hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
排ガスに含まれる有害金属化合物ガスの硫化反応による高効率捕集・回生利用技術の開発

本年度は本研究計画の初年度にあたることから,実験を行う予備段階として現在,報告されているガス状水銀の除去技術に関する研究状況について再度調査を行った.現在行われている研究は,大きく分けて湿式法と乾式法に分類されるが,いずれも金属水銀を水溶性のHgCl2に変換することで,洗煙水へ吸収あるいは集塵器で煤塵ともに吸着させて除去する方法について実験的に検討が行われている。しかし,実プロセスを想定した場合,洗煙水を用いる湿式法においては洗煙排水処理や炉内の腐食が,バグフィルタ等の集塵器を用いる乾式法においては排ガス中の塩素分濃度や温度によってHgCl2への変換率が左右されることが課題になっていることが明らかとなった.既存の技術が抱えるこれらの問題解決を目的として,本研究では燃焼炉排ガス中に含まれるガス状水銀に対して硫化剤を用いて水銀の硫化物化し,排ガス中の塩素分に影響されない乾式固定化技術を提案し,ガス状水銀の硫化物化に関する実験的検討を行った.本年度においては,各種金属硫化剤を金属水銀ガスと反応させたときのガス状水銀の硫化反応特性の違い及び硫化反応による生成物の同定の実験を行った.金属硫化剤としてはCuS,FeS,ZnS,Na2S2,Na2S3,Na2S4を用い,ガス状水銀を吸収させたところ,硫化鉄、硫化亜鉛がほとんど反応しなかったのに対し,CuSは42%の吸収率を示した.多硫化ナトリウムについては,化学式中のSの数が増えるにしたがってガス状水銀吸収率も増加した.しかし最も高い吸収率を示したNa2S4でも吸収率は1.8%にとどまった.ガス状水銀吸収後の金属硫化剤試料中の化合物を同定したところ,CuS,Na2S3,Na2S4においてHgSを確認したことから,これら化合物を用いることによりガス状水銀が硫化水銀へと化学置換され,吸収・固定化させたことが実験的に確認された.本年度は本研究計画の初年度にあたることから,実験を行う予備段階として現在,報告されているガス状水銀の除去技術に関する研究状況について再度調査を行った.現在行われている研究は,大きく分けて湿式法と乾式法に分類されるが,いずれも金属水銀を水溶性のHgCl2に変換することで,洗煙水へ吸収あるいは集塵器で煤塵ともに吸着させて除去する方法について実験的に検討が行われている。しかし,実プロセスを想定した場合,洗煙水を用いる湿式法においては洗煙排水処理や炉内の腐食が,バグフィルタ等の集塵器を用いる乾式法においては排ガス中の塩素分濃度や温度によってHgCl2への変換率が左右されることが課題になっていることが明らかとなった.既存の技術が抱えるこれらの問題解決を目的として,本研究では燃焼炉排ガス中に含まれるガス状水銀に対して硫化剤を用いて水銀の硫化物化し,排ガス中の塩素分に影響されない乾式固定化技術を提案し,ガス状水銀の硫化物化に関する実験的検討を行った.本年度においては,各種金属硫化剤を金属水銀ガスと反応させたときのガス状水銀の硫化反応特性の違い及び硫化反応による生成物の同定の実験を行った.金属硫化剤としてはCuS,FeS,ZnS,Na2S2,Na2S3,Na2S4を用い,ガス状水銀を吸収させたところ,硫化鉄、硫化亜鉛がほとんど反応しなかったのに対し,CuSは42%の吸収率を示した.多硫化ナトリウムについては,化学式中のSの数が増えるにしたがってガス状水銀吸収率も増加した.しかし最も高い吸収率を示したNa2S4でも吸収率は1.8%にとどまった.ガス状水銀吸収後の金属硫化剤試料中の化合物を同定したところ,CuS,Na2S3,Na2S4においてHgSを確認したことから,これら化合物を用いることによりガス状水銀が硫化水銀へと化学置換され,吸収・固定化させたことが実験的に確認された.
精神疾患および発達障害モデルマウスにおける認知行動療法の神経化学的研究

本研究の目的とした社会的認知刺激による精神疾患および発達障害モデルマウスの異常行動の改善について検討を試みたが,個体間接触の無い社会的認知刺激(エンカウンター刺激),および個体間接触を伴う社会的認知刺激(居住者/侵入者系相互作用刺激)のいずれによっても,反復提示による情動行動異常の改善効果を見いだすには至らなかった.一方,代替的な成果にはなるが,発達障害モデル動物を幼若期より認知刺激などを強化した“豊かな飼育環境"で4週間発育させると,異常行動が改善されることを明らかとし,その神経分子基盤が脳海馬CA1領域における樹状突起スパイン密度の低下改善であることを示唆した.本研究は,罹患率の高い慢性疾患であり,患者のQOLの著しい低下や大きな経済的損失をもたらしている不安障害について,薬物療法に代わる治療法として認知行動療法に着目し,動物実験によるそのモデル化を目指すものである.具体的には,精神疾患および発達障害のモデル動物において,最近独自に考案したエンカウンター・ストレス法による社交性刺激を利用した認知行動療法モデル系を確立し,症状改善に関わる神経分子基盤の解明を目的とする.今年度は,精神疾患および発達障害のモデル動物において,その疾患様異常行動に対する既存の向精神薬による改善効果,ならびに発症に関わる神経分子基盤を追究した.自閉症モデルマウスである胎仔期バルプロ酸曝露マウスの社会性行動異常が非定型抗精神病薬およびオキシトシンにより改善されることを認めた(現在投稿中).難治性うつ病モデルであるコルチコステロン慢性投与マウスにおいて,前頭前皮質での5-HT(1A)/σ1受容体による相乗的なドパミン遊離作用にGABA(A)受容体が関与することを明らかとした(Psychopharmacology, 2016).また,GABA(A)受容体遮断薬であるピクロトキシン投与マウスの意欲低下行動にσ1受容体に感受性を有するセロトニン再取り込み阻害薬が抑制作用を示すこと(Br. J. Pharmacol., 2017).さらに,メタンフェタミンを慢性投与した覚せい剤精神病モデルマウスにおいて,エンカウンター刺激により行動過多に前頭前皮質のセロトニン神経とドパミン神経が関与することを明らかとした(Int. J. Neuropsychopharmacol., in press).本研究では,精神疾患モデルとして3種(統合失調症,覚せい剤精神病および難治性うつ病モデル)および発達障害モデルとして2種(胎生期バルプロ酸曝露および胎生期リポ多糖曝露モデル)のマウスを用いて,社会的認知刺激によるマウスの異常行動の改善,すなわち認知行動療法の動物モデルを確立することを目的としている.疾患モデル動物作製の進捗状況については,胎生期リポ多糖曝露モデルを除く4種の作製ができており,現在までに本研究の目的達成において重要な行動学的および神経生化学的な基礎データを多く蓄積している.物理的接触の有無を考慮した個体間での社会的認知刺激については,前者は研究代表者らが考案したエンカウンター試験を,後者はResident-intruder試験を用いることにしており,いずれも単回の刺激試験においては安定な解析結果が得られている.また,エンカウンター試験については,予備実験により繰り返しの実施が可能であることを確認している.しかしながら,現在までに,両試験とも疾患モデル動物の情動行動異常を改善する至適条件(繰り返し回数,1日あたりの提示時間など)の試行には至っていない.このことが,区分を「やや遅れている.」とした理由である.本研究は,罹患率の高い慢性疾患であり,患者の著しいQOL低下や大きな経済的損失をもたらしている精神疾患および発達障害について,薬物療法に代わる治療法として認知行動療法に着目し,動物実験によるそのモデル化を目指して立案した.具体的には,精神疾患および発達障害のモデル動物において,社交性刺激を利用した認知行動療法モデル系を確立し,症状改善に関わる神経分子基盤の解明を目的とした.平成28年度は,各疾患モデル動物において,その疾患様異常行動に対する既存の向精神薬による改善効果,ならびに発症に関わる神経分子基盤を追究し,自閉症モデルマウスである胎仔期バルプロ酸曝露マウスの社会性行動異常が非定型抗精神病薬およびオキシトシンにより改善されること(Psychopharmacology, 2017; Horm. Behav., 2017),メタンフェタミンを慢性投与した覚せい剤精神病モデルマウスのエンカウンター刺激による行動過多に前頭前皮質のセロトニン神経とドパミン神経が関与することを明らかとした(Int. J. Neuropsychopharmacol., 2017).平成29年度は,本研究の主目的である社会的認知刺激によるマウスの異常行動の改善について検討を試みた.しかしながら,個体間接触の無い社会的認知刺激(エンカウンター刺激),およびresident-intruder試験をベースにした個体間接触を伴う社会的認知刺激ともに,反復提示による情動行動異常の改善効果を見いだすには至らなかった.一方,代替え的な成果にはなるが,発達障害モデル動物を幼若期より,認知刺激などを強化した“豊かな飼育環境"で4週間発育させると,異常行動が改善され,その神経分子基盤が脳海馬CA1領域における樹状突起スパイン密度の低下改善であることを明らかとした(Behav. Brain Res., 2017).

本研究の目的とした社会的認知刺激による精神疾患および発達障害モデルマウスの異常行動の改善について検討を試みたが,個体間接触の無い社会的認知刺激(エンカウンター刺激),および個体間接触を伴う社会的認知刺激(居住者/侵入者系相互作用刺激)のいずれによっても,反復提示による情動行動異常の改善効果を見いだすには至らなかった.一方,代替的な成果にはなるが,発達障害モデル動物を幼若期より認知刺激などを強化した“豊かな飼育環境"で4週間発育させると,異常行動が改善されることを明らかとし,その神経分子基盤が脳海馬CA1領域における樹状突起スパイン密度の低下改善であることを示唆した.次年度は,年度当初より認知行動療法の確立に向けた行動学的試行に集中し注力する.具体的には,精神疾患および発達障害モデル動物において,エンカウンター試験ケージを用いた個体間接触の無い社会的認知刺激,およびResident-intruder試験をベースにした個体間接触を伴う社会的認知刺激の反復提示を行い,「社交性行動異常」の経時的変化を解析する.また,各刺激提示間における動物の馴化を指標として,1日あたりの提示時間の至適化も合わせて検討する.また,社会的認知刺激による社交性障害改善に関わる神経分子基盤については,神経ネットワーク網変化やエピゲノム変化の観点から追究する.これら神経化学的解析においては,行動学的解析からよりスムーズに移行できるように実験計画の見直しを行い,前年度の研究の遅れを取り戻せるような推進方策を立てたいと考えている.薬理学今年度に実施を計画していた行動学的試験の一部が次年度にずれ込み,それに合わせて消耗品を繰越したため.次年度繰越分は実験動物購入費など全て物品費(消耗品)で使用する.
近傍渦巻銀河における局所的星生成史の統計的性質

本研究の目的は、渦巻銀河の渦状腕構造の起源を明らかにすることにある。1960年代に提唱された密度波理論は、銀河の渦状腕が長い間一定であることを説明するために広く受け入れられてきた。しかし、最近の数値シミュレーションによる研究では、密度波でなくとも渦状腕を説明できると考えられている。また、最近の観測研究においても、密度波理論と一致しない結果が報告されるようになっている。そのため、観測による理論の詳細な検証が必要とされている。平成27年度は、2つの手法を用いて密度波理論の検証を行い、その結果を学位論文にまとめた。一つ目の手法では、近傍渦巻銀河12天体を用いてガス分布と星形成領域のずれを調べた。銀河には、2本腕が比較的顕著な渦巻銀河を選んだ。先行研究では、ガス分布を求めるためにHIやCOの電波による観測データが用いられてきたが、本研究では、より空間分解能の高い可視・近赤外の撮像データを用いてガス分布と相関の強いダスト分布を求めた。その結果、比較的大きな棒状構造を持つ5天体で、星形成領域とダスト分布にほとんどずれが検出できないことを発見した。二つ目の手法では、比較的大きな棒状構造を持ち、先行研究でガス分布から100 Myrまでの星団の分布に違いが見られないことが報告されている渦巻銀河NGC 4321において、ハッブル宇宙望遠鏡で撮られた高空間分解能の可視の撮像データを用いて個々の星団を検出し、若い星団と古い星団の分布を調べた。その結果、密度波理論が予言する星団の年齢分布に一致する、10Myr以上の古い星団が6Myr以下の若い星団に比べて渦状腕の下流に分布する傾向を発見した。本研究により、NGC 4321のような比較的大きな棒状構造を持つ銀河では、主に渦状腕が共回転共鳴の近くに位置する理由で、従来の手法では密度波理論に予言されるずれを検出することが難しい可能性があることが示された。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、渦巻銀河の渦状腕の起源を明らかにすることを目標とする。最近のシミュレーション研究では、これまで広く受け入れられてきた密度波理論でなくとも渦状腕を説明できるという結果が報告されており、理論と観測の詳細な比較により渦状腕の起源を明らかにすることが切望されている。従来の研究では、主に分子雲と水素輝線などにトレースされる星形成領域のずれを調べることにより、密度波理論を検証する手法がとられてきた。しかし、Hα輝線などの指標が検出できるタイムスケールの短さ(≦10Myr)により、手法や銀河によって異なる結果が報告されている。そこで、本研究では、より長いタイムスケール(10100Myr)の星の年齢を測定できる近赤外CO2.29μm吸収線を新しい指標として用い、密度波理論の検証を行う。平成25年度は、すばる望遠鏡の多天体近赤外撮像分光装置MOIRCSのNB2315フィルターを用いて、近傍渦巻銀河NGC 4254のCO 2.29μm吸収線の狭帯域撮像観測を行った。残念ながら、天候が悪く達成度は30%であり、夜光の時間変動のパターンが大きいためバックグラウンドを引くことが難しかった。この結果を受け、平成26年度にMOIRCSでマルチスリットとグリズムを用いてCO 2.29μmの分光観測を行うことを計画した。また、これとは別に、ガス雲とダストレーンは分布が一致するという過去の研究結果に着目し、近傍渦巻銀河15天体で、アーカイブの近赤外画像からダストレーン、Hα画像から星形成領域をトレースして両者の空間的なずれを調べた。その結果、ずれがみられない銀河は、強いバー構造をもっ傾向があることが分かり、これらの銀河でCO 2.29μmの観測を行うことが重要と結論付けた。また、CO 2.29μm吸収線から精度よく星の年齢を求めるために必要となる、金属量や減光量などを空間分解能よく求めるのに適したファブリペロー分光撮像装置Line Imager and Slit Spectrograph (LISS)の開発において、7月に北海道大学1.6mピリカ望遠鏡で試験観測を行い、装置を完成させた。本研究の目的は、渦巻銀河の渦状腕の起源を明らかにすることにある。密度波仮説は、銀河の渦状腕が長い間一定であることを説明するために広く受け入れられてきた。しかし、最近の数値シミュレーションによる研究では、密度波仮説でなくとも渦状腕を説明できるという結果が報告されており、渦状腕の起源はよく分かっていない。従来の研究では、主にCO輝線などにトレースされる分子ガスと水素輝線などにトレースされる星形成領域のずれを調べることにより仮説が検証されてきた。しかし、Hα輝線などの指標が検出できるタイムスケールの短さ(≦10Myr)により、研究手法や銀河によって異なる結果が報告されてきた。そこで、本研究では、より長いタイムスケール(>10Myr)の指標を用いることにより、精度よく仮説の検証を行うことを目指す。平成26年度は、減光の影響を受けにくく、10Myr以上の星の年齢指標となる近赤外データを用いて検証を行った。銀河は、これまでの研究で密度波仮説の予言と一致しない結果が報告されているM100を選んだ。データには、超大型望遠鏡VLTのHAWK-Iで撮られたJHKバンドの星団カタログを用いた。

また、すばる望遠鏡のMOIRCSを用いて渦状腕付近の29の星団の分光観測を行った。分光観測によりBrγが検出された6Myrより若い星団とよい相関が得られた標準的な減光補正パラメータP:(H-K)-0.57×(J-H)とStarburst99のSSPモデルの関係を用いて、銀河内の星団をP>0であれば6Myrより若い星団、P<0であれば古い星団に分けて、渦状腕付近でそれぞれの分布の違いを調べた。この結果、密度波仮説の予言に一致する、年齢の若い星団に比べ、古い星団の方が渦状腕の下流に分布する傾向がみられた。しかし、その一方で分布の違いに統計的な有為差を示すには、星団の数を増やす必要があることが分かった。本研究の目的は、渦巻銀河の渦状腕構造の起源を明らかにすることにある。1960年代に提唱された密度波理論は、銀河の渦状腕が長い間一定であることを説明するために広く受け入れられてきた。しかし、最近の数値シミュレーションによる研究では、密度波でなくとも渦状腕を説明できると考えられている。また、最近の観測研究においても、密度波理論と一致しない結果が報告されるようになっている。そのため、観測による理論の詳細な検証が必要とされている。平成27年度は、2つの手法を用いて密度波理論の検証を行い、その結果を学位論文にまとめた。一つ目の手法では、近傍渦巻銀河12天体を用いてガス分布と星形成領域のずれを調べた。銀河には、2本腕が比較的顕著な渦巻銀河を選んだ。先行研究では、ガス分布を求めるためにHIやCOの電波による観測データが用いられてきたが、本研究では、より空間分解能の高い可視・近赤外の撮像データを用いてガス分布と相関の強いダスト分布を求めた。その結果、比較的大きな棒状構造を持つ5天体で、星形成領域とダスト分布にほとんどずれが検出できないことを発見した。二つ目の手法では、比較的大きな棒状構造を持ち、先行研究でガス分布から100 Myrまでの星団の分布に違いが見られないことが報告されている渦巻銀河NGC 4321において、ハッブル宇宙望遠鏡で撮られた高空間分解能の可視の撮像データを用いて個々の星団を検出し、若い星団と古い星団の分布を調べた。その結果、密度波理論が予言する星団の年齢分布に一致する、10Myr以上の古い星団が6Myr以下の若い星団に比べて渦状腕の下流に分布する傾向を発見した。本研究により、NGC 4321のような比較的大きな棒状構造を持つ銀河では、主に渦状腕が共回転共鳴の近くに位置する理由で、従来の手法では密度波理論に予言されるずれを検出することが難しい可能性があることが示された。近赤外データを用いた結果を受け、ハッブル宇宙望遠鏡で撮られた画像データを用いて密度波仮説の検証を進めている。ハッブル宇宙望遠鏡の観測データは、M100についてはWFC3/UVISとWFPC2を用いて取得された画像データが使用可能である。簡易解析ではあるが、WFC3/UVISのF555Wフィルターで撮られた画像データを用いて、銀河内の星団をひとつひとつ分解して検出した。次に、それら星団の年齢をWFPC2のF658NフィルターとF675Wフィルターで撮られた画像データを用いてHα輝線の有無で10Myrより若いか古いかに分類し、渦状腕付近でそれぞれの分布の違いを調べた。その結果、古い星団と若い星団では分布が有意に異なり、古い星団が若い星団よりも腕から離れて分布する密度波仮説と一致する傾向を検出した。
敗血症性多臓器不全における主要臓器再生への遺伝子治療とiPS細胞の応用

敗血症病態は,感染症による炎症の後に,さまざまな臓器に線維芽細胞増殖を生じる。この病態と治療を考案するために,マウス敗血症モデルとヒト線維芽細胞培養で線維芽細胞に対する研究を施行した。敗血症モデル動物には812週齢の雄性BALB-Cマウスを用い,盲腸結紮穿孔による敗血症に類似する病態を評価した。S100 calcium-binding proteinなどを用いた繊維芽細胞の分布の解析では時系列で肺や心房筋膜境界面への線維芽細胞の増加を認めた。また,ヒト線維芽細胞の培養検討では,カテコラミンのβ受容体作用および炎症に関与するトロンビン活性が,線維芽細胞増殖に強く関与することが評価できた。本研究は,敗血症病態で誘導される多能性分化細胞の機能を解析することを目的として,平成25年度に施行された。盲腸結紮穿孔による敗血症モデルマウスの時系列で,心臓血1 mLを採取し,抗サイトケラチン抗体を接合させたビーズを用いて骨髄由来多能性分化細胞を分離した。このtotal RNAを抽出して,現在,サイトケラチン陽性の幼若球の遺伝子発現を解析中である。RT-PCR法では,Oct3/4, Sox2, Klf4, c-MycなどのmRNA発現の変化を認めている。また,本研究は敗血症病態における線維芽細胞を多能性分化細胞にリセットすることを目的として,平成25年度は線維芽細胞の細胞表面の受容体発現と,機能の解析を施行した。この過程で,ヒト繊維芽細胞にはprotease activated receptorの高い発現を認め,トロンビン刺激で線維芽細胞が増殖する傾向を示すことを確認した。一方で,ヒト線維芽細胞にセンダイウイルスベクターを用いてOct3/4, Sox2, Klf4, c-Mycの4つを遺伝子導入した系において,トロンビン刺激がどのように作用するかを評価している過程である。敗血症病態では,改善期に様々な臓器で線維芽細胞が増殖し,線維化が臓器傷害として残存することがある。この機序を抑制する目的として,現在,ヒト線維芽細胞のリプログラミングをiPS細胞の応用として施行しようとしている。以上の研究を平成26年度においても継続し,さらに本研究を敗血症マウスの肺線維化の治療として発展させる予定である。本年度は,敗血症モデル動物として盲腸結紮マウスにおける間葉性多能性幹細胞の評価を,主要臓器細胞において施行した。また,トロンビン受容体シグナルが細線維芽細胞における増殖を促すことを見出した。ヒト胎児肺由来線維芽細胞株IMR-90において,トロンビンは10μg/mLまでの培地濃度において,濃度依存的に線維芽細胞にprotease activated receptor 1(PAR1)の発現を高めた。この線維芽細胞におけるトロンビンのPAR1発現の増加作用は,トロンビン暴露から2-3時間をピークとした。一方,この繊維芽細胞におけるトロンビンのPAR1活性化において,繊維芽細胞にiNOSやPAI-1が高発現し,線維芽細胞が炎症とともに線溶抑制に関与することを確認した。さらに,トロンビン刺激を受けたIMR-90株は,アクチンフィラメントを発現させ,myofibroblastとして増殖することが確認できた。一方,マウス盲腸結紮穿孔モデルでは,肺や心房筋に線維芽細胞の進展が観察された。雄性BALB-Cマウス8-12週齢において,心臓内におけるPAR1mRNAの発現は,GAPDHを標準として,右心耳>左心耳>右心室>左心室の順であり,右心房はPAR1mRNAが高発現だった。これは,免疫組織染色像でも同等であり,PAR1発現を右心耳と三尖弁に強く認めた。このようなトロンビン受容体は,敗血症病態マウスの肺や心房筋における線維芽細胞にも強く発現していた。トロンビン受容体阻害薬は,敗血症状態における遠位が細胞の増殖を抑制することを確認した。現在,この敗血症病態マウスに,Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Mycの遺伝子を導入し,線維芽細胞の特徴をする評価している過程にある。ヒト線維芽細胞IMR90の細胞培養において,アドレナリンβ受容体刺激やトロンビン刺激により,IMR90は増殖と筋線維芽細胞化の速度を早めることを確認した。IMR90は,アドレナリンβ受容体-1,-2,-3の各サブタイプを発現しており,ドブタミン10 nmoL/L以上のβ受容体刺激薬により増殖速度を速めるとともに,筋線維芽細胞への分化速度を速めることを確認した。一方,アドレナリンβ受容体刺激において,これらのアドレナリン作動性β受容体の各サブタイプの選択的阻害薬では,IMR90の増殖作用や筋繊維芽細胞への分化を完全に抑制することができず,最大で40%レベルまでの抑制にとどまり,すべての受容体サブタイプの選択的拮抗薬で完全に制御できた。以上より,β受容体各サブタイプがドブタミンによるIMR90の増殖に関与することを見出し,これらはすべてのβ受容体サブタイプが関与していると結論した。また,生体内では炎症期にトロンビンの産生が高まる。トロンビンを1 μmoL/Lあるいは10 μmoL/Lの濃度とした培地では,IMR90の増殖と筋線維芽細胞への分化の速度が約1.5倍に速まることを確認した。このトロンビン刺激によるIMR90の増殖とアドレナリンβ受容体刺激によるIMR90の増殖は相加的作用だった。

さらに,盲腸結紮穿孔によるマウス敗血症モデルでは,敗血症の時系列で心房筋や腎臓に線維芽細胞の増殖が高まることを,免疫組織学的手法で確認した。このような交感神経刺激やトロンビン刺激で増加する線維芽細胞に対してのOct3/4,Sox2,klf4,c-Mycの遺伝子導入の与える影響を,次年度の最終課題としている。ヒト線維芽細胞IMR-90の細胞培養系において,アドレナリンβ受容体刺激やトロンビン刺激により,線維芽細胞増殖と筋線維芽細胞化することを見出した。敗血症病態に近いIMR-90細胞の細胞培養環境を構築するために,交感神経刺激としてカテコラミン,凝固系因子としてトロンビンの線維芽細胞に対する反応性を確認し,これらの受容体発現と評価し,これらの受容体刺激の拮抗により線維芽細胞の抑制を確認することに多くの時間を必要とした。ヒト線維芽細胞の反応系において,Oct3/4, Sox2,Klf4,c-Mycなどの転写因子の導入にを行う段階の確認とできた。一方,盲腸結紮穿孔によるマウス敗血症モデルにおいても,線維芽細胞の発現の免疫組織学的評価に時間を必要とし,Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Mycなどの転写因子の導入による繊維芽細胞の特質変化に対しての検討が遅れた。敗血症病態は,感染症による炎症の後に,さまざまな臓器に線維芽細胞増殖を生じる。この過程について,マウス敗血症モデル及びヒト線維芽細胞培養で,線維芽細胞の増殖と制御期待する研究を施行した。敗血症モデル動物として812週齢の雄性BALB-Cマウスを用い,盲腸結紮穿孔による敗血症に類似する病態を評価した。当教室は,これまでに肺や心房筋に起きる炎症を評価してきたが,繊維芽細胞は肺や心臓に発現しており,S100 calcium-binding protein解析では,敗血症の時系列で,肺や心房筋膜境界面への線維芽細胞の増加を認めた。また,敗血症の遷延により組織内増殖とα-smooth muscle action(SMA)の産生を高めた。ヒト胎児肺由来線維芽細胞株IMR-90の培養研究では,カテコラミンのβ受容体作用と炎症に関与するトロンビン活性が,線維芽細胞増殖に強く関与することが評価できた。IMR-90において,トロンビンは10μg/mLまでの濃度において,暴露後2-3時間をピークとして濃度依存的にprotease activated receptor(PAR)の発現を高め,トロンビン刺激の2448時間までにアクチンフィラメントを優位に発現させ,myofibroblastとして増殖した。また,ドブタミン(DOB)は10-7Mの濃度において,投与2448時間で濃度依存的にIMR-90の増殖を加速し,myofibroblastとしてα-SMAなどを発現させた。RT-PCR解析および免疫組織染色では,IMR90はβ受容体サブタイプのすべてを発現していた。本研究では,敗血症病態のマウス主要臓器で,肺線維芽細胞が増殖する可能性が同定された。これらは,炎症に随伴してトロンビン活性が高まることや,炎症に随伴する線維芽細胞内のAP-1の活性化が関与していた。この病態と治療を考案するために,マウス敗血症モデルとヒト線維芽細胞培養で線維芽細胞に対する研究を施行した。敗血症モデル動物には812週齢の雄性BALB-C
患者教育のための看護実践モデルを用いた実践的教育プログラム開発とその介入研究

「患者教育のための看護実践モデル」は、「看護の教育的関わりモデルver.6.1」と改名され、モデルを構成する概念の定義や構造が明らかにされた。モデル精製の目的で公開講座を4回実施した結果、注目され「糖尿病学の進歩」のセミナーなど講演を複数依頼された。教育プログラム開発では、「Professional learning climate」の理解を容易にするために、教材としてロールプレイのDVDを作成した。モデルを用いた教育プログラムを介入内容とした臨床研究は困難であったため、前段階としてアクションリサーチを実施し、有用性が示唆された。この研究の最終目的は、患者教育のための看護実践モデルを用いた看護職のための実践的な教育プログラムを作成し、その後プログラムの研修を介入内容とした無作為化比較研究を行ない、プログラムが、看護師および患者の意識および行動に変化をもたらすかどうかを明らかにすることである。平成17年度は、まず、実践的な教育プログラムを作成するためにモデルの検討を行った。看護職の実践家・研究者28名、1回の分析には平均13名の看護師が集団討議の形で、毎月1回集まり、過去10年間に分析した162例を超える事例を再度検討した。また、モデルの精錬目的で公開講座を平成17年8月6日(東京:参加者223名)と平成18年3月4日(弘前:参加者170名)に開催し、一般の看護師の方々にモデルの実用性や可能性を問うた結果、モデルの名称はより内容を表すことが重要であるなどのいくつかの指摘がされ、それらを検討する中でモデルが改善されていった。結果、モデルの名称は「患者教育のための看護実践モデル」から「看護の教育的関わりモデルver4.1」へと改定された。同時に教育方法は「段階的探索・解決型教育方法」、疾患の知識・技術は「疾患・治療に関する知識・技術の看護仕立て」、Professional Learning Climateの日本語名を「患者教育専門家として醸し出す雰囲気」とされた。「とっかかり/手がかり言動とその直感的解釈」の要素を検討する中で、あるとき瞬間的にとっかかり/手がかり言動をとらえ、瞬間的に解釈するという構造が明らかにされた。現在、モデルの構成要素間の関係が明確でない「生活者としての事実とその意味」と「疾患・治療に関する知識・技術の看護仕立て」、「段階的探索・解決型教育方法」の関係について、分析が進められている。この研究の最終目的は、看護の教育的関わりモデル(旧称:患者教育のための看護実践モデル)を用いた看護職のための実践的な教育プログラムを作成し、そのプログラムの研修を介入内容とした無作為化比較研究を行ない、プログラムが、看護師および患者の意識および行動に変化をもたらすかどうかを明らかにすることである。平成18年度は、実践的な教育プログラムを作成するためにモデルの検討と検証研究の前段階として、モデルの適応および実現可能性をみるためのアクションリサーチの準備を行った。看護職の実践家・研究者23名、1回の分析には平均13名の看護師が集団討議の形で、毎月1回集まり、過去12年間に分析した168例を超える事例を再度検討した。また、モデルの精錬目的で公開講座を平成17年度に2回開催しているが、平成18年度も7月2日(福岡:参加者219名)と平成19年3月4日(京都:参加者205名)に開催し、一般の看護師にモデルの実用性や可能性を問うた。平成18年12月3日の第26回日本看護科学学会学術集会では交流集会を持ち、看護研究者の概念的検討を得た。「看護の教育的関わりモデルver5」へと改定されたモデルは、「とっかかり/手がかり言動とその直感的解釈」「生活者としての事実とその意味」「段階的探索・解決型教育方法」、「疾患・治療に関する知識・技術の看護仕立て」、「患者教育専門家として醸し出す雰囲気(Professional Learning Climate)」を構成要素(概念)とし、モデルおよび各構成概念の定義、概念間の関係性の明示がほぼ終了した。プログラムの研修を介入内容とした無作為化比較研究の実施はなかなか難しいため、前段階として、臨床看護師の研究協力者が「看護の教育的関わりモデルver5」を各医療施設で導入し、看護師および患者の変化を記述するというアクションリサーチを3施設で開始した。この研究の最終目的は、看護の教育的関わりモデルを用いた看護職のための実践的な教育プログラムを作成し、そのプログラムの効果研究を行ない、プログラムが、看護師および患者の意識および行動に変化をもたらすかどうかを明らかにすることである。平成19年度は、モデルの検証研究の前段階として、モデルの適応・有効性をみるためのアクションリサーチを東京(私立大学病院)、名古屋(私立総合病院)、福岡(国立大学病院)の3か所の病院にて行っている。看護職の実践家・研究者23名、1回の分析には平均14名の看護師が集団討議の形で、毎月1回集まり、過去13年間に分析した168例を超える事例を現在も検討している。

また、モデルの精錬目的で公開講座を平成17年度に2回、平成18年度2回(福岡:参加者219名、京都:参加者205名)開催し、第26回日本看護科学学会学術集会では交流集会を持った。平成19年度は日本糖尿病学会主催の「第42回糖尿病学の進歩」においてコメディカルを対象に9:0017:00の時間をかけて、看護の教育的関わりモデルを詳細に解説し、看護師にモデルの実用性や可能性を問うた。「看護の教育的関わりモデルver6」へと改定されたモデルは、「とっかかり/手がかり言動とその直感的解釈」「生活者としての事実とその意味」「段階的探索・解決型教育方法」、「疾患・治療に関する知識・技術の看護仕立て」、「患者教育専門家として醸し出す雰囲気(Professional Learning Climate)」を構成要素(概念)としている。アクションリサーチは、3施設とも大学および病院の研究倫理審査委員会で承認を受け、研究参加者のインタビュー、「看護の教育的関わりモデルver6」の学習会を数回実施したところである。研究参加者のインタビュー、参加観察記録、学習会は録音され、その逐語記録を分析している途上であるこの研究の最終目的は、看護の教育的関わりモデルを用いた看護職のための実践的な教育プログラムを作成し、そのプログラムの効果研究を行ない、プログラムが、看護師および患者の意識および行動に変化をもたらすかどうかを明らかにすることである。平成20年度は、モデルを用いるための教材としてDVDを作成し、いくつかの講演会にて使用し有効性等を検討した。また、効果研究の前段階としてアクションリサーチを開始した。看護職の実践家・研究者23名、1回の分析には平均14名の看護師が集団討議の形で、毎月1回集まり、過去14年間に分析した172例を超える事例を現在も検討している。また、モデルの精錬目的で公開講座を平成17年度に2回、平成18年度2回、第26回日本看護科学学会学術集会では交流集会を持った。平成19年度は日本糖尿病学会主催の「第42回糖尿病学の進歩」、平成20年度は第2回日本慢性看護学会学術集会にて看護の教育的関わりモデルを詳細に解説し、看護師にモデルの実用性や可能性を問うた。「看護の教育的関わりモデルver6.1」へと改定されたモデルは、「とっかかり/手がかり言動とその直感的解釈」「生活者としての事実とその意味」「協同探索型関わり技法(旧名称:段階的探索・解決型教育方法)」、「疾患・治療に関する知識・技術の看護仕立て」、「患者教育専門家として醸し出す雰囲気(Professional Learning Climate)」を構成要素(概念)としているが、現在「協同探索型関わり技法」は4局面を3局面に修正し、他の概念を含めて再検討中である。アクションリサーチは、3施設とも大学および病院の研究倫理審査委員会で承認を受け、「看護の教育的関わりモデルver6」の学習会を数回実施したところで、逐語記録を分析している途上である
優れた活性および耐久性を示す高機能性シリカ被覆脱水素触媒の開発

金属触媒をシリカ層で被覆することにより耐久性の向上が期待できるが,物質移動の抑制による活性低下や反応対象物質が極めて小さい分子に限定され,シリカ被覆金属触媒の他分野への応用が制限される.そこでシリカ被覆金属触媒におけるシリカ層を多孔化・薄膜化するなど精密に構造設計することによって,金属粒子のシンタリング耐性を有しつつ反応物質の拡散性を向上させ,優れた触媒活性が得られることを明らかにした.金属触媒をシリカ層で被覆することにより耐久性の向上が期待できるが,物質移動の抑制による活性低下や反応対象物質が極めて小さい分子に限定され,シリカ被覆金属触媒の他分野への応用が制限される.そこでシリカ被覆金属触媒におけるシリカ層を多孔化・薄膜化するなど精密に構造設計することによって,金属粒子のシンタリング耐性を有しつつ反応物質の拡散性を向上させ,優れた触媒活性が得られることを明らかにした.触媒劣化を抑制することは省エネルギーや金属使用量の削減,資源の有効利用に向けて重要な検討課題である.金属粒子をシリカ層で被覆することにより,金属粒子の焼結(シンタリング)や溶出,脱落等による活性劣化を抑制できる.しかしながら金属粒子がシリカ層で被覆されることにより,大きな分子との反応ではシリカ層への拡散律速となるため高活性が得られにくいなどの問題が挙げられる.そこで本申請課題では,シリカ被覆金属触媒の応用拡大を目指し,活性や耐久性に優れた高機能性シリカ被覆金属触媒の開発及び脱水素反応への展開を行う.本年度の研究では,官能基を含むシリカ層で被覆されたPt触媒を調製し,回分式有機ハイドライド脱水素反応,高温での加熱処理に対する耐久性を評価した.1.フェニル基やメチル基を含む有機シランを原料に用いて,種々の官能基を有するシリカ層で被覆された炭素担持Pt触媒を調製した.従来のシリカ被覆Pt触媒と同様に数nmのPt粒子が高分散に担持されていた.水への分散試験を行ったところ,官能基を付与したシリカ層が疎水化していることを確認した.また高温での加熱処理を行ったところ各官能基は分解し,そのためシリカ層にマイクロ孔が形成していることがわかった.2.回分式反応器を用いたシクロヘキサン脱水素反応を行った.従来法の官能基を含まない有機シランを用いたシリカ被覆Pt触媒では活性がわずかであったのに対し,多孔性シリカ被覆Pt触媒では活性が向上した.触媒の耐久性を評価するため高温加熱処理し触媒劣化試験を行った.加熱処理により比較触媒の炭素担持Pt触媒は活性が大きく低下したのに対し,多孔性シリカ被覆Pt触媒では活性の低下が抑えられ,加熱処理後の比較触媒を上回る結果が得られた.シリカ層による被覆によりPt粒子のシンタリングが抑制され,またシリカ層の多孔化によりシクロヘキサンの拡散性の向上が効果的な触媒活性につながったと考えられる.本申請課題では,担体に担持された金属ナノ粒子のシンタリングや脱落等による活性劣化を抑制することが可能なシリカ被覆金属ナノ粒子触媒の応用拡大を目指し,高機能性シリカ被覆金属ナノ粒子触媒の開発と脱水素反応への展開を目的としている.以下に本年度得られた結果を示す.1.多孔性シリカ被覆Pt触媒を用いて,固定床流通式反応装置による気相系シクロヘキサン脱水素反応へ応用した.触媒を予め高温加熱処理し触媒劣化試験を行った所,炭素担持Pt触媒と比較して,多孔性シリカ被覆Pt触媒では高い転化率が得られた.特にフェニル基を含む有機シランを用いて調製したシリカ被覆Pt触媒では,シリカ含有量が高い場合も他のシリカ被覆Pt触媒よりも高い転化率が得られたシリカ層がより多孔化し,シリカ層中への高い拡散性が得られたためと考えられる.以上より,多孔性シリカ層で被覆されたPt触媒は過酷な条件下でも優れたシンタリング耐性を有し,比較的大きなサイズの分子が関わる触媒反応においても有効であることが示された.2.他金属種へ応用することを目的として,白金に比べ比較的豊富で安価なパラジウム(Pd)に注目し,シリカ被覆Pdナノ粒子を調製した.炭素担体上に高分散にPdナノ粒子が担持された.比較用の炭素担持Pd触媒では,加熱処理時にPdの粒子径が大きく増大したのに対し,シリカ被覆Pdナノ粒子では比較的シンタリングが抑制された.回分式シクロヘキサン脱水素反応を行ったところ,炭素担持Pd触媒では加熱処理により活性が大きく低下したが,シリカ被覆Pdナノ粒子では活性低下が抑えられ、比較触媒を上回る結果が得られた.このことから,Pdにおいても同様にシリカ層での被覆が可能であり,耐久性及び脱水素活性を向上させることが可能であることが示された.本申請課題では,担体に担持された金属ナノ粒子のシンタリングや脱落等による活性劣化を抑制することが可能なシリカ被覆金属ナノ粒子触媒の応用拡大を目指し,高機能性シリカ被覆金属ナノ粒子触媒の開発と脱水素反応への展開を目的としている.以下に本年度得られた結果を示す.1.カーボンブラック担持Pd触媒(Pd/CB)をシリカ層またはフェニル基を含む有機シリカ層で被覆した影響を検討するため,高エネルギー加速器研究機構の放射光施設を利用したX線吸収スペクトル測定によりPdの構造解析を行った.

まずシリカ被覆Pd触媒ではすべて金属Pdが形成していることが確認できた.また水素雰囲気下において加熱処理を行った場合,比較用のPd/CBではPdの配位数が大きく増大したのに対して,シリカ被覆Pd触媒では比較的小さく抑えられたころからPd粒子が小さく保たれたことが示唆される.この結果は電子顕微鏡観察やCO化学吸着測定の結果と一致していた.このことからシリカ被覆Pd触媒ではPdのシンタリングが抑制できることが明らかとなった.2.シリカ被覆Pd触媒を用いて,固定床流通式反応装置による気相系シクロヘキサン脱水素反応へ応用した.反応温度を400°Cとした時,比較用のPd/CBでは反応初期は比較的高い転化率を示したが時間と共に大きく減少する結果となった.これはPdのシンタリングにより劣化したためだと考えられる.一方,TEOSを利用したシリカ被覆Pd触媒では転化率はPd/CBよりやや低めであったが安定しており,数時間反応後にはPd/CBを上回る結果となった.Pdのシンタリングが抑制されたことが安定した脱水素活性につながったと考えられる.以上より,シリカ層で被覆されたPd触媒は熱耐久性を有し,シクロヘキサン脱水素反応において優れた脱水素触媒であることが示された.種々の貴金属ナノ粒子をシリカ層で被覆することで耐久性が向上し,またシリカ層を多孔化することによりシクロヘキサン脱水素反応で高活性が得られており,当初の目的がほぼ達成されているため.シリカ被覆Pdナノ粒子におけるシリカ層の多孔化により,さらなる活性の向上を狙う.またシリカ被覆金属ナノ粒子触媒の高性能化を目指し,シリカ層への第二金属種の付与,あるいは多孔構造の精密制御に関する検討を行う.
グルココルチコイドによる海馬神経細胞死の機序に関する分子生物学的研究

グルココルチコイドによる海馬神経細胞に対する毒性をin vivoとin vitroの両面から観察した。in vivoにグルココルチコイド慢性投与した結果では、通常の組織標本ではみるべき変化はなかった。in vitroの実験は次のように行った。ラット胎児脳より海馬ニュ-ロンを取り出し分離培養を行った。培養神経細胞に10 ^<-5>Mのカイニン酸を加え、そこにさらに各種濃度のグルココルチコイドを加えることにより、カイニン酸の毒性に対するグルココルチコイドの影響をLDHを測定することにより観察した。その結果、加えたグルココルチコイドの用量依存性に海馬の神経細胞死がみられた。このことは、グルココルチコイドがカイニン酸の神経細胞毒作用を増強することを示すものである。さらに、このグルココルチコイドの作用のメカニズムをさぐるために、ラット脳の海馬に透析プロ-ブを装着し、in vivo dialysis実険によりグルココルチコイドの海馬での神経伝達物質遊離に対する効果を観察した。その結果、グルココルチコイドが海馬でグルタメイトの遊離を促進し、GABAの遊離を抑制することが明らかになった。現在、海馬培養神経細胞に対するグルココルチコイドの毒性に対して、GABA、アセチルコリン等の神経伝達物質や成長因子がどのような影響を与えるかを観察中である。さらに、pentylenetetrazole(PTZ)により誘発されたラット海馬における原癌遺伝子の発現に対して、グルココルチコイドが与える影響を観察し、グルココルチコイドの毒作用の遺伝子を介するメカニズムについても実験を継続中である。
日本人英語学習者のスピーキングにおける統語処理プロセスに関する心理言語学的研究

本研究では,統語的プライミング(人が言語産出する際,直前に処理した文と同じ構文を用いる傾向)を用いた実験により,日本人英語学習者の統語処理プロセスを,心理言語学的観点から調査した。スクリプト付きインタラクションタスクでは,実験者と実験協力者がペアで交互に絵描写を行った。このタスクでは,意味と統語の両方に注意を向ける必要があるため,統語処理が自動化していない日本人英語学習者の場合,認知的負荷が増加した。また,初級レベルの英語学習者向けの文産出タスクを開発し,授業内実験によりその効果を検証した。全体としてタスクが進むにつれプライミング効果が向上したことから,統語構造の潜在学習の可能性が示唆された。2012年度は、主に2011年度までに行った実験の結果について研究発表および論文執筆を行った。本研究課題に関連する研究発表は9本(海外3本、国内6本)行い、投稿論文3本(すべて査読付き)が採択された。さらに、国内の他の研究者とも、本研究課題に関連した共同研究を数件行った。2011年度は、当初の計画通り、対話における統語的プライミング効果の調査(実験1)を実施した。その結果、全体として、プライミング効果は日本人英語学習者よりもL1英語話者に顕著であることが分かった。インタラクションは統語構造の構築だけでなく情報(意味)の交換を必要とするため、統語処理が自動化されていない日本人英語学習者にとっては認知負荷が高かったことが、理由として考えられる。対話における統語的プライミング効果についての研究の目的は、より実践的なスピーキングの学習・指導法への示唆を得ることである。この分野の研究は非常に限られているため、特に国際学会での発表や海外雑誌への投稿を活発に行うことは大変重要であると考える。実験1の研究成果については、The 34th Annual Conference of the Cognitive Science Society(2012年8月1日4日/於札幌)でのポスター発表(採択済)および、The 10th Asia TEFL International Conference(2012年10月4日6日/於デリー)での口頭発表(申請中)を予定している。なお、2010年度までの研究で、本研究課題に関連する2011年度の主要な業績としては、査読つきの投稿論文3本(うち2本は単著)が採択された。また、The 10th Annual Hawaii International Conference on Education(2012年1月5日8日/於ホノルル)、Annual conference of American Association for Applied Linguistics (AAAL) 2012(2012年3月24日27日/於ボストン)などの国際学会でも研究発表を行った。2011年度の実験の規模が、当初予定していたより拡大したため、結果の分析・考察に少し遅れが生じた。そのため、主に2012年度に研究発表および論文執筆を行うこととなり、2012年度に予定していた実験については、パイロット実験までしか行うことができなかった。しかしながら、当初は2013年度に予定していたe-learning教材を使用した実験についても、パイロット実験を行うことができたため、全体としてはおおむね順調に進んでいると考えられる。当初の計画通り、対話における統語的プライミング効果の調査(実験1)を実施したため、研究はおおむね順調に進展していると考える。計画よりもむしろ規模が拡大し、60名を予定していた実験協力者が71名に増え、PO/DO構文に加えて能動態/受動態構文についても調査を行った。よって、実験結果の分析・考察に少し遅れが生じたため、AAAL 2012では、本研究課題に関連する以前の研究についてポスター発表を行った。2012年度に行ったパイロット実験の結果をもとに、対話における疑問文の学習過程の観察(実験2)および、e-learning教材の開発およびその効果の検証(実験3)を、それぞれ実施する予定である。当初の計画通り、2012年度には、対話における疑問文の学習過程の観察(実験2)を、2013年度には、スピーキング教材の開発およびその効果の検証(実験3)を、それぞれ実施する予定である。2012年度に引き続き、2013年度も研究発表および調査目的の国内外の出張が多くなると考えられるため、当該研究費を主に出張旅費として使用する予定である。また、本研究課題の最終年度を迎えるにあたり、年度末に科研費成果報告会の開催を検討している。2011年度は、業務の都合上、予定していた数件の国内外の出張が不可能となったため、旅費の計上が当初の計画よりも大幅に少なくなった。2012年度は、学会での研究発表以外にも、本研究課題に関する調査を行う目的で、当該研究費を主に出張旅費として使用する予定である。
配位子の求核性に基づくRh及びPd反応剤の選択的C-C、C-S結合形成反応

Rh、Pdに配位したチオラト基は求電子反応剤と反応してC-S結合形成を行なうことが期待される。ホスフィン配位子をもつRh、Pdチオラト錯体の反応性を検討し、反応機構の詳細を明らかにするとともに、C-C、C-S結合形成を鍵段階とする新規合成反応の開発を行なった。具体的に以下の成果を得た。1パラジウム、ロジウムのチオラト錯体を合成し、構造解析を行なうとともに有機ハロゲン化物との反応を行なった。各種の基質においてC-S結合形成反応によるスルフィドが生成した。反応速度の測定からこれがチオラト配位子の求核性に基づくものであることを明らかにした。2パラジウムチオラト錯体を中間体とすると考えられるジチオールとジアセチレンの重付加反応を行ない、ポリ(ビニル)エステルを得た。この高分子はラジカル反応による重付加反応生成物とは全く異なる選択性で生成物を与える。これにより、各種の新規高分子化合物を合成することができた。反応の機構についても検討を行ない、アセチレンが反応条件で異性化したのち付加をうけることを見いだした。3炭素と同族のケイ素配位子を用いてロジウムチオラト錯体のヒドロシランとの反応によるケイ素-硫黄結合形成反応を見いだした。チオラトロジウム(I)錯体とジフェニルシランとの反応においてSi-S結合形成反応がおこり、シリルチオエーテルが生成した。この反応について反応速度の検討を行なったところ、反応はロジウム錯体濃度に一次の速度式にしたがい、基質の置換基効果、重水素を用いた同位体効果の検討から反応はチオラト及びシリル配位子の還元的脱離を含むものであり、従来提案されたシリレン中間体による反応ではないことを明らかにした。この他にも同様な金属錯体を用いてハロゲン化アリールのカップリング反応、イミダゾール環の形成反応等についても新たな知見を得、新規合成反応の開発に応用した。ロジウム、パラジウムに配位したチオラト基は有機ハロゲン化物やエステルに代表される求電子性化合物と求核的に反応してC-S結合形成反応をおこなうことが期待される。トリメチルホスフィンを支持配位子として1価ロジウム、2価パラジウムのチオラト錯体を合成し、その構造、反応性の検討をおこなった。ジエチルパラジウム錯体とチオールとの反応でエチル(チオラト)パラジウム錯体を合成した。単結晶X線構造解析によってPd-S結合が長く、反応性に富むことが示唆された。チオラト錯体と塩化アリル、臭化ベンジル、ヨウ化メチルと反応させると、いづれも容易に反応してC-S結合形成反応によるスルフィド生成物が得られた。反応速度は錯体、有機ハロゲン化物濃度にそれぞれ一次であり、顕著な溶媒効果を示した。ベンゼンチオラト基を有する錯体の置換基効果を検討したところ、電子供与性基の加速効果が見られた。これらの事実よりチオラト配位子の求核反応を律速とする反応機構を提案した。ロジウムクロロ錯体とチオフェノラート塩との反応でチオラトロジウム錯体を合成した。X線構造解析によるRh-S結合はベンゼンチオラト、P-トリルチオラト、P-アニシルチオラトの順で短くなり、結合の安定性が主にシグマ結合によって決まっていることが明らかになった。この錯体は酸素、チオール、有機ハロゲン化物等と容易に反応するが、主に酸化的付加生成物であるロジウム3価錯体を生成した。この3価錯体のチオラト

配位子は求核反応性を有することがわかったのでその詳細について平成5年度継続して研究をおこなう予定である。前年度はRh、Pdチオラト錯体を用いて炭素-硫黄結合形成反応について重点的に研究した。本年度はこの成果に基づき、パラジウムチオラト錯体を中間体とすると考えられるジチオールとジアセチレンの重付加反応を行ない、ポリ(ビニル)エステルを得た。この高分子はラジカル反応による重付加反応生成物とは全く異なる選択性で生成物を与える。これにより、各種の新規高分子化合物を合成することができた。反応の機構についても検討を行ない、アセチレンが反応条件で異性化したのち反応に関与することを明らかにし、上記の選択性との関連を解明することに成功した。一方、炭素と同族のケイ素配位子を用いてロジウムチオラト錯体のヒドロシランとの反応によるケイ素-硫黄結合形成反応を見いだした。トリメチルホスフィンを配位子とするチオラトロジウム(I)錯体とジフェニルシランとの反応においてまず、ケイ素-水素結合の酸化的付加反応がおこりシリル(チオラト)ロジウム錯体が生成した。これを室温で放置または加熱するとSi-S結合形成反応がおこり、シリルチオエーテルが生成した。この反応について反応速度の検討を行なったところ、反応はロジウム錯体濃度に一次の速度式にしたがい、基質の置換基効果、重水素を用いた同位体効果の検討から反応はチオラト及びシリル配位子の還元的脱離を含むものであり、従来提唱されているシリレン中間体を含むものではないことが明らかになった。この他にも同様な金属錯体を用いてハロゲン化アリールのカップリング反応、イミダゾール環の形成反応等についても新たな知見を見いだし、新規合成反応の開発に応用した。