hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バイオハイドロゲルの構造・機能への加齢効果の解明

単焦点眼内レンズを用いる白内障手術は一般化し,その成績も向上しているが,生体が本来有する「毛様体筋の収縮に伴い,水晶体がそれ自身の弾力性によって厚さをまし,眼球の屈折力を高める機能」,すなわち調節機能を失ってしまっている結果,眼球がピントを合わせる機能が低下しているのが現状である。本申請課題では,疎水化した水溶性高分子と無機ナノ粒子が形成する安定なゲル化物を利用し,高屈折率を有する調節機能を有する人工水晶体の開発に成功した単焦点眼内レンズを用いる白内障手術は一般化し,その成績も向上しているが,生体が本来有する「毛様体筋の収縮に伴い,水晶体がそれ自身の弾力性によって厚さをまし,眼球の屈折力を高める機能」,すなわち調節機能を失ってしまっている結果,眼球がピントを合わせる機能が低下しているのが現状である。本申請課題では,疎水化した水溶性高分子と無機ナノ粒子が形成する安定なゲル化物を利用し,高屈折率を有する調節機能を有する人工水晶体の開発に成功したある種の疾病は,分子論的には,この硝子体の複雑な構造の変化に影響をおよぼしていると考えられ,例えば硝子体の収縮は,後部硝子体剥離,硝子体出血,網膜剥離等を誘発すると考えられる。そこで柔軟なビアルロナンと半屈曲性のコラーゲンネットワークの結合したモードについての方程式を構築すると同時に,豚硝子体を用いて,その相挙動,物性およびダイナミクスをin vitroで検討を行った。ゲルのユニークな物理的性質は,その構造に起因し,2つのbulk coefficient,すなわち弾性定数とゲルネットワークと溶媒の間の摩擦係数によって特徴付けられる。まず力学的測定により,硝子体ゲルネットワークと水の間の摩擦係数を測定することに世界で初めて成功した。さらに,これら実験結果をもとに,動的光散乱により子体ゲルのダイナミクスについて検討を行った。豚硝子体からの散乱光には,比較的速い成分と遅い成分の2成分が観測された。コラーゲン繊維の形成するネットワーク中をピアルロナンが埋めている構造を仮定し,解析的に散乱関数を導出した。この理論は実験結果を良く再現し,生体内で硝子体が膨潤状態にあることを明らかにした。また,硝子体ゲルは高分子電解質ゲルであるため,その相挙動の塩添加効果について検討を行った。外部溶液中のCaCl_2濃度の増加に伴い,拡散係数(D_<fast>)の減速(スローイングダウン)と散乱強度(I_<total>)の発散が観測され,塩添加による硝子体ゲルの相転移を初めて観測した。疾病により引き起こされる硝子体ゲルの様々な変化の物理化学的原理の追求には,より詳細な分子論的検討が必要ではあるが,本研究は硝子体ゲルの構造および動的性質に対して,新たな光を与えるものと考えられる。疎水化ポリエチレングルコールは,体温付近でゾルゲル転移を示し,この性質を利用したインジェクタブル人工硝子体のin vivo評価を行った。疎水化ポリエチレングルコールは,分子量5000,片末端をオクタデシル基で修飾したE5KMC18を高純度で合成し,評価に用いた。E5KMC18は,温度変化に対して可逆的にゾルーゲル転移を示し,低温でゲル状態,高温でゾル状態であった。さらに小角中性散乱およびレオロジー測定により,微視的構造,力学特性の詳細な検討を行った。また,高分子水溶液には細胞毒性は認められなかった。重量濃度35%のE5KCM18をオートクレーブで滅菌しサンプルとした。有色家兎10羽10眼の硝子体切除後ゲルを十分に注入し,術後1週,4週,3ヶ月目に蛋白濃度,前眼部,眼底検査を行った。網膜電図は術前と術後3ヶ月に測定しa波とb波の振幅を比較した。対照は硝子体切除のみを行った有色家兎5羽5眼である。術後3ヶ月目に眼球摘出,病理学的評価を行った。裂孔閉鎖効果は摘出豚眼を半割しゲルで剥離網膜を覆いその後還流液で浸しその透過性から判定した。全例で前眼部,眼底に異常所見を認めなかった。眼圧は1眼のみ術後1週で軽度上昇が見られたが,それ以外は術前とほぼ同じ眼圧を保った。前房蛋白濃度は術後1週で全例軽度上昇が見られたがすべての症例で対照と変わらず術後1ヶ月で術前の値に復した。網膜電図での振幅の比較では全例術前と比べて80%以上であり網膜機能は低下していないと考えられた。透過型電子顕微鏡,光学顕微鏡での網膜,硝子体との界面では問題となる所見を認めなかった。少なくとも3ヶ月は硝子体内で存在していることを巨視的に確認した。手術時の操作性は良好であった。また水の透過性から見て裂孔閉鎖効果を認めた。E5KC-18は硝子体手術材料として有用であり,今後さらに蟹喰い猿で評価を行う予定である。臨床的に観察される加齢(Aging),疾病による眼内環境の変化による硝子体の液状化および収縮の進行について,マイクロレオロジーを用いた局所物性の観測から,非繊維状のIX型コラーゲンによる繊維状のII型コラーゲンの架橋構造の不安定化であることを明らかにしつつある(成果の一部はRSC専門誌Soft Matterに発表)。

さらに本研究では,「タンポナーデ効果を有する人工硝子体の開発」および「調節機能を有する人工水晶体の開発」に関連する派生的な成果があり,それぞれBiomacromolecules誌,Soft Matter誌で報告を行った。後者は,高分子のゾルゲル転移現象を利用して,ゾル状態で嚢内に注入された高分子水溶液が,体温で直ちにゲル化するインジェクタブルゲルであり,人工水晶体開発の新たなブレイクスルーとして高く評価され,王立化学会会員誌(Chemistry World)およびHPにハイライトされた。また,力学的測定により,硝子体ゲルネットワークと水の間の摩擦係数を測定することに世界で初めて成功した。さらに,動的光散乱により子体ゲルのダイナミクスについて検討を行い,生理条件下における硝子体ゲルの相転移を世界で初めて観測した。疾病により引き起こされる硝子体ゲルの様々な変化の物理化学的原理の追求には,より詳細な分子論的検討が必要ではあるが,本研究は硝子体ゲルの構造および動的性質に対して,新たな光を与えたものと高く評価されている。平成22年度の結果をふまえ,液状化した硝子体を置換する「硝子体代替物」の分子設計,合成,特性解析,物性検討および合成ゲルの細胞毒性に関する検討を全て実施することが出来た。さらに白色家兎へのインプラントを行い,術後約半年に及ぶ経過観察,さらに病理検討を実施することが出来た。この成果は,招待講演を含む国内外の学会での口頭発表,さらにアメリカ化学会,王立科学会の専門誌に発表することが出来た。24年度が最終年度であるため、記入しない。22年度,23年度の成果をもとに,より人間に近い「蟹喰い猿」へのインプラントを実施すると共に,白色家兎を用いた,人工的に作り出した「加齢」と同様の状態の硝子体を用いて,動的光散乱を用いた硝子体の物性変化のリアルタイム観察法を確立し,その知見を臨床に活かすことに挑戦する。さらに,より化学的に安定な「新規硝子体代替物」の分子設計,合成,特性解析,物性検討および合成ゲルの細胞毒性に関する検討を実施する。さらに,「新規硝子体代替物」の白色家兎へのインプラントと,術後経過観察,病理検討を実施する。
魚由来線維芽細胞のコラーゲン産生を促進するオリーブ葉成分の同定と作用機構の解明

本研究の目的は、線維芽細胞のコラーゲンを増やすオリーブ葉の成分の特定と、その成分が線維芽細胞にいかに作用してコラーゲンを増やすのかを解明することである。初年度は、【I】金魚鱗線維芽細胞GAKSで認められたコラーゲン増加活性が、他の線維芽細胞でも同様に認められるのか、また【II】コラーゲンを増やす成分を特定するために、逆相カラムを使ってオリーブ葉成分を分画して、各画分のコラーゲン増加活性を調べた。【I】については、GAKSの他に、ヒト胎児由来の線維芽細胞KMST-6(RCB1955)とヒト皮膚由来ASF-4-1(IFO50418)について調べた。5ppmのオリーブ葉抽出物は、GAKSのコラーゲン前駆体量を約1.5倍に、コラーゲン線維量を約2倍に増加させたのに対して、KMST-6ではコラーゲン前駆体量を約4倍、コラーゲン線維量を約6倍に増加させることが分かった。ASF-4-1については、5ppmのオリーブ葉抽出物はコラーゲン(前駆体量)の増加を引き起こさなかった、10ppmまで濃度を上げると、コラーゲン(前駆体量)の増加が認められたが、増加率はわずか6%でKMST-6と比べかなり低かった。【II】については、オリーブ葉抽出物を固層抽出カートリッジにかけて、アセトニトリル濃度を変えて段階的に成分を溶出させた。オリーブ葉成分のほとんどの成分は、アセトニトリル濃度が65%から86%までで溶出された。アセトニトリル濃度75%画分と86%画分について、コラーゲン増加活性を調べたところ、75%画分では1.4倍に増加、86%画分では1.35倍に増加した(注釈:活性にはGAKS細胞を使用)。さらに、75%画分と86%画分をHPLC分析したところ、75%画分と86%画分の主要成分は異なることが分かった。以上より、オリーブ葉にはコラーゲンを増やす成分が複数含まれていることが強く示唆された。平成30年度の研究計画は、上述の実績報告書に示した通り【I】の一部において予想外の結果がでたものの、ほとんど計画通り実施した。予想外の結果とは、すなわちASF-4-1細胞においては予想外にコラーゲン増加活性が低かったことである。ASF-4-1以外のヒト皮膚由来線維芽細胞を入手して、コラーゲン増加活性を調べていく予定である。このこと以外についてはおおむね計画が順調に進展しているといえる。現在までの進捗状況にも記載したが、ASF-4-1以外のヒト皮膚由来線維芽細胞を入手して、オリーブ葉抽出物のコラーゲン増加活性を測定していくことで、オリーブ葉抽出物のコラーゲン増加活性が、金魚鱗以外の動物・組織由来線維芽細胞でも起こる現象であるのかを明らかにする。コラーゲン増加活性をもつオリーブ葉成分の特定については、75%画分の主要成分と86%画分の主要成分を大量に分取して、コラーゲン分解活性を調べるとともに、LC-MSやNMRを使って構造を特定する。また、【III】のコラーゲン増加メカニズムについても、タンパク質化学的手法やmRNA量の定量などにより調べていく予定である。

予想外の結果とは、すなわちASF-4-1細胞においては予想外にコラーゲン増加活性が低かったことである。ASF-4-1以外のヒト皮膚由来線維芽細胞を入手して、コラーゲン増加活性を調べていく予定である。このこと以外についてはおおむね計画が順調に進展しているといえる。現在までの進捗状況にも記載したが、ASF-4-1以外のヒト皮膚由来線維芽細胞を入手して、オリーブ葉抽出物のコラーゲン増加活性を測定していくことで、オリーブ葉抽出物のコラーゲン増加活性が、金魚鱗以外の動物・組織由来線維芽細胞でも起こる現象であるのかを明らかにする。コラーゲン増加活性をもつオリーブ葉成分の特定については、75%画分の主要成分と86%画分の主要成分を大量に分取して、コラーゲン分解活性を調べるとともに、LC-MSやNMRを使って構造を特定する。また、【III】のコラーゲン増加メカニズムについても、タンパク質化学的手法やmRNA量の定量などにより調べていく予定である。平成30年度の使用額が予定よりも低かったのは、予想外の結果が出てしまったためである。予想外の結果が真実なのか確かめるために、次年度、新規に細胞を購入して実験を行う予定であり、そのために平成30年度の余剰金を使用する予定である。
口腔スピロヘータの培養角化細胞に対する影響についての研究

本年度は、外来から得られた歯肉片が小さかったために、口腔由来の角化細胞であるSCC9という株細胞を標的細胞として用いて実験を行った。口腔由来のスピロヘータとしては、T.denticola,T.vincentii,T.pectinovorum,T.socranskiiの4菌種を用いた。この4菌種より超音波抽出した標品を細菌側の因子として用いた。その結果、いずれの細菌抽出物でも、SCC9の剥離は起こさなかった。これらの結果は、T.denticolaが、ある種の細胞の剥離を起こすというこれまでの所見とは異なっていた。コントロールとして用いた、P.gingivalisの超音波抽出物は剥離能を持っていたので実験系そのものの問題とは考えにくい。また、剥離能と大きな関連があると考えられている、BANA活性でみたタンパク分解能は失われておらず、超音波処理中の失活とは考えられない。現在、細胞剥離能は、そのタンパク分解酵素の働きによると考えられている。しかし、最近、ベ-ニ-らは、その作用は、数分の短時間で起こり、酵素の作用とは考えられないとしている。今回得られたデータもそれと一致した結果となった。具体的にそれがどのような作用によるのかは現在不明であるが、今後、その点を明らかにしてゆきたい。また、歯周組織由来の細胞の培養を試みる間に、歯根膜由来の細胞の培養が可能になった。この細胞は歯周組織の再生のもととなる細胞と考えられている。この細胞に対するBMP(骨形成因子)の作用を調べたところ、BMPがこの細胞に対し、石灰化促進の作用があることが明らかになった。今後、その詳しい、メカニズムを明らかにしてゆきたい。
韓国書誌学の最新成果にもとづく日本古活字版誕生の研究

近世初頭に日本で始まった活字印刷(古活字版)の起源は、朝鮮活字版にあるとする説と、キリシタン版にあるとする説が対立している。近年ではキリシタン版起源説が有力になりつつあるが、その根拠には疑問とすべき点が多々ある。本研究では、韓国の活字版研究の最新の成果を踏まえ、朝鮮活字版から日本の古活字版への連続性を究明し、日本の古活字版の起源が朝鮮活字版にあることを明らかにした。本研究は、近年さまざまな議論のある日本の古活字版の起源について、朝鮮活字版との関わりを追究することにより、解明をめざすものである。特に、日本の古活字版研究に比べ、韓国における朝鮮活字版研究は進展を見せており、その成果を取り入れることが重要であると考えている。よって、平成28年度は韓国の活字版研究者との連携を深め、彼らの近年における重要な研究成果のいくつかを特定し、その受容に努めた。具体的には、平成28年8月30日・31日にソウルを訪問し、韓国国立中央博物館学芸研究官・李載貞氏と面談し、同氏の研究成果の吸収に努めるとともに、今後の共同研究の方向性を協議した。その後、清州古印刷博物館学芸研究室長・黄正夏氏とも連携し、李載貞氏・黄正夏氏の研究成果の日本語訳を進めた。その結果、朝鮮活字版研究の近年の成果と課題(活字鋳造法、植字、印刷の具体)、朝鮮活字版と日本古活字版の関連性(朝鮮活字の各種の字体と日本古活字の字体との関連性)について新たな知見を得ることができた。そして、平成29年2月25日には、李載貞氏・黄正夏氏を東京に招き、法政大学において「朝鮮活字版研究の最前線」と題するワークショップを開催し、これら知見を日本の書誌学研究者(約35名)に公表し、意見交換を行った。当日は李氏・黄氏の研究成果の日本語訳を配付したが、こちらは平成29年度さらに精選し、報告集のかたちにまとめて刊行する予定である。本研究は韓国の活字版研究者との連携を図り、その成果を日本語訳し、日本の研究者へ提供することにより、日本の古活字版の起源に関する議論に寄与することを目的としている。平成28年度には、韓国人研究者2名と連携し、その研究成果を日本語訳することができ、加えて、彼らを東京へ招いてワークショップを実施できたため、当初の予定どおり順調に研究が進んでいるものと判断した。本研究は文禄年間に始まる日本の古活字印刷の淵源を、韓国における朝鮮活字版研究の最新の成果から明らかにしようとするものである。近年、この問題をめぐってはキリシタン版に起源があるとの説が有力になってきているが、その背後には学界全体における朝鮮活字版に対する知見の不足が存在する。文献のうえから見ても、目下韓国で進展している活字調査の結果から見ても、日本の古活字版の淵源は朝鮮活字版にあると見なすべきである。こうした成果・知見を日本の研究者にも共有してもらうため、本研究ではすでに2016年2月25日に韓国より黄正夏・清州古印刷博物館学芸室長、李載貞・韓国中央博物館学芸研究官を招聘し、法政大学でワークショップ「朝鮮活字版研究の最前線」を開催した。2017年度の主たる研究は、このワークショップの成果を日本語訳し、報告集を作成すること、当該分野における現時点で最も充実した成果である李載貞氏「朝鮮活字印刷術が日本古活字印刷に及ぼした影響」(『北東亜歴史論叢』第46号、2014年。原文は韓国語)を日本語訳し、当該報告集に付録として収載すること、の2点であった。日本語訳にあたっては、李章姫・法政大学大学院人文科学研究科博士後期課程3年の協力を得た。その結果、2018年2月28日、『科学研究費補助金(挑戦的萌芽研究)報告書朝鮮活字版研究の最前線』(全123頁)を刊行し、成果の公表を実現することができた。平成28年度、韓国人研究者の論文を日本語訳したが、今後はその内容をさらに精選し、研究報告集のかたちで刊行する予定である。また、朝鮮活字版の起源に関する論考を含む代表者自身の研究成果を図書のかたちで刊行する予定である。日本文学年度末に韓国人研究者を招聘したワークショップを実施した。実施にあたり、旅費・滞在費・謝金を支出するべく、余裕のある経費執行を心がけてきたため、若干の残額が生じた。韓国語論文の日本語訳を進めるため、法政大学大学院に在籍する韓国人留学生への謝金に重点を置き、使用してゆく予定である。
内臓脂肪型肥満発症経路が関与する抗癌剤耐性機構の解明

過去に肥満や野菜摂取不足も癌の危険因子であることが報告され、肝臓癌や前立腺がんと内臓脂肪型肥満の関連が報告されている。いくつかの研究は癌の促進と進展においてPPARsが関与しており、一方では癌に抵抗してこれらの受容体に対して保護的な役割をする根拠を示している。しかし、肥満は癌患者の予後不良因子である理由についての科学的根拠はいまだ不明であり、口腔癌と肥満に関する報告は少ない。そこで、本研究は、1内臓肥満が口腔癌の発症に、どの様な形で関与しているのか、2脂肪組織中のPPARーγが口腔癌の発症に関わるならば、どのような経路か、3内臓肥満患者は抗癌剤感受性に違いがあるのか、を明らかにする。
前立腺癌に対するPARP阻害剤・スタチン・プラチナ製剤併用効果の基礎的研究

PARP阻害剤は、去勢抵抗性前立腺癌に対する新規治療薬として注目を浴びているが、現段階では、本邦の臨床試験ではDNA修復遺伝子変異のある患者のみが治療対象となっている。先行研究から、PARP阻害剤による前立腺癌進展の阻害効果が、スタチン併用により、より強くなることが予想された。そこで本研究において、前立腺癌における、PARP阻害剤、スタチン、DNA障害を引き起こすプラチナ製剤との併用効果を明らかにし、新たな治療戦略となりうるかどうかを検討する。また、スタチン以外にもDNA修復遺伝子群の発現を低下させる薬剤をデータベースなどから探索し、さらなるPARP阻害剤の臨床適応の拡大も行いたい。
複数分子の協同で機能発現するシナジェティック・シグナリング・ナノ分子認識空間創製

本研究では、複数の分子の存在により機能発現ターゲット分子の特異的な認識が可能な人工レセプターについて検討した。本研究を行うためには、ターゲット分子に対する認識場を構築後、一度その機能を破壊し、さらに再構築が可能なシステムの構築が必要となる。レセプターの合成法として、テーラーメイド的に認識場を構築できるモレキュラーインプリンティング法を用い、シンコニジンをターゲット分子としたインプリントポリマーの開発を行った。【実験】レセプターの合成:ターゲット分子(二重結合を還元し、メタクリロイル化したシンコニジン)、認識場構成分子(側鎖をメタクリロイル化したポルフィリン亜鉛錯体(II))、架橋剤(ジビニルベンゼン/スチレン)、重合開始剤(ADVN)をベンゼンに溶解させ、熱重合を行った。その後加水分解と洗浄により、ポルフィリンとシンコニジンの切り出しを行った。認識場の再構築とターゲット分子の再結合実験:ポルフィリンの切り出したポリマーをテトラピリジルポルフィリン亜鉛(II)錯体溶液中で撹拌して、ポリマーに結合させた。シンコニジンおよびそのジアステレオマーであるシンコニンのベンゼン溶液中でそれぞれ3時間撹拌した。上清の吸光度変化からポリマーに対するそれぞれの吸着量を算出した。【結果と考察】ポルフィリンとシンコニジンの切り出しを行ったインプリントポリマーへのテトラピリジルポルフィリン亜鉛(II)錯体が吸着されたことから、ポルフィリンが、加水分解によってできた四つのカルボキシル基と水素結合し、シンコニジン認識場を再構築していることが示唆された。シンコニジン認識場を再構築後、シンコニジンは、シンコニンに比べ1.7倍多く吸着した。この結果から、単に水素結合と軸配位によりCDが吸着されているというだけでなく、その3次元的な配置までもがジアステレオマーを認識可能なほどに再現的に構築されたことがわかった。本研究では、複数の分子の存在により機能発現ターゲット分子の特異的な認識が可能な人工レセプターについて検討する。本研究を行うためには、ターゲット分子に対する認識場を構築後、一度その機能を破壊(もしくは、低下)させ、さらに再構築が可能なシステムの構築が必要となる。【実験】レセプターの合成:ターゲット分子(二重結合を還元し、メタクリロイル化したシンコニジン)、認識場構成分子(側鎖をメタクリロイル化したポルフィリン亜鉛錯体(Π))、架橋剤(ジビニルベンゼン/スチレン)、重合開始剤(ADVN)を溶媒ベンゼンに溶解させ、70°Cでラジカル重合を行った。認識場の再構築:得られたポリマーをテトラ(4-ピリジル)ポルフィリン亜鉛(II)錯体(ZnTPyP)のクロロホルム溶液中で撹拌し、ZnTPyPを加水分解で生じたメタクリル酸残基に結合させて、認識場の再構築を行った。結合量は撹拌溶液の吸光度変化から算出した。【結果と考察】ポルフィリンとシンコニジンの切り出しを行ったインプリントポリマーへのZnTPyPが吸着されたことから、ポルフィリンが、加水分解によってできた四つのカルボキシル基と水素結合し、シンコニジン認識場を再構築していることが示唆された。

本研究を行うためには、ターゲット分子に対する認識場を構築後、一度その機能を破壊(もしくは、低下)させ、さらに再構築が可能なシステムの構築が必要となる。レセプターの合成法として、テーラーメイド的に認識場を構築できるモレキュラーインプリンティング法を用い、シンコニジンをターゲット分子としたインプリントポリマーの開発を行った。15年度までに、金属ポルフィリンを用いて合成したシンコニジンインプリントポリマーから金属ポルフィリンを切り出した金属ポルフィリン欠損インプリントポリマーは、テトラピリジルポルフィリン亜鉛(II)錯体を再吸着した。これは、加水分解によってできた四つのカルボキシル基とテトラピリジルポルフィリン亜鉛(II)錯体が水素結合し、シンコニジン認識場を再構築していることが示唆された。16年度は、このポリマーにテトラピリジルポルフィリン亜鉛(II)錯体を結合させた場合、切り出す前と同様のジアステレオ選択的な認識場が再構築されているかどうか検討した。【実験】認識場の再構築とジアステレオマーの再結合実験ポルフィリンの切り出したポリマーをテトラピリジルポルフィリン亜鉛(II)錯体溶液中で撹拌して、ポリマーに結合させた。シンコニジンおよびそのジアステレオマーであるシンコニンのベンゼン溶液中でそれぞれ3時間撹拌した。上清の吸光度変化からポリマーに対するそれぞれの吸着量を算出した。【結果】シンコニジンは、シンコニンに比べ1.7倍多く吸着した。再構築した結合部位が、ジアステレオマーを認識可能なほどに高い精度をもって再構築されたことを示している。この結果から、単に水素結合と軸配位によりCDが吸着されているというだけでなく、その3次元的な配置までもが規定された認識場の再構築が達成されたと思われる。
太閤検地に関する国家史的再定義

豊臣政権の基本政策である「太閤検地」は、一般にもよく知られた概念である。理解の大枠は1950年代の太閤検地論争の延長線上にあり、主として土地制度史上の問題として位置づけられている。しかしながら、近年はその定義についても揺らぎが生じており、その評価については抜本的な見直しが求められている。しかしながら、太閤検地は第一義的に統一政権が国土の実態を把握し、その生産力を一定の基準で評価・掌握しようとしたものであって、「国家史」的な観点から論ずるべき性格のものと考えられる。そこで本研究は、従前の土地所有論的な観点からではなく、政権の目指す「国制」を踏まえ、「国家史」的な立場からの再定義をおこなう。
植物が人におよぼす生理・心理的効果における色彩の影響

植物が人に及ぼす生理・心理的効果を視覚的側面から検討する研究のひとつとして、樹木をそのまま見せた場合と、同じ樹木を本来とは異なる色にして見せた場合の脳波を比較する実験を行った。視覚対象とする樹木にはモッコクを単木で用い、樹木をそのまま見る場合と、同じ樹木を赤い透明アクリル板をとおして見る場合、同じ樹木の葉が黒色に塗られたものを見る場合の3つを設定した。測定によって得られた脳波のデータは、α波割合(α波とβ波のパワー値の和に対するα波の割合)を算出し、対象物を見る前と見ているときのα波割合の比を求め、男女別に比較した。その結果、男女とも、樹木をそのまま見た場合と赤い透明アクリル板越しに見た場合、葉が黒く塗られたものを見た場合の3つの間に有意差は見られなかった。この結果と前年度に行った樹木と色布を比較した実験の結果を併せて検討すると、女性の場合、前年度の実験ではモッコクと色布との間ではモッコクの方で有意に高い値を示したことから、モッコクに関しては色よりも形の要因の方がα波割合に大きく影響していると考えられた。ただし、前年度の実験でナツツバキと色布との間では差が見られなかったことから、女性の場合は、対象物の色彩がモッコクのように暗めのときは形が大きく影響し、ナツツバキのように明るめのときは色の要因の方が強く影響する可能性があると考えられた。一方、男性の場合、前年度の実験ではナツツバキとモッコクと色布それぞれの間で差が出なかったことから、α波割合に色と形のどちらかが強く影響するわけではないと考えられた。むしろ、色の違いや形の違いに対して女性ほど鋭敏ではなく、視覚対象が色も形も大きく異なる場合にα波割合に差が出るものと考えられた。以上から、樹木を見たときに出るα波の割合への色彩の影響には性差があり、また樹木の色彩の明るさによってもその影響の強さが異なる可能性があることがわかった。植物が人に及ぼず生理・心理的効果を視覚的側面から検討する研究のひとつとして、樹木の形を持たない色布と実物の樹木とを視覚対象としたときの脳波を比較する実験を行った。視覚対象には、ナツツバキとモッコクとそれらの葉色に近い色の布を用いた。測定によって得られた脳波のデータは、α波割合(α波とβ波の和に対するα波の割合)を算出し、対象物を見る前と見ているときのα波割合の比を求め、比較した。その結果、ナツツバキとナツツバキに近い色の布については、男女とも平均値が1.001.02で、対象物を見る前と見ているときであまり変わらない傾向が見られた。また、ナツツバキと布の間で有意差はみられなかった。一方、モッコクとモッコクに近い色の布については、男女とも布においては見る前よりも低い値を示す傾向がみられた。また女性の場合は、モッコクにおいて見る前よりも高い値を示し、布と比べて有意に高い値を示したが、男性の場合はモッコクと布の間で有意差はみられなかった。以上の結果から、視覚対象物の色彩がナツツバキのように明るめの場合には、α波割合には形の違いよりも色彩が強く影響し、モッコクのように暗めの場合には、色彩よりも形などの色彩以外の要因が強く影響するものと考えられ、α波割合に影響を及ぼす要因は視覚対象物の色彩によって異なる可能性があると考えられた。また、α波割合に影響する視覚的要因には性差があり、男性の場合は色彩の影響が強く表れるのに対し、女性の場合は色彩以外の要因が強く影響すると考えられた。さらに、ナツツバキとモッコクは落葉樹と常緑樹それぞれの色彩の特徴がよくあらわれている樹種であることから、落葉樹よりも常緑樹を見た時の方がよりα波が出やすい可能性があると考えられた。

一方、男性の場合、前年度の実験ではナツツバキとモッコクと色布それぞれの間で差が出なかったことから、α波割合に色と形のどちらかが強く影響するわけではないと考えられた。むしろ、色の違いや形の違いに対して女性ほど鋭敏ではなく、視覚対象が色も形も大きく異なる場合にα波割合に差が出るものと考えられた。以上から、樹木を見たときに出るα波の割合への色彩の影響には性差があり、また樹木の色彩の明るさによってもその影響の強さが異なる可能性があることがわかった。
ケモカインを用いた大腸癌治療における新規バイオマーカーの開発

ケモカインCXCL1、CXCL8の発現上昇が見られるSMAD4ノックダウン大腸癌細胞株のSW837をヌードマウス皮下に接種したモデルをもとに、原発巣モデル転移モデルで野生株群と比較して腫瘍増大能や転移能が促進されるかどうか検討中。腫瘍組織におけるCXCL1、CXCL8の発現と、固有のケモカイン受容体CXCR2陽性骨髄球の腫瘍周囲集積程度を免疫組織染色にて検討し、コントロール群との間に差異があるかを検証した。また、ケモカインCCL15の大腸癌患者における術前・術後での検討に関しては、患者からの血液データ採取を継続中である。ケモカインCXCL1、CXCL8の発現上昇が見られるSMAD4ノックダウン大腸癌細胞株のSW837をヌードマウスに接種して、マウスモデルを作成。まずは皮下モデルにて生着を確認した。これを足がかりに、原発巣モデル、転移モデルで野生株群と比較して腫瘍増大能や転移能が促進されるかどうか検討する。また腫瘍組織におけるCXCL1、CXCL8の発現及びこれらに固有のケモカイン受容体CXCR2陽性骨髄球の腫瘍周囲集積程度を免疫組織染色にて検討し、コントロール群との間に差異があるかを検証する。また、ヒト原発大腸癌切除標本を用いてCXCL1およびCXCL8の腫瘍における発現を免疫組織染色にて検討を開始している。至適な染色の条件設定に時間を要しており、現在数例について検討している。また、CXCR2に関しては蛍光組織にて約8例で腫瘍浸潤先端に集積があることを確認している。CXCL1とCXCL8に関しては当研究室大学院生により免疫組織染色のみならず患者血液サンプルを用いたELISA法にて検出を試みている。これらケモカインのデータをまとめ、論文を作成する準備を進めている。これらの結果と臨床病理学的因子との関係をみて、治療前後でのCCL15の変動と再発や進行度などとの関係を検討し、新たなバイオマーカーとしての有用性について検討する予定である。SMAD4ノックダウン大腸癌細胞株のSW837をヌードマウスに接種して、マウスモデルを作成。CXCL1とCXCL8の免疫組織染色に関しては条件検討中である。代わりに、血液サンプルを用いたELISA法により上昇の有無を検討中である。CXCR2に関しても、組織サンプルを用いて免疫組織染色を継続し、判定を行う予定である。また、ヒト原発大腸癌切除標本を用いて同様の発現を免疫組織染色にて検証。CXCL1とCXCL8に関しては免疫組織染色と患者血液サンプルを用いたELISA法にて検証中し、これらケモカインのデータをまとめ、当科大学院生の尾川医師によりClinical Cancer Research誌に投稿した(Clin Cancer Res. 2019 May 1;25(9):2887-2899.doi: 10.1158/1078-0432.CCR-18-3684)。まずは皮下モデルにて生着を確認したので、今後原発巣モデル、転移モデルでの実験に向けた準備中である。今後、CXCL1及びCXCL8の免疫組織染色を進め、さらにCXCR2の集積数も計測し、これらの結果と既報のSMAD4、CCL15、CCR1の発現及び臨床病理学的因子との関係を検討する予定である。免疫組織染色における条件検討に時間がかかり、他の検討が進まず端数の予算に余剰が出たため、次年度に予算を回して検討を続けていく予定である。
記憶ニューロンに対するドーパミン作用機序の蛍光イメージング解析

記憶の形成や保持の基盤となっているのは神経細胞間にあるシナプスの可塑的変化である。近年、ドーパミンがこのシナプス可塑性に重要な働きをしていることが示唆されているが、その生理的な機序は不明な点が多い。匂いと電気ショックで形成されるハエの匂い嫌悪学習においてもドーパミンは重要である。ドーパミンの作用機序を明らかにするため、研究代表者が以前に開発した、単離脳における匂い記憶中枢キノコ体でのシナプス可塑性を用いてドーパミンの生理的な役割を解析した。その結果、ドーパミンはキノコ体が匂いとショックの入力経路によって活性化したときに放出され、それによってキノコ体のドーパミン受容体が活性化するとそれだけでキノコ体の可塑的変化が引き起こすには十分であることが明らかとなった。記憶の細胞生物学的な基盤はシナプス応答の可塑的変化にある。シナプス可塑性そのものに関する研究は数多くあるが、実際の記憶に即した研究は少ない。私は本研究において、まずショウジョウバエ(Drosophila melanogaster、以下ハエ)脳を摘出し、この脳において匂い嫌悪学習の細胞生物学的基盤と考えられるシナプス可塑性を観察する系の確立を行った。すなわち、匂い入力と匂い記憶中枢(キノコ体)間シナプスの可塑的変化を、蛍光プローブによるカルシウム応答変化として見出す手法である。この系を用いて、ハエの匂い記憶の基盤となっているシナプス可塑性の生理学的特性を詳細に解析し、その特性を調べ報告した(Ueno et al., 2013 J. Physiol.)。申請書に記載したようにハエの匂い嫌悪学習においてもほ乳類と同様にドパミンが重要な働きをすると考えられている。そこで、実際にドパミンシグナルがこの可塑的変化を引き起こすのに必要であることを、遺伝学的・薬理学的手法により明らかにした。さらに、匂い関連遺伝子として知られている様々な変異体において、このドパミンによる可塑的変化が顕著に障害されていることを見出した。次いで、光生物学的手法により、キノコ体のどの部位におけるドパミン受容が重要であるのかを見出した。最後に、匂い嫌悪学習時におけるドパミンの放出機構を解析し、神経可塑性におけるドパミン放出はこれまで考えられていた機構とは異なった系により引き起こされていることを見出した。ドパミンはハエだけでなく、ほ乳類においても報酬学習や記憶に重要な働きをする。さらには、動機付けや注意、歩行活動といった基本的な動物の脳機能、さらにはパーキンソン病や統合失調症、鬱病といった精神疾患にも密接に関連しており、本研究による成果は広くほ乳類やヒトの脳機能解明へ大きな手掛かりを与える。学習・記憶形成機構の重要な基盤である神経活動の可塑的変化は、さまざまな神経伝達物質や栄養因子などによって引き起こされる。ショウジョウバエの匂い嫌悪学習においては、ドパミン(以下DA)が重要な働きをする神経伝達物質であることが同定されている。事実、DA受容体の欠損株は、嫌悪学習能がほぼ完全に消失している。しかし、DAとその受容体がどのようにして神経活動の可塑的変化を引き起こすのかという、神経生理学的な知見は殆ど得られていない。これまでに申請者は、ショウジョウバエ脳を摘出し、匂い嫌悪学習において最も重要な働きをすると考えられているキノコ体(以下MB)と呼ばれる神経群の活動性を測定する系を確立してきた。この解析系を用いて、DAの効果とMBの神経活動の可塑的変化を調べた結果、DAはそれだけでMBの活動性を長期的に変化させうることが明らかとなった。これは、従来考えられてきた匂い中枢からMBへの神経伝達とDAの協調的な働きによりMB神経活動が可塑的に変化するという仮説とは相反するものであった。23年度は、このDA誘導性可塑的変化が従来ハエの匂い嫌悪学習において重要と考えられてきたcAMPシグナル経路によるものなのかを解析した。その結果、多くのcAMPシグナル経路の変異体(これらは同時に学習変異体でもある)では、この可塑的変化が阻害された。DA以外にもハエの記憶形成に重要な働きをする神経伝達物質にオクトパミンとグルタミン酸がある。本研究から両者ともMBの可塑的変化に必要であるが、DAの上流として機能していることが示された。これらの結果から、ハエの記憶形成の場と考えられているMBはDA単独で匂い嫌悪学習の基盤となる可塑的変化をすることがより強く示唆された。ドパミン(以下DA)がショウジョウバエのキノコ体(以下MB)ニューロンの活動性を長期的に増強する分子メカニズムを明らかにすることが本研究の大きな目的の1つである。

23年度において、申請者はDA受容体、DA受容体と共役するGタンパク、このGタンパクによって活性化され、cAMPを生成する酵素、さらにはcAMPによって活性化されるリン酸化酵素といった分子の変異体におけるDAの効果を解析した。その結果、これらの変異体ではいずれもDAによるMB応答性の長期増強が著しく低下していることが明らかとなった。さらに、薬理学的な解析からも同様の結果を得た。従って、DAによるMBの可塑的変化はcAMP分子経路を採用していることが明らかとなった。続いて、cAMP経路とは直接関与しないが、匂い嫌悪学習に重要だと思われているグルタミン酸やオクトパミンといった神経伝達物質を解析した。その結果、これらの分子も最終的にはDAからcAMP経路を介してMBの神経活動を可塑的に変化させることが明らかとなった。これらの知見は、本研究の目的の1つを十分に満たすものであると考えられる。一方、本研究のもう1つの目的である、DAは脳のどこから分泌され、MBの機能を変化させるのかという解析は予想もしない出来事から滞っている。DAニューロンを部位特異的に活性化させるため、DAニューロンにチャネルロドプシン(ChR)を発現させた遺伝子組換え体を作成し、DA放出に伴ってMBのどの部位でCa2+やcAMPが変化するのかということをGFPを改変した蛍光タンパクによって解析することを試みた。しかし、ChRを活性化させる光により、これら蛍光タンパクが光異性化を引き起こし、直ちに退色してしまうという問題が発生した。現在、この問題を克服すべく、吸収波長をより長くして光異性化が起きにくい蛍光タンパクを発現する遺伝子組換え体を作成している。24年度は、研究目的および研究計画に則り、以下の研究を行う。すなわち、キノコ体(MB)ニューロンやドパミン(DA)ニューロンの形態解析とin vivo解析である。また、23年度に問題が発生した光刺激による解析も引き続き行う。形態解析は遺伝学的手法により、単一個体内でMBとDAニューロンを異なる蛍光タンパクによって染め分け、それによりそれぞれのニューロンがどのように結合しているのかを明らかにする。現在、それぞれのニューロンに異なる蛍光タンパクを発現する遺伝子組換え体が完成しており、これらを交配して得られるF1変異体を固定、免疫染色および検鏡により観察する準備は整っている。in vivoイメージングとは、ハエ頭部に穴を開け、そこから直接脳神経活動をCa2+イメージング解析などにより測定するものである。これにより、実際に匂いや電気ショック刺激などを行い、ハエが匂い嫌悪学習をする際にどのような神経活動を示すのかを直接解析することが可能である。DAニューロンに蛍光プローブを発現させ、匂い嫌悪学習時にどこで、どのようにDAニューロンが活性化するのかを同定することを目指す。光刺激をする際に発生する光異性化の問題を克服するため、より長波長の蛍光タンパク(R-GECO)を発現する遺伝子組換え体を作成中である。完成後、23年度に予定していた実験を遂行する。脳の様々な部位を、様々な蛍光タンパクで標識し、それらを観察するためには抗体染色が欠かせない。研究費には蛍光タンパクの染め分けは主に抗体を使用する。抗体染色に必要な試薬代やガラス、プラスチック器具代を計上している。
演算精度不足によるプログラムの計算誤りを検出する研究

効率の良い演算精度低下検出を目的として、精度低下検出機能を追加した浮動小数点演算器を複数搭載したベクトルコプロセッサを開発し、精度低下検出が正しく行えることを確認した。また、実際に精度低下を発生するワークロードを用いて、汎用プロセッサで実行した場合と実行サイクル数を比較することで効率の良さを評価し、ベクトル型を採用することで5分の1程度のサイクル数とすることができ、プロトタイプシステムとしての性能も確保できた。本年度の研究目標として以下の3点を計画し、各々の成果は以下のとおりである。1.計算誤り検出機構のソフトウェアインターフェース仕様の策定大規模数値計算に対して、計算誤り(桁落ち/情報埋没)検出をアクセラレータとして提供するため、高い演算性能を容易に提供できるよう、ベクトルプロセッサ形アクセラレータとしてユーザインターフェースを定義した。計算誤りの発生は、制御レジスタに発生のフラグとエレメント番号等の情報を蓄え、ユーザが確認できるような仕様とした。2.計算誤り検出機能付き浮動小数点演算器の論理設計桁落ちの検出条件は、減算後の正規化処理でシフト桁数が制御レジスタで示される設定ビット数を超えた場合とし、情報埋没の検出条件は、加減算を行うときのオペランドの指数合わせで仮数部シフト桁数が制御レジスタで示される設定ピット数を越えた場合として、論理設計を行った。3.上記演算器を組み合わせて長精度演算を行うための論理設計倍精度で計算誤りが発生したときは、4倍精度での実行が必要となるため、ベクトル並列度は半分になるが、倍精度演算器を2つ連結して4倍精度演算も実行可能なように論理設計した。これらの演算器をFPGAに可能な限り実装し、ベクトルプロセッサを構成した。ホストシステムからこのアクセラレータを操作する基本的なソフトウェアライブラリも開発し、目標とした桁落ちの発生する大規模数値演算プログラムの簡易版を走行させ、桁落ちが正しく検出されることを確認した。1.実アプリ走行によるシステムの改良点抽出と評価高エネルギー加速器研究機構の石川正先生、湯浅富久子先生から提供いただいたワークロードを実行し、試作システムでの性能的な問題点を見つけ出し改良を加えた。具体的には、浮動小数点除算の出現頻度がかなり高く、簡単なradix2除算器からradix4除算器にすることで実行速度を向上させた。また、ローカルメモリとベクトルレジスタ間のスループット向上のためバスを倍増させた。2.本システム利用を容易にするサポートシステムの開発検討本システムを使用するためには、ライブラリ形式のベクトル命令やデータ転送処理を用いて対象プログラムを書き直す必要がある。これを自動化するべく、コンパイラ開発のインフラストラクチャであるCOINSを用いてプログラム変換システムを作成した。プログラム中のループに着目してベクトル化を行ない、本システムのライブラリ呼び出しに変換を行う。簡単なループについては、変換を行えることを検証した。3.QEMUを用いた計算誤り検出機構の検討プログラムの書き換えが行なえれば本システムを使用することができるが、バイナリーで配布されているような市販のプログラムでは計算誤りを検出することができない。このため、仮想マシンQEMUの命令変換機構を用いて浮動小数点加減算だけを対象としてエミュレーションすることで検出を行うシステムを開発した。これにより、表計算ソフトにおいても条件が悪ければ桁落ちが発生していることが検出でき、その他でも、画面の描画においても発生していることが分かった。ただし、検出処理を徹底的に最適化したが、対象命令以外の命令も変換して実行しているため実行速度の向上は難しいことが分かった。本年度の研究目標として以下の2点を計画した。1.ベクトルプロセッサ型アクセラレータによる演算精度低下検出と長精度計算システム既に実装していたFPGA版ベクトルプロセッサ型アクセラレータの設計資産をベースに、180nmASICプロセスでの設計開発を行なった。別研究予算で用意できたチップ面積は5mm角であり、当初からFPGA版と同じ実装規模とすることは無理であると見積もっており、演算器の個数や、ベクトルレジスタのエレメント長を縮小する方向で設計した。しかし、実際に配線を行なうと、多数本のバスや内蔵メモリ領域の配線性(メモリ領域の上層は配線不可)の問題により、サブセットでの実装を諦め、演算器のみの実装となった。しかしながら、実際にゲートライブラリで合成を行なうことにより、FPGA版では明確にならなかったハードウェア規模を正確に把握することができたこと、チップの物理設計(配置・配線)におけるCADツールの運用テクニックが習得できたことにより、より大きなチップサイズでの再チャレンジに向けてのノウハウの獲得ができた。2.数値として精度も保持する演算処理体系の検討本研究に対して、「検出した精度低下は最終結果にどのように影響を及ぼすのか」「一度に精度低下が起るのではなく、少しずつ精度低下が繰り返し起るような場合はどうするのか」と言う質問を良く受けた。これに対して、演算対象となる数値そのものに、その時点での精度情報を持たせる数表現形式を考え、その演算器の概要を考えた。精度の予測を厳密な誤差解析で行なうと、前進誤差解析と同じになり、非常に悲観的な結果となって、ほとんどの計算において有効桁数が無くなってしまう。

このため、桁落ちのみに着目した有効桁追跡などの方式を考え、これをまとめて、平成25年度の科学研究費助成事業に応募し採用されたので、今後も発展的に研究を継続することができる。計算誤り検出機構を装備した倍精度/4倍精度浮動小数点加算器を論理設計し、浮動小数点乗除算器も含めて、これらを多数用いたベクトル演算型アクセラレータをFPGAボードに実装し、このアクセラレータを利用するためのソフトウェアライブラリを用意することで試作システムを作成できたが、処理速度ではまだ改良の余地がある。また、ソースプログラムの変更できない場合に対してQEMUを用いる方法も検証できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。QEMUを用いた方法は、実行するプロセッサに仮想的に実行するプロセッサのレジスタ数より充分多いレジスタがあれば高速化の方法もあるが、現状ではそのような前提を考えにくいため、これでの高速化は凍結する。ベクトル演算型アクセラレータでどの程度の処理性能が得られるか、FPGAを用いた試作システムをベースにASIC化を行ない、最新のテクノロジーでの性能を見積って実用化の目処を開きたいまた、計算誤りの発生を検出するという当初の目的は達成できたが、その誤りが最終的な計算結果にどの程度影響を及ぼすのかと言う点疑問点が出て来ている。同じように桁落ちが発生しても、高エネ研ワークロードのように最終結果が大幅に間違うケースもあれば、表計算ソフトでの標準偏差計算のように最終結果はほぼ正しい場合もある。計算誤りを計算ごとに監視するだけでなく、計算全体での有効桁数管理と言う観点へ研究を進めて行きたい。
炭素数160を目標とした超高純度長鎖n-アルカンの合成と結晶基礎物性の関する研究

1.高級n-アルカンの合成:炭素数80までの高純度n-アルカン(略記Cn:nは炭素数)を得るには、充分精製したカルボン酸を原料とし、奇数はケテン二量化法、偶数はモノヨウ化アルカン(略記CnI)のウルツ二量化法の採用が最適であることを確認した。より長鎖試料を得るには、鎖延長反応により長鎖のCnIの合成が必要となる。C40I及びC51Iより夫々C80,C102を合成した。ヨウ化物の鎖長が長くなるとウルツ反応の活性が低下しC60IからのC120は微量、C80Iでは二量化は進行せずC160は得られなかった。反応条件の選択を検討する必要がある。この炭素数領域のn-アルカンを得ることを目指して、1,40-ジヨードテトラコンタンのウルツ多量化を行い、最終的にGPC法で精製しC120,C160の合成に成功した。この方法はアルカン系列の分離精製にかなりの時間を要するが、比較的短鎖長のα,ω-ジヨウ化アルカンを用い、即ち鎖延長反応が一段ですむので、精製法の検討により物性測定に必要な量を得うると考える。2.純度分析法の検討:本課題の研究費で購入した高温キャピラリ・カスクロマトグラフ装置を用い純度分析を行った。450°Cまでの昇温分析法により定量的データを求めることができる。C80は99.3%の純度を示し、C102も溶出可能であり98.8%であった。C120は溶出するがデータに再現性がなかった。C160の分析は不可能であった。3.結晶基礎物性の測定:C80,C102,C120及びC160の塊状結晶化物のDSC測定を行った。融点は夫々109.6,115.7,119.7および125.0°Cであった。希薄溶液から得たC160単結晶のDSC曲線には、折りたたみ鎖結晶の融解を示すピークにつづき伸びきり鎖分子の結晶化を示す発熱ピーク、更にその融解が発現した。電子顕微鏡観察からの形態はポリエチレン結晶特有の菱形状で、その厚みは約10nmであり分子鎖が一折れしていることを示している。C120結晶も同様の現象が観察された。1.高級n-アルカン合成法の検討:高純度の長鎖カルボン酸は市販品として入手し易く、最も長いものの炭素数は31である。これらを出発物質として炭素数62迄のn-アルカン(略記Cn:n炭素数)は比較的容易に合成出来る。偶数Cnはアルコ-ルを経てヨウ化物とし、ブルツ反応により2量化して得る。一方、奇数系列は、酸塩化物のケテン2量化反応で得た対称ケトンを還元して合成する。長鎖になると、ケテン2量化反応の高温化に伴い、副反応を伴い収率が低下し、奇数Cnの上限の炭素数は約65と考えられる。

他方、ブルツ反応による2量化は反応条件-溶媒、濃度など-を適切に設定することにより、炭素数の制約は比較的軽いとと考えられる。高い同族体純度の試料を得るためには、最終段階をブルツ2量化とすることが最適である。従って、上記の長鎖カルボン酸の鎖延長反応により長鎖n-アルキルヨウ化物を得るのが適切と考えられる。現在、一端をメトキシフェノキシ基で保護した20-ヨ-ドアイコサンとヨウ化n-アルキルのブルツ反応による延長法を採用している。クロス反応であるが、副生成物は吸着能の差が大きいので、カラム法で比較的容易に分離可能であり、高純度の目的物を得ることができる。C80をアイコサンジオ-ルとアイコサン酸を出発物質として、最終的にはGPC法により精製する必要があったが、純度99.3%で約200mg合成することができた。現在、カルボン酸としてヘントリアコンタン酸を用い、C102を目標に合成中であり、最終のブルツ縮合の収率向上が鍵であることが判った。2.純度分析法の検討:C80までの純度分析には、本課題の研究費で購入した高温キャピラリ・ガスクロマト装置が威力を発揮し、昇温分析法により定量的デ-タを求め得ることが判った。なお、C102も溶出してくることも確かめえた。1.炭素数80以上の高純度n-アルカンの合成:前年度までに同族体純度の高い長鎖n-アルカン(略記Cn:nは炭素数)を得るには充分精製したカルボン酸を原料としたモノヨウ化アルカン(略記CnI)のウルツ二量化法の採用が最適であることを確認した。より長鎖試料を得るには、鎖延長反応により長鎖のCnIの合成が必要となる。C40I及びC51Iより夫々C80,C102を合成した。ヨウ化物の鎖長が長くなるとウルツ反応の活性が低下しC60IからのC120は微量、C80Iでは二量化は進行せずC160は得られなかった。反応条件の選択を検討する必要がある。この炭素数領域のn-アルカンを得ることを目指して、1,40-ジヨードテトラコンタンのウルツ多量化を行い、最終的にGPC法で精製しC120,C160の合成に成功した。この方法はアルカン系列の分離精製にかなりの時間を要するが、比較的短鎖長のα,ω-ジヨウ化アルカンを用い、即ち鎖延長反応が一段ですむので、精製法の検討により物性測定に必要な量を得うると考える。2.純度分析法の検討:本課題の研究費で購入した高温キャピラリ・カスクロマトグラフ装置を用い純度分析を行った。450°Cまでの昇温分析法により定量的データを求めることができる。C80は99.3%の純度を示し、C102も溶出可能であり98.8%であった。C120は溶出するがデータに再現性がなかった。C160の分析は不可能であった。3.結晶基礎物性の測定:C80,C102,C120及びC160の塊状結晶化物のDSC測定を行った。融点は夫々109.6,115.7,119.7および125.0°Cであった。希薄溶液から得たC160単結晶のDSC曲線には、折りたたみ鎖結晶の融解を示すピークにつづき伸びきり鎖分子の結晶化を示す発熱ピーク、更にその融解が発現した。電子顕微鏡観察からの形態はポリエチレン結晶特有の菱形状で、その厚みは約10nmであり分子鎖が一折れしていることを示している。C120結晶も同様の現象が観察された。