示唆された。Bach1-Nrf2システムは種々の抗酸化分子の発現を精緻に制御している。我々はこれまでにBach1によるHO-1の発現制御が虚血再灌流傷害、動脈硬化、圧負荷による心肥大などの心血管疾患の発症に深く関与していることを報告してきた。本研究の目的は、Bach1-Nrf2システムの心血管系における臓器保護作用の分子メカニズムを明らかにすること、さらに酸化ストレス応答の負のマスター転写因子Bach1をRNA干渉にて発現抑制することにより抗酸化遺伝子を協調的に発現させることが、心血管疾患に対する新たな分子標的治療になりうるか否かをモデル動物を用いて検討することである。まず、Bach1の心筋梗塞後の左室リモデリングにおける役割を検討した。Bach1ノックアウトマウスにおいては心筋梗塞後の左室重量、左室拡張末期経、線維化が野生型マウスに比して有意に減少していた。また、Bach1の標的遺伝子の一つであるHO-1の発現は著名に増加しており、Type Iコラーゲン、ANPの発現は有意に減少していた。以上の結果からBach1が心筋梗塞後の左室リモデリングに重要な役割を果たしていることが示唆された。今後、心臓におけるBach1の標的遺伝子を検索することにより、このメカニズムを明らかにする予定である。またBach1をRNA干渉にて発現抑制することが心筋梗塞後の心不全や下肢虚血の治療になりうるか否か検討する予定である。当初、心筋梗塞モデルにおいてBach1のノックダウンの効果を検討していたが、梗塞範囲のばらつきが大きく、正確に検討できなかった。そこでモデルを下肢虚血モデルに変更した。

アテロコラーゲンを用いることにより、Bach1のノックダウンがマウス下肢においてできていることを確認したが、至適な条件(siRNAおよびアテロコラーゲンの量)を絞り込むのに現在時間を要している。今後至適な条件を可及的速やかに決定し実験を進行する予定である。当初、虚血・再灌流モデルにおいてBach1のRNA干渉による発現抑制を試みていたが、このモデルは梗塞範囲のばらつきが大きく、実験の安定性に欠けるため、より安定性の高い心筋梗塞モデルに転換した。またsiRNAの単独での導入を試みていたが、十分な発現抑制効果が得られなかった。このため今後はアテロコラーゲンなどの担体を用いたデリバリーシステムを試みる予定である。下肢虚血モデルを優先してBach1のノックダウンの効果を検討する。下肢モデルの手技的な安定性は既に得られている。下肢虚血モデルにおけるRNA干渉の至適条件を早急に決定し、本格的に実験を開始する。下肢虚血モデルに関する検討が終了した時点で時間的に余裕があれば、心筋梗塞モデルにおいても同様の検討を行う。このため心筋梗塞モデルの手技に関しても向上を図っておく。アテロコラーゲンは極めて抗原性が低く、高い生体親和性と安全性が確認されている担体で、siRNAとの複合体も主として腫瘍モデルにおいてその有効性が数多く報告されている(Nat Med 2008;14:939など)。われわれはBach1-siRNA/アテロコラーゲン複合体を局所投与することによりBach1の発現発現抑制を試みる予定である。siRNA/アテロコラーゲン複合体は全身投与でも有効性が報告されている。心筋梗塞モデルでは局所投与が技術的に困難であることも予想されるため、その際は全身投与を試みる予定である。RNA干渉の実験が予備実験の段階でやや遅れたため、H24年度使用額も少なくなった。H25年度は当実験が本格的に始動するため、抗体、免疫組織化学やPCRの試薬、siRNA、アテロコラーゲン、マウスなどに相当額使用する予定である。主として、抗体、PCR関連試薬、アテロコラーゲンなどの消耗品に使用する。その他、学会参加のための旅費にも使用する。
ナノ構造を用いた光増強ソフトイオン化法による大気中有機ナノ粒子の直接質量分析

本研究では、大気中ナノ粒子の有機物の“直接"質量分析を行うために必要となる、ナノ粒子を直接捕集し、かつ有機物をフラグメント化させずにレーザー脱離・イオン化(ソフトイオン化)する高効率なイオン化分析チップの開発を行う。具体的には、シリコン三次元ピラー構造表面に数十nmのポーラス構造と、貴金属ナノ粒子に生じる局在表面プラズモンの光アンテナ効果による電場増強を組み合わせた新規なソフトイオン化基板を開発し、大気中ナノ粒子における低分子有機物の高効率質量分析を実現させる。
口腔の感覚と運動発現に関与する脳幹一酸化窒素合成ニューロンの機能形態学的研究

一酸化窒素(NO)合成酵素(NOS)の免疫組織化学法はNADPH-diaphoraseの酵素組織化学法と同一の脳幹内三叉神経核ニューロンを染色した。陽性ニューロンは必要に応じてNOを産出し、cGMPに連動した受容体の感受性を高めると考えられる。正常成ラットではその陽性ニューロンは吻側亜核の背内側(Vodm)、尾側亜核浅層部(VcI/II)に散在した。三叉神経下顎枝である下歯槽神経(IAN)オトガイ神経(MN)舌神経(LN;体性感覚を伝達)と味覚を伝達する鼓索神経(CT)の神経末端にWGA-HRPを取り込ませ、越神経節性に輸送された中枢投射領域を現像し、さらに同切片上でNADPH-diaphoraseを染色した。VodmではNADPH-diaphorase陽性ニューロン分布はLNの投射領域と最もよく重なり、続いてIAN、CT、MNであった。VcI/IIではLN、IAN、MNはよく重なった。よってVodmのNADPH-diaphorase陽性ニューロンは舌や歯髄、歯根膜、歯肉といった口腔内の感覚-運動反射に関与することを示唆した。それに対してVcI/IIでは口腔顔面の疼痛感覚に関与することを示唆した。三叉神経節内に下歯槽神経切断後に発現するNADPH-dが神経の再生にどういう作用を及ぼすかを研究した。下歯槽神経切断後3日目に臼歯歯髄にトレーサーを取り込ませ翌日までに三叉神経節内に輸送された標識ニューロンの数を再生ニューロン数と考えた。神経切断後にNOSのブロッカーであるL-nitro arginine methyl ester(L-NAME)を投与すると再生ニューロン数が有意に減少したことより神経切断後に求心ニューロンに発現するNOが再生を促進する作用のあることを示した。L-NAMEの投与は、足底に起炎剤を投与した後に発現する熱に対する痛覚過敏を減少させるが、普段の疼痛閾値に対しては変化させなかった。よって脊髄後角に慢性疼痛時に発現するNOS陽性ニューロンが疼痛の発現や維持に関与することも明らかにした。脳幹内の一酸化窒素合成酵素(NOS)発現ニューロンは三叉神経吻側亜核の背内側部(Vodm)、吻外側孤束核(Sn)、傍三叉神経核(para V)及び尾側亜核(Vc)の表層部に多く認められた。HRPの越神経節輸送を利用した下顎神経の種々の末梢枝の中枢投射部位とNOS発現ニューロンを二重標識し、NOS発現ニューロンは舌の体性感覚を伝える舌神経の投射領域に多く分布することを示した。口腔顔面領域を支配する末梢神経の切断や口腔顔面領域にcomplete freunds' adjuvant(CFA)を注入して炎症性刺激を加えた後のNOS発現ニューロンの変化を解析した。VcのNOS発現ニューロンは炎症性刺激に活性が両側性に上昇しやすく、Vodm,Snでは舌神経切断に対して、活性が下降した。CFA注入後の覚痛覚過敏に対してNOSの基質(L-arginine)や阻害剤(nitro-L-arginine methyl ester;L-NAME)投与の効果を確かめた。CFA注射直後の疼痛にはL-NAMEは効果なく、3日目から表れる痛覚過敏症に対して鎮痛作用があった。

その作用にL-arginineは拮抗した。下歯槽神経を下顎孔付近で一側性に切断後、断端を元に戻し再生出来る状態にする。一定日数経過後両側臼歯歯髄にHRPを注入し逆行性に標識された神経節ニューロンの数を測定し歯髄に再生したと考えられるニューロンの割合を反対側の歯髄支配ニューロンの数と比較して同定した。この歯髄へ再生するニューロンの割合に対して、L-NAME投与は抑制作用があった。この神経再生賦活効果に対する影響がNOの血管拡張因子としての効果が現れたものか、それとも直接ニューロンの再生を賦活したのかをを血管拡張剤併用によりその効果への影響を調査し、ニューロンへの直接作用であることを確かめた。前回はラット下位脳幹部の一酸化窒素合成酵素(NOS)発現ニューロンの胎生期から成熟期にいたるまでの個体発生をNADPH-diaphoraseの酵素組織化学を用いて明らかにした。そこでは、脳の他の部位に先がけて胎生期15日目に三叉神経吻側亜核の背内側部(Vodm)、吻外側孤束核(Sn)に陽性ニューロンが出現した。傍三叉神経核および尾側亜核(Vc)の表層部での出現はそれに遅れて出産後10日目に出現した。今回は前脳・中脳でのNADPH-diaphoraseの個体発生を観察し、脳全体のNADPH-diaphoraseの個体発生のマッピングを完成した。NOSの活性の発達過程は神経発生やシナプス発生の時期と平行し、ニューロンの活動と関係することを示唆した。さらにHRPの越神経節輸送を利用した下顎神経の種々の末梢枝の中枢投射部位とN○S発現ニューロンを二重標識し、NOS発現ニューロンは舌の体性感覚を伝える舌神経の投射領域に多く分布することを示した。口腔顔面領域を支配する末梢神経の切断や口腔顔面領域の炎症性刺激に対してVcのNOS発現ニューロンは活性が両側性に上昇しやすく、Vodm,Snでは舌神経切断に対して、活性が下降した。一酸化窒素が三叉神経系で特に口腔内の感覚発現や運動反射の調節に関与することが明らかになった。さらにVcとVodm,SnではNADPH-diaphoraseの活性が越シナプス性に末梢からの入力の性質により異なって制御され、果たす役割が異なることが明らかになった。一酸化窒素(NO)合成酵素(NOS)の免疫組織化学法はNADPH-diaphoraseの酵素組織化学法と同一の脳幹内三叉神経核ニューロンを染色した。陽性ニューロンは必要に応じてNOを産出し、cGMPに連動した受容体の感受性を高めると考えられる。正常成ラットではその陽性ニューロンは吻側亜核の背内側(Vodm)、尾側亜核浅層部(VcI/II)に散在した。三叉神経下顎枝である下歯槽神経(IAN)オトガイ神経(MN)舌神経(LN;体性感覚を伝達)と味覚を伝達する鼓索神経(CT)の神経末端にWGA-HRPを取り込ませ、越神経節性に輸送された中枢投射領域を現像し、さらに同切片上でNADPH-diaphoraseを染色した。VodmではNADPH-diaphorase陽性ニューロン分布はLNの投射領域と最もよく重なり、続いてIAN、CT、MNであった。VcI/IIではLN、IAN、MNはよく重なった。よってVodmのNADPH-
体動モニタリングベッドの開発と介護者支援への応用に関する研究

本研究では,人間の無意識状態における「体動」という人間の最も本源的な行動を介して,これまで解明されていなかった生理量と身体動作の関係の解明やそれに基づいた介護者や医師の支援について実用化を目指した研究を行なってきた.そのために,病院などのベッドで患者が寝ている間の自然な身体の動作を24時間常時計測し,そのデータを蓄えて処理できる体動モニタリングベッドを開発し,その有効性を臨床実験も含め,実験を通じて明らかにした.具体的には,まず初年度に体動モニタリングベッドを開発し,さらには,圧力センサ情報を収集するデータ変換部および情報蓄積部の電子回路およびソフトウェアの信頼性を向上させた.介護者や看護婦,医師にとって,患者の体位を適切に変更したり,生理量をまとめて把握したりするためには患者がどのような寝姿で寝ていたか,その際の脈や呼吸はどうであったかという情報を知ることはきわめて重要である.これは,健康の状態を把握するばかりでなく,床ずれを防止したり,患者の苦痛をやわらげたりすることにも役立ち,さらには患者と介護人とのコミュニケーションを保つためにも有用である.そのため,人が寝ている際にどのように体を動かしているか,そのデータを詳細に収集し,3次元グラフィクス表示でわかりやすく直感的に理解できるように提示する機能の実現も行なった。患者の脈や心拍,あるいは呼吸などの生理量と,患者の体の動きとの関係について,蓄積したデータを分析することにより,関連性を定量的に明らかにした.これにより,逆に患者の微小な体の動きから脈拍や呼吸の数を逐次推定するアルゴリズムを構築することが可能となった.これにより,呼吸バンドや脈拍計測クリップなどを身につけることなく,無拘束で生理量を計測できる環境型のシステムが実現された.本研究では,人間の無意識状態における「体動」という人間の最も本源的な行動を介して,これまで解明されていなかった生理量と身体動作の関係の解明やそれに基づいた介護者や医師の支援について実用化を目指した研究を行なってきた.そのために,病院などのベッドで患者が寝ている間の自然な身体の動作を24時間常時計測し,そのデータを蓄えて処理できる体動モニタリングベッドを開発し,その有効性を臨床実験も含め,実験を通じて明らかにした.具体的には,まず初年度に体動モニタリングベッドを開発し,さらには,圧力センサ情報を収集するデータ変換部および情報蓄積部の電子回路およびソフトウェアの信頼性を向上させた.介護者や看護婦,医師にとって,患者の体位を適切に変更したり,生理量をまとめて把握したりするためには患者がどのような寝姿で寝ていたか,その際の脈や呼吸はどうであったかという情報を知ることはきわめて重要である.これは,健康の状態を把握するばかりでなく,床ずれを防止したり,患者の苦痛をやわらげたりすることにも役立ち,さらには患者と介護人とのコミュニケーションを保つためにも有用である.そのため,人が寝ている際にどのように体を動かしているか,そのデータを詳細に収集し,3次元グラフィクス表示でわかりやすく直感的に理解できるように提示する機能の実現も行なった。患者の脈や心拍,あるいは呼吸などの生理量と,患者の体の動きとの関係について,蓄積したデータを分析することにより,関連性を定量的に明らかにした.これにより,逆に患者の微小な体の動きから脈拍や呼吸の数を逐次推定するアルゴリズムを構築することが可能となった.これにより,呼吸バンドや脈拍計測クリップなどを身につけることなく,無拘束で生理量を計測できる環境型のシステムが実現された.本研究の目的は、人間の無意識状態における「体動」という人間の最も根源的な行動を介して、これまで解明されていなかった痛みと身体動作の関係等の解明やそれに基づいた介護者の支援について実用化を目指して研究をすすめることにある。そのために病院で患者が寝ている間の自然な身体の動作を24時間常時計測し、そのデータを蓄えて処理できる体動モニタリングベッドを開発し、その有効性を臨床実験により明らかにすることを目指す.ベッドマットのしたに圧力センサを敷き詰め、人の寝ている状態の圧力分布を24時間常時計測し、そこから得られた圧力画像を画像処理することによって、患者の寝姿を計算機上に復元するシステムを開発した。病院で使用されるベッドシステムには、信頼性、清潔性、リクライニング構造といった特徴が求められるため、これまでに実現してきたセンサベッドの知見をベースにそれを改良して開発した。看護婦や介護人にとって、寝ている人の体位を適切に変更したり、痛みの状態を把握したりするためには、人がどのような寝姿で寝ていたかという情報は非常に重要である.これは、とこずれを防止したり、寝ている人の苦痛を和らげたりするのに役に立つばかりでなく、介護人とのコミュニケーションを保つためにも体質的に重要である。人が寝ている際にどのように体を動かしているかを詳細にデータ収集・ていじすることができるソフトウェアを開発した。まだ、身体部位の一部がういていたり、体が大きくねじれたりする場合には対応できていないがそれは次年度の課題である。本研究では,人間の無意識状態における「体動」という人間の最も本源的な行動を介して,これまで解明されていなかった生理量と身体動作の関係の解明やそれに基づいた介護者や医師の支援について実用化を目指した研究を行なってきた.

そのために,病院などのベッドで患者が寝ている間の自然な身体の動作を24時間常時計測し,そのデータを蓄えて処理できる体動モニタリングベッドを開発し,その有効性を臨床実験も含め、実験を通じて明らかにした.具体的には,体動モニタリングベッドを開発し,二年次には,圧力センサ情報を収集するデータ変換部および情報蓄積部の電子回路およびソフトウェアの信頼性を向上させた.介護者や看護婦,医師にとって,患者の体位を適切に変更したり,生理量をまとめて把握したりするためには患者がどのような寝姿で寝ていたか,その際の脈や呼吸はどうであったかという情報を知ることはきわめて重要である.これは,健康の状態を把握するばかりでなく,床ずれを防止したり,患者の苦痛をやわらげたりすることにも役立ち,さらには患者と介護人との間のコミュニケーションを保つためにも有用である.そのため,人が寝ている際にどのように体を動かしているか,そのデータを詳細に収集し,3次元グラフィクス表示でわかりやすく直感的に理解できるように提示する機能の実現も行なった。患者の脈や心拍,あるいは呼吸などの生理量と,患者の体の動きとの関係について,蓄積したデータを分析することにより,関連性を定量的に明らかにした.これにより,逆に患者の微小な体の動きから脈拍や呼吸の数を逐次推定するアルゴリズムを構築することが可能となった.これにより,呼吸バンドや脈拍計測クリップなどを身につけることなく,無拘束で生理量を計測できる環境型のシステムが実現された.
新規内因性物質・spinorphinの生体防御機能発現の解析

本研究は、spinorphin(LVVYPWT)が好中球機能を介して抗炎症機構にどのように関与しているかメカニズムを解明することを目的とした。1.Spinorphinによる好中球機能のプライミング低濃度(1μM)のspinorphinを前処理した好中球は、炎症刺激剤であるFMLPと反応させると、未処理の細胞と比較して、有意に活性酸素生成能を増強した。この現象は、細胞刺激応答性の指標である細胞質内のカルシウム濃度においても、同様の増強効果が認められた。これは、spinorphin前処理により好中球表層の接着因子であるCD11b/CD18の発現量が有意に増大していることに一部起因していることがわかった。2.エンケファリン代謝酵素(dipeptidyI peptidaseIII)に及ぼす効果3.Spinorphinの血中動態の解析SpinorphinにKLHを結合させた免疫原をウサギに免疫して抗spinorphin抗体を作製した。本抗体が、血中のspinorphinと固相化したBSA-spinorphinとの競争反応を利用した酵素抗体法にて定量化することに成功した。次に、本法を用いて健常人の血清中におけるspinorphinを測定し、平均0.23±0.25pmol/ml血清存在することを見いだした。以上、spinorphinは炎症細胞である好中球に対して、新たな生理作用であるpriming効果を有することを見いだした。このことは、本物質が炎症時、調節因子として機能している可能性を示唆している。本研究は、spinorphinが好中球機能を介して抗炎症機構にどのように関与しているかメカニズムを解明することを目的としている.今年度は、下記の研究実績を得た.1.血中動態の解析SpinorphinにKLHを結合させた免疫原をウサギに免疫して抗spinorphin抗体を作製した.本抗体が、血中のspinorphinおよび固相化したBSA-spinorphinと競争的に反応することを利用した酵素抗体法にて定量化することに成功した。次に、本法を用いて健常人と炎症あるいは疼痛を伴う患者における血清中のspinorphinを測定し、炎症や痛みなどの病態時にどのような動態をとるか検討する予定である.2.好中球機能のブライミング単独では活性化できない低濃度(1μM)のspinorphinを好中球に前処理すると、二次刺激に際して未処理の細胞と比較して、有意に細胞質内のカルシウム濃度及び活性酸素生成を増強した.これは、前処理により好中球表層の接着因子であるCD11b/CD18の発現量が有意に増大していることに一部起因していることがわかった.3.レセブター解析spinorphinを^<12.5>Iで標識し、グル濾過(SephadexG-150)法により未標識のべプチドを分離した.薄層クロマトグラフィーにてspinorphinが標識されていることを確認した。この標識リガンドを用いて好中球表層に存在する特異レセブターとの結合実験を行ったが、量を増大しても飽和曲線は得られなかった.今後、様々な実験条件を検討して好中球表層におけるレセプターの存在の有無を解析する予定である.本研究は、spinorphin(LVVYPWT)が好中球機能を介して抗炎症機構にどのように関与しているかメカニズムを解明することを目的としている。今年度は、下記の研究実績を得た。1.エンケファリン代謝酵素(dipeptidyl peptidaseIII)に及ぼす効果2.血中動態の解析昨年度確立した定量法(ELISA)を用いて、健常人の血清中におけるspinorphinを測定した。平均0.23±0.25pmol/mlであり、エンケファリンと同レベルであった。今後、炎症・疼痛患者においてspinorphinの含量がどのように変化するか、病態との関連を解析していきたい。
多置換芳香族化合物の実践的合成法の確立

ベンゼン環上に様々な置換基を有する芳香族化合物、即ち置換芳香族化合物は、先端材料物質や工業薬品、医薬品等における重要物質として幅広く用いられており、これらの真に有用な合成法の開発が強く望まれている。本研究では、非環状化合物を環化・芳香族化させることで、位置異性体の全く混在しない強力な置換芳香族化合物合成法を開発することに成功した。本手法の最大の利点、特徴は、原料基質の置換基の位置を完全にコントロールした上で、最終的に環構築、芳香族化を行っていることから、分離困難、あるいは分離不可能な位置異性体の副生を完全に抑制することができた点にある。本研究計画は、非環状化合物を環化・芳香族化させることで、位置異性体の全く混在しない強力な置換芳香族化合物合成法を開発することを目的としている。当該年度は、これまでに開発したベンゼン、およびフェノール誘導体の合成法に改良を施すことで、合成可能な芳香族化合物の適用範囲を大幅に拡大することに成功した。新たな非環状基質の合成には、非常に一般性のある鈴木-宮浦カップリング、アリル化反応を利用した。これによりメタセシスによる閉環のステップを含めて、合成ルート全体を通して官能基選択性に優れた芳香族化合物合成手法の開発を行うことができた。当該年度は、さらに非環状基質の内部二重結合のシス選択的構築を回避できる閉環オレフィンメタセシス/異性化反応によるフェノール誘導体の合成にも成功し、また、閉環反応をエンインメタセシスに拡張することによって、新たにスチレン誘導体を合成することにも成功した。これらの方法論の最大の利点、特徴は、原料基質の置換基の位置を完全にコントロールした上で、最終的に環構築、芳香族化を行っていることから、分離困難、あるいは分離不可能な位置異性体の副生を完全に抑制することができる点にある。当該年度は、これまでに開発したベンゼン、およびフェノール誘導体の合成法に改良を施すことで、スチレン、ピリジン誘導体の合成法の開発を検討した。スチレン誘導体は様々な重要物質の合成中間体として、ピリジン誘導体は医薬品の構成要素として特に重要な化合物として知られている。スチレン誘導体の合成前駆体となる新たな非環状基質は、一般性のある薗頭カップリング、アリル化反応を利用することで行った。この基質に対する閉環反応として、エンインーメタセシスを検討してみたところ、思惑通り望みのスチレン誘導体を選択的に得ることに成功した。この合成法は、ルート全体を通して官能基選択性に優れた反応のみを利用しているため、実践的な合成法として利用可能である。また当該年度は、窒素原子を組み込んだ非環状基質からの閉環メタセシス/脱離、あるいは閉環メタセシス/酸化/脱ベンジル化の連続反応を利用する3-ヒドロキシピリジン誘導体の合成にも成功した。これらの方法論の最大の利点、特徴は、原料基質の置換基の位置を完全にコントロールした上で、最終的に環構築、芳香族化を行っていることから、分離困難、あるいは分離不可能な位置異性体の副生を完全に抑制することができた点にある。