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医療サービスの質的向上を意図した健康マーケティングシステムの構築

医療サービスの質的向上を究明するためには、健康マーケティングの研究が必要である。健康マーケティングの基本は、患者の満足度を維持することである。文献研究及び聞き取り調査によって、健康サービスは同じ地域の医療機関と調剤薬局の協力が必要であることが把握された。薬剤師の任務は服薬指導と健康指導がある。かかりつけ薬剤師が2016年に制度化され、その指導は健康マーケティングと関連することになった。調剤薬局のマーケティング戦略は健康サービスの質に依存している。医療サービスの質的向上を図るためには、臨床技術の向上が求められるが、地域医療の質的向上につながる健康マーケティングシステムの構築も求められる。健康マーケティングシステムは、医療機関が中核となるが、調剤薬局、ドラッグストア、医薬品卸等の流通機関も参画すべきである。現在の地域医療の青写真は、行政と医療機関が描いており、医療供給施設である調剤薬局の意向が反映されてるとは言い難い。調剤薬局の薬剤師が「かかりつけ薬剤師」になり、患者の服薬指導のみならず健康指導を担えば、疾病を早い段階で抑止でき、その結果、医療費抑制に貢献するものとなる。当該年度においては、本研究で重要視している、医薬分業の本質的な活用及び、調剤薬局を地域医療の質的向上に効率的に取り込むための、システムに関する総合的な背景を、文献研究、聞き取り調査で明確にした。先行研究で論究が不十分な、調剤薬局、ドラッグストアの活用のあり方を明確にすることは、地域医療の活性化のためには不可欠なテーマであり重要な意義があるが、そのためには薬剤師の指導体制の検討課題を明確にすることが求められ、調剤薬局、ドラッグストア所属の薬剤師についての現状を明確にした。一般用医薬品のインターネット通販が最高裁で認められ、健康サービスマーケティングシステムの構成要素となった。理論的仮説を構築するために、インターネット通販について専門家の所見を求め、患者満足に関わる疑問点を洞察した。1年間を通して、定性調査に力点を置き医薬品流通業者がどのような形態で健康指導に関与しているのか明確にした。健康指導が充実すれば疾病が予防でき、国民医療費の抑制に大きく貢献することになる。こうした調査は先行研究が乏しいので、医療サービス研究の一助となると考えられる。まず初めに健康サービスの質的向上と医薬品流通について多角的な考察を進めた。調剤薬局の薬剤師の健康指導は十分とは言えず改善の余地を多数残している。調剤薬局の医療サービスは地域の医療機関と連携したほうが効率的であるが、こうした連携は現実には進んでいない。地域医療の質的向上は、医療機関を中心に多くの組織が効率的に連携することが必要で。そのためには医薬品流通業者がどのような役割を果たせば良いのかを、聞き取り調査によって明確に示した。ドラッグストアの健康指導も更なる活用が求められており、先端企業のビジネスモデルの応用が研究の基盤となった。次に医療マーケティングの先行研究を再検討し、医療モールの研究を進めていくうちに地域の中で医療をどのように考えれば良いのかという視点を有するようになり、福祉、介護と連携した地域作りの考察を進めた。最後に、地域包括ケアシステムについて医療サービスの総合的な視点から考察した。医療、介護、福祉を融合した多職種連携を誰がどのように進めるかが問われるが、ドラッグストアが主体となるビジネスモデルが考えられ、聞き取り調査を進めた。在宅医療を進めるためには新たな医療マーケティングのあり方が求められるが、その基礎考察を展開した。本研究は、医療サービスの質的向上を図るためには、医薬品流通業者がどのように連携してシステムを構築すれば良いのかということを、到達目標としている。本年度は、昨年度の文献研究、聞き取り調査を基盤に、健康マーケティング、地域包括ケアシステムの現状分析に力点を置いた。健康マーケティングという新たな概念を確立するために多くの聞き取り調査を進め、現場の実態を把握することに傾注し予定通り進展した。定性的研究が深められたのでおおむね順調と判断される。仮説の構築は進んだが、研究を展開するために必要な定量的研究には踏み込めなかったので、おおむね順調に進展しているという区分が適切であると考える。最終年度は、かかりつけ薬剤師、健康サポート薬局の制度がスタートしたので、それらの制度と健康マーケティングシステムの関わりを考察した。地域包括ケアシステムの動きをフォーラムに参加し情報収集を進め、専門研究者への聞き取り調査によって明確にした。医療サービスの質的向上は医療従事者のみならず、介護従事者、社会福祉士、行政担当者等による多職種連携が求められるが、中心となるのは在宅医療を熟知している医師である。聞き取り調査の結果明確になったのは、在宅医療は患者が、365日、24時間のケアサービスを求めるので満足度の基準がかなり高いものになるので、医療サービス、介護サービスの担当者の負担は過剰なものになり、持続が困難なことである。健康マーケティングシステムは、こうした地域医療の仕組みをいかに包括し効果的に進めるかがポイントになる。ドラッグストア、配置薬の販売業者、通信販売業者の健康指導のトラブルについて消費者センターで聞き取り調査を行った。こうしたトラブルの対策を講じることは本研究をまとめるうえで重要である。患者は視覚等で自覚しないと相談に来ることはない。トラブルに遭ったことが把握できていない。調剤薬局の今後の方策を知るために自由記述の形式のアンケート調査を行い、学校薬剤師の活用が医療サービスの成果をあげるために不可欠であると判明した。こうしたことを踏まえ、3月末に本年4回目の学会報告を行い、報告の際に研究テーマに即した理想的な像を提示した。調剤薬局は、今後地域包括ケアシステムの展開に大きく関わるが、そのビジネスモデルはまだ不確かである。

研究者と連携したモデル作りが望ましい。健康マーケティングシステムは、医療、福祉、介護サービスを融合したものが求められ、まちづくりと連動する。本年は2遍の論文を執筆し、地域医療の人的交流とまちづくりについて言及した。医療サービスの質的向上を究明するためには、健康マーケティングの研究が必要である。健康マーケティングの基本は、患者の満足度を維持することである。文献研究及び聞き取り調査によって、健康サービスは同じ地域の医療機関と調剤薬局の協力が必要であることが把握された。薬剤師の任務は服薬指導と健康指導がある。かかりつけ薬剤師が2016年に制度化され、その指導は健康マーケティングと関連することになった。調剤薬局のマーケティング戦略は健康サービスの質に依存している。医療サービスの質的向上を図るためには、顧客満足度を高めることが求められる。地域医療は医療機関の質的向上が重要視されるが、他の組織との連携も大きな位置付けを占めている。組織体としては、医薬品流通業者を1つの核として考えた。当該年度は研究の初年度にあたり、全体像を明確にすることに力点を置いた。医薬品流通の事実関係を把握するために、健康マーケティング、医薬品流通の実態分析の先行研究を中心に、関係文献のサーベイを実行し当初の予定通りに計画を進められた。本研究で明確にすべきことは、調剤薬局の医療サービスの実態分析であるが、そのためには薬剤師の職場の満足度、帰属意識を把握しなければならない。そうした従業員満足について複数の聞き取り調査から全体像が把握でき、理論的仮説の構築の目途が立ち、今後の課題が明らかになったことが達成度の根拠である。28年は最終年度にあたるので、研究を完成するために不可欠な定量的研究を進める。仮説の最終検証を行うことに力点を置き「医療サービスの質的向上を意図した健康マーケティングシステムの構築」の像を示すことを最終目的とする。地域医療の質的向上を進展させるには医療機関と調剤薬局の薬剤師の連携、保健師の活用を意図した健康マーケティングシステムを設計しなければならないが、そのためには仲介者が必要であり、そうした組織作りの先行研究を検証し、それらの応用を模索する。これからの医療は、在宅医療を基盤とした地域包括ケアシステムが求められるが、多職種連携は職種を超えた意思疎通が難しく、ドラッグストアのビジネスモデルからその方法論を模索する。消費者センターに医療サービスの苦情が寄せられているが、研究の成果はそうしたことを含めて学会報告、論文の公刊で発信する。マーケティング初年度は、検討項目の事実関係は把握できたが、医療モールの検証は不十分なので医療モールの実態調査を、ヒアリングを中心に進める。その上で初年度で入手した知的資料、先行研究の文献を駆使して理論的仮説を構築する。
光周波数シフト形フォトニックネットワークに関する研究

ユビキタス情報通信の進展により,マルチメディアネットワークでは,映像を含む広帯域なトラフィックを運ぶため,通信回線の大容量化・高速化が必要とされる.また防犯など環境情報など信頼性が要求される情報を伝達する必要がある.信号速度や信頼性などへの柔軟な対応を可能とするダイナミックな通信ネットワークの実現に向けて,高能率光通信方式によるVWP(仮想波長パス)光ネットワークの制御法について研究した.平成15年度は,主として新たに提案した光周波数シフタを用いたフォトニックネットワークのVWPによるセルフヒーリング(障害自己回復)アルゴリズムによる障害復旧特性を解明した.平成16年度は高密度高速WDM伝送のための光信号処理形光SSB変調回路として,光ヒルベルト変換型と空間処理型光フィルタ型の2種類の構成法について検討した.また,高密度WDMネットワークのための波長基準となる高安定多波長光周波数供給装置として,これまでのパルス化光周波数発生法と新たな連続波(CW)光周波数発生法の研究を行い,数百のCW光搬送波が発生できることを示した.最終年度の平成17年度では,マンチェスタ符号による光SSB信号伝送方式が,光ファイバ非線形性の影響を大幅に軽減できることを示した.また,フォトニックノードに必要な光周波数シフタとして,WDM用の数十GHzの光周波数シフタと,経路探索用ホップ数計数に用いる数MHzの光周波数シフタについて検討した.さらに,地上波ディジタル放送の難視聴地域におけるアナログ信号のSCM-SSB光変調法,および多数の信号チャネルと基準搬送波を同時に送出する新しいネットワーク構成法の基礎検討を行い,群別光パス制御の必要性を示した.以上,高密度WDM伝送のための高速光SSB伝送方式,光周波数シフト形フォトニックネットワーク制御法,高安定多波長光周波数供給装置などを研究し,基本技術の実現可能性を明らかにした.本研究の成果を分岐挿入(ADM)形高密度WDMネットワークやバースト形光波長パスネットワークに適用すれば,品質,信頼性,障害復旧,需要増,経済性などの効果が高いことが分かった.情報社会の多様なマルチメディア通信サービスのトラヒック変動への対応やネットワーク信頼度の向上をはかるため,効率的な光パス・ルーチング技術の研究が重要な課題である。高密度波長分割多重(WDM)通信ネットワークの光パス・ルーチングを行う光ノードでは,光電気(OEO)変換型スイッチを構成する方法が最も一般的である。しかし,高速処理LSIがボトルネックとなり,しかもドロップ回線よりも通過トラヒックが大部分の場合が多く,ノード処理の遅延時間増大やコスト増加などの問題があった。これを解決するため,光周波数シフタを用いたフォトニック・ノード構成法と,光パスのルーチング技術に関して研究を行った。提案した光周波数シフタを用いたフォトニック・ノード構成は,ビットレートに対する柔軟性が高く,中規模DWDM(高密度波長多重)ネットワークへの適用効果が高い。このようなフォトニック・ノード構成に用いる光周波数シフタとしては,従来音響光学(AO)素子を用いおり,不要波の抑圧レベルは非常に高いが,周波数シフト量は,100MHz1GHzであり,チャネル当り140Gbit/sの超高速光パスをスイッチングすることは困難であった。そこで,電気光学効果(EO)素子であるニオブ酸リチウム(LN : LiNbO3)を用いた光周波数シフタについて検討し,周波数シフト量を1040倍以上に拡大できることを明らかにした。また,光ノードで波長変換を行うバーチャル波長パス(VWP)のリンク故障に対する自己回復(セルフ・ヒーリング)特性に関して各種ルート探索法を提案し,その評価を行った。ユビキタス情報通信の進展により,マルチメディア通信のトラフィックが急増すると予想される.マルチメディアネットワークでは,映像を含む広帯域なトラフィックを運ぶため,通信回線の大容量化・高速化が必要とされる.また防犯など環境情報など信頼性が要求される情報を伝達する必要があり,このようなマルチメディア信号に由来する信号速度のダイナミックな変動に対応することも重要な課題である.さらに,障害などに対しても頑健な通信ネットワークが必要とされる.本研究では,このような観点から,高密度波長分割多重(WDM)通信ネットワークについて研究した.前年度には,光周波数シフタを用いたフォトニックネットワークの仮想波長パス(VWP)による障害自己回復(セルフヒーリング)のルート探索法とその評価を行った.今年度は,光周波数シフタを用いたノードが多数接続するネットワークにおける光単側波(SSB)変調信号の光フィルタ帯域制限の効果を評価した.さらに,光SSB変調方式について,超高速化が可能な光信号処理を用いた光SSB変調回路の構成法の研究を行った.この光SSB変調回路は,変調周波数を単一正弦波とすることにより,従来のAO形周波数シフタよりも大きな周波数偏移を実現できる基本回路としても利用できる.このように,汎用性の高い光信号処理形光SSB変調回路として,光ヒルベルト変換型と空間処理型光フィルタ型の2種類の構成法について検討し,出力のスペクトル特性と光ファイバ伝送特性および光ファイバ非線形性の影響などを明らかにした.また,高密度WDMネットワークのための多波長光周波数発生回路として,これまでのパルス化光周波数発生法とは別の連続波(CW)光周波数発生法の研究を行い,数百のCW光搬送波が発生できることを示した.ユビキタス情報通信の進展により,マルチメディアネットワークでは,映像を含む広帯域なトラフィックを運ぶため,通信回線の大容量化・高速化が必要とされる.また防犯など環境情報など信頼性が要求される情報を伝達する必要がある.信号速度や信頼性などへの柔軟な対応を可能とするダイナミックな通信ネットワークの実現に向けて,高能率光通信方式によるVWP(仮想波長パス)光ネットワークの制御法について研究した.

平成15年度は,主として新たに提案した光周波数シフタを用いたフォトニックネットワークのVWPによるセルフヒーリング(障害自己回復)アルゴリズムによる障害復旧特性を解明した.平成16年度は高密度高速WDM伝送のための光信号処理形光SSB変調回路として,光ヒルベルト変換型と空間処理型光フィルタ型の2種類の構成法について検討した.また,高密度WDMネットワークのための波長基準となる高安定多波長光周波数供給装置として,これまでのパルス化光周波数発生法と新たな連続波(CW)光周波数発生法の研究を行い,数百のCW光搬送波が発生できることを示した.最終年度の平成17年度では,マンチェスタ符号による光SSB信号伝送方式が,光ファイバ非線形性の影響を大幅に軽減できることを示した.また,フォトニックノードに必要な光周波数シフタとして,WDM用の数十GHzの光周波数シフタと,経路探索用ホップ数計数に用いる数MHzの光周波数シフタについて検討した.さらに,地上波ディジタル放送の難視聴地域におけるアナログ信号のSCM-SSB光変調法,および多数の信号チャネルと基準搬送波を同時に送出する新しいネットワーク構成法の基礎検討を行い,群別光パス制御の必要性を示した.以上,高密度WDM伝送のための高速光SSB伝送方式,光周波数シフト形フォトニックネットワーク制御法,高安定多波長光周波数供給装置などを研究し,基本技術の実現可能性を明らかにした.本研究の成果を分岐挿入(ADM)形高密度WDMネットワークやバースト形光波長パスネットワークに適用すれば,品質,信頼性,障害復旧,需要増,経済性などの効果が高いことが分かった.
浜名湖西部の秩父帯ジュラ紀付加コンプレックスの石灰岩から産するコノドントの研究

研究目的浜名湖西方地域の秩父帯には多くの石灰岩体がある.すでに石巻山(豊橋市),蔵王山(田原市)からは後期三畳紀のコノドントを検出した.これら以外にも,この地方には竜ヶ岩洞石灰岩(浜松市),神島石灰岩(鳥羽市)などがあり,これらも後期三畳紀に堆積した可能性が強い.この研究の目的は神島,竜ヶ岩洞,石巻山,蔵王山の石灰岩から新たにコノドントを検出して,岩体の堆積年代を確定し,この地方の秩父帯の地帯構造区分の解明に資することである.このことは日本のジュラ紀付加帯の全容解明にとっても重要な知見である.研究方法各石灰岩体からの試料採集は,これまでの採集実績によって円滑に実施できた.特に,神島石灰岩は鳥羽市の自然文化財に指定されているが,教育委員会に許可をいただき充分に採集できた.採集した石灰岩の酢酸溶出は,在学する名古屋大学大学院の実験室を利用,検鏡は明和高校地学準備室などで実施した.コノドントの鑑定はこれまでもお力添えしていただいている徳島大学教授の石田啓祐先生の研究室で実施した.研究成果神島石灰岩体からのコノドント検出は難航した.かなり長時間を検鏡に費やしたが,明らかな種特定にまでは至らなかった.しかし,Gondolella属らしき断片は数種類検出できており,この成果は別項の通り,昨秋の日本地球化学会にて口頭発表した.石巻山石灰岩体からは数年前に,中下部2地点から後期三畳紀コノドントが2種検出されたが,今般,岩体最上部から同じく後期三畳紀Mockina属の断片が検出された.この成果は現在,国際誌に投稿中である.同じく田原石灰岩体の試料も現在検鏡中で,数年前の田原石灰岩からのコノドント検出に関する論文を現在執筆中,春には国際誌に投稿の予定である.竜ヶ岩洞石灰岩試料は採集を終えているが,他の石灰岩の検鏡に手間取り,まだ未着手である.研究目的浜名湖西方地域の秩父帯には多くの石灰岩体がある.すでに石巻山(豊橋市),蔵王山(田原市)からは後期三畳紀のコノドントを検出した.これら以外にも,この地方には竜ヶ岩洞石灰岩(浜松市),神島石灰岩(鳥羽市)などがあり,これらも後期三畳紀に堆積した可能性が強い.この研究の目的は神島,竜ヶ岩洞,石巻山,蔵王山の石灰岩から新たにコノドントを検出して,岩体の堆積年代を確定し,この地方の秩父帯の地帯構造区分の解明に資することである.このことは日本のジュラ紀付加帯の全容解明にとっても重要な知見である.研究方法各石灰岩体からの試料採集は,これまでの採集実績によって円滑に実施できた.特に,神島石灰岩は鳥羽市の自然文化財に指定されているが,教育委員会に許可をいただき充分に採集できた.採集した石灰岩の酢酸溶出は,在学する名古屋大学大学院の実験室を利用,検鏡は明和高校地学準備室などで実施した.コノドントの鑑定はこれまでもお力添えしていただいている徳島大学教授の石田啓祐先生の研究室で実施した.研究成果神島石灰岩体からのコノドント検出は難航した.かなり長時間を検鏡に費やしたが,明らかな種特定にまでは至らなかった.しかし,Gondolella属らしき断片は数種類検出できており,この成果は別項の通り,昨秋の日本地球化学会にて口頭発表した.石巻山石灰岩体からは数年前に,中下部2地点から後期三畳紀コノドントが2種検出されたが,今般,岩体最上部から同じく後期三畳紀Mockina属の断片が検出された.この成果は現在,国際誌に投稿中である.同じく田原石灰岩体の試料も現在検鏡中で,数年前の田原石灰岩からのコノドント検出に関する論文を現在執筆中,春には国際誌に投稿の予定である.竜ヶ岩洞石灰岩試料は採集を終えているが,他の石灰岩の検鏡に手間取り,まだ未着手である.
カルシウム代謝のロバスト性を生み出す腸上皮感知－自律性吸収制御系の解明

腸上皮には、摂取した食品成分の情報を感知し、独自に吸収調節する自律性が機能する。しかしながら、多くの食品成分の代謝に、自律性の吸収調節が関与しているにもかかわらず、その仕組みが腸管の「どこで」「どのように」機能するかは明確ではない。本研究では腸上皮が食品成分情報を感知してカルシウム吸収を調節する“自律性の吸収"の仕組みを明らかにする。本申請研究の目的を達成するために、平成30年度は以下の検討を行った。1昨年度の実験により小腸で自律性のカルシウム輸送機構が機能する時には、上皮細胞でのATP代謝(分解、放出)がダイナミックに変化することを見出した。そこで、このATP代謝が外液環境だけでなく、細胞の分化に応じて変化することを、腸上皮細胞を始め、様々な上皮細胞培養系により確認した。カルシウムが腸上皮細胞内を通過して能動的に吸収される機構は、ビタミンD作用に強く促進される。しかし、この吸収はあくまでもカルシウム要求に応じた「全身的な代謝制御」であり、本申請研究では除外する必要がある。腸上皮ビタミンD作用を欠失したモニターマウスのカルシウム蛍光は「自律性の吸収」を反映し、本申請研究で解明すべき吸収調節機構に基づいている。小腸カルシウム吸収において、自律性の輸送機構を駆動させるためにはATP代謝が変化することが必要条件であることを本研究の初年度に確認されている。2年目には、小腸のどの部位で自律性輸送機構が活発に機能しているかを絞り込み、さらに、自律性カルシウム輸送を可視化できるモニターマウスを作出し、小腸の部位特異的なカルシウム輸送のイメージングへと発展させる予定であった。しかしながら、研究代表者の所属異動(長崎大学立命館大学)により遺伝子組み換えマウス作出計画を大幅に変更せざるを得なくなり、モニターマウスの作出と、それを用いた部位の特定やイメージング実験は遂行不可能であった。これらの実験計画は次年度へと持ち越し実施する。腸の「どこで」自律性のカルシウム輸送調節が行なわれるかを視覚的にとらえ、その仕組みは「どのように」制御されるかを明らかにする。1昨年度から作出を開始している自律性カルシウム輸送を可視化するモニターマウスを用いて、腸管内での自律性機構が機能する部位を特定する。2自律性機構を駆動させるための細胞内シグナルを特定するために、p53欠損マウス由来腸上皮細胞を用いた培養系にて、外液環境に応じた変化を評価する。3モニターマウスを用いたオルガノイド培養に挑戦し、自律性輸送機能時の細胞内シグナルの特定を行う。ビタミンD作用に促進されるカルシウム吸収は摂取カルシウム量の低下時に機能するため、食後やカルシウムを多く摂取した時には別のしくみによりカルシウムが吸収される筈である。本申請研究で作出する腸上皮ビタミンD作用を欠失したモニターマウスのカルシウム蛍光は「自律性の吸収」を反映し、本申請研究で解明すべき吸収調節機構に基づいている。平成29年度は、マウスを用いて1食事摂取後の腸内容物情報・消化管内ミネラルイオン変化を解析し、2腸上皮におけるセンサー分子の絞り込みを行った。1カルシウム吸収を自律性に制御するリンの摂取量を変化させ、カルシウムをはじめとしたイオン化ミネラル量・ATP量を、腸管の部位毎に腸内要物を回収し測定した。リンはカルシウム吸収を減少するが、リン摂取量の変化は胃内、および十二指腸内のイオン化カルシウム量を変化させないことを確認した。したがって、不溶性塩(リン酸カルシウム)の析出によるカルシウム吸収阻害ではなく、腸管腔内リン量を感知した自律性のカルシウム吸収制御であることが示唆された。2食事リンに応答するセンサー候補として、ATP代謝因子の発現量・組織内局在量の変化を評価した。リン摂取量が変化すると腸内ATP量は速やかに変動する。そこで、ATP代謝に関係する分子に注目し、ATPの腸上皮からの放出と管腔内における分解を担う分子が絞り込まれた。また、これらの分子は、カルシウムの能動輸送を促進するビタミンDの作用を失ったマウス(小腸VDRKO)でも機能していることを確認した。マウス1個体毎に消化管部位別の管腔内イオン化ミネラルを測定することができた。これにより、難溶性・難吸収性成分・易吸収性成分の割合を明確化することが可能となり、自律性の吸収制御機能の評価において最も重要なステップである。また、自立性にカルシウム吸収を制御するリンに速やかに応答し、安定して腸上皮に局在する因子が特定された。これらは細胞外リン感知機構において、生体内の広範な組織で普遍的に機能している可能性が示唆される。

1昨年度の実験により小腸で自律性のカルシウム輸送機構が機能する時には、上皮細胞でのATP代謝(分解、放出)がダイナミックに変化することを見出した。そこで、このATP代謝が外液環境だけでなく、細胞の分化に応じて変化することを、腸上皮細胞を始め、様々な上皮細胞培養系により確認した。カルシウムが腸上皮細胞内を通過して能動的に吸収される機構は、ビタミンD作用に強く促進される。しかし、この吸収はあくまでもカルシウム要求に応じた「全身的な代謝制御」であり、本申請研究では除外する必要がある。腸上皮ビタミンD作用を欠失したモニターマウスのカルシウム蛍光は「自律性の吸収」を反映し、本申請研究で解明すべき吸収調節機構に基づいている。小腸カルシウム吸収において、自律性の輸送機構を駆動させるためにはATP代謝が変化することが必要条件であることを本研究の初年度に確認されている。2年目には、小腸のどの部位で自律性輸送機構が活発に機能しているかを絞り込み、さらに、自律性カルシウム輸送を可視化できるモニターマウスを作出し、小腸の部位特異的なカルシウム輸送のイメージングへと発展させる予定であった。しかしながら、研究代表者の所属異動(長崎大学立命館大学)により遺伝子組み換えマウス作出計画を大幅に変更せざるを得なくなり、モニターマウスの作出と、それを用いた部位の特定やイメージング実験は遂行不可能であった。これらの実験計画は次年度へと持ち越し実施する。腸の「どこで」局所的な吸収調節が行なわれるかを視覚的にとらえ、その仕組みは「どのように」制御されるかを明らかにする。2昨年度の実験によりATP代謝因子の発現変化が強く観察された部位を中心に、モニターマウス腸のイメージング(蛍光観察)を行う。リン量に応じてカルシウム吸収が変化する部位を特定する。腸の「どこで」自律性のカルシウム輸送調節が行なわれるかを視覚的にとらえ、その仕組みは「どのように」制御されるかを明らかにする。1昨年度から作出を開始している自律性カルシウム輸送を可視化するモニターマウスを用いて、腸管内での自律性機構が機能する部位を特定する。2自律性機構を駆動させるための細胞内シグナルを特定するために、p53欠損マウス由来腸上皮細胞を用いた培養系にて、外液環境に応じた変化を評価する。3モニターマウスを用いたオルガノイド培養に挑戦し、自律性輸送機能時の細胞内シグナルの特定を行う。ビタミンD作用に促進されるカルシウム吸収は摂取カルシウム量の低下時に機能するため、食後やカルシウムを多く摂取した時には別のしくみによりカルシウムが吸収される筈である。本申請研究で作出する腸上皮ビタミンD作用を欠失したモニターマウスのカルシウム蛍光は「自律性の吸収」を反映し、本申請研究で解明すべき吸収調節機構に基づいている。
ウイルス感染を抑制する新生体防御物質としてのプロテアーゼ阻害物質の同定と医学応用

インフルエンザウイルスの宿主への感染性を決定している因子に、感染性の発現に必要な宿主細胞プロテアーゼと、感染性の抑制に作用するプロテアーゼインヒビターがある。本研究で我々はインフルエンザウイルスを活性化するプロテアーゼとして、トリプターゼクララを見出してきたが、さらにこれと同様な活性を示すミニプラスミンを発見した。プラスミンは分子量90kDaの親水性蛋白質であるが、ミニプラスミンは分子量38kDaの疎水性蛋白質で、特別のレセプターなしに細胞膜表面に強固に結合する。ミニプラスミンの生成は、プラスミンにウロキナーゼとエラスターゼの2種類の酵素が働いたときにのみ形成されることから、生体の炎症性反応と強く結びついた現象と推定される。一方これ等のプロテアーゼを抑制する生体内物質として、我々は肺サーファクタントと粘膜プロテアーゼインヒビターを見出してきた。この両者は共にトリプターゼクララの活性を抑制し、抗ウイルス作用を示すが、肺サーファクタントはトリプターゼクララの吸着剤として作用し、粘膜プロテアーゼインヒビターは、プロテアーゼの活性中心へ結合することによってその阻害作用を示すことが明らかとなった。一方ミニプラスミンに対しては、粘液プロテアーゼインヒビターは作用せず、また肺サーファクタントの効果もいまだ不明である。本研究において我々は、効果的な抗インフルエンザ作用を発揮するためには、トリプターゼクララとミニプラスミンのどちらの活性も抑制する阻害剤群が必要であることを明らかにした。我々はこれまでに、インフルエンザウイルスの外膜糖蛋白質を限定的に分解してウイルスの膜融合活性とウイルスの感染性を発現させる宿主細胞のプロテアーゼを発見し、トリプターゼクララと命名してきた。このトリプシン型プロテアーゼの阻害剤は、インフルエンザウイルスの気道への感染をほぼ完全に抑制する。本研究では以上の研究を背景にして、トリプターゼクララの活性を阻害する物質群を生体内に検索し、生体防御の分子機能の解明を試みている。これまでに明らかになったトリプターゼクララの生体内阻害物質には、涙液、唾液、気道分泌液、膣分泌液に多く含まれるアンチロイコプロテアーゼと膜結合エラフィン、および気道分泌液に含まれる肺サーファクタントがある。本年度の研究で、特にアンチロイコプロテアーゼの作用機序を解明し、アンチロイコプロテアーゼの各種変異体を作成してより強力な低分子インヒビターの開発を試みた。その結果、アンチロイコプロテアーゼのトリプターゼクララに対する阻害活性は、C末端側の半分にありN末端側の半分は阻害活性の発現に全く関与しないことが判明した。さらにC末端側の活性中心はLen^<72>-Met^<73>にあり、この部位のどちらかのアミン酸を塩基性のアミノ酸に変えると活性が増強されることが明らかになった。アンチロイコプロテアーゼと相同性の高いエラフィンについても各種変異体を作成し、トリプターゼクララの活性を強く阻害するエラフィンの作成を試みている。なおこれらの阻害剤を大腸菌に大量に発現させ、X線解析による三次元構造の解析を進めている。インフルエンザウイルスの感染を抑制する生体内物質として、これまでに我々は肺サーファククントとアンチロイコプロテアーゼを見出し強力な抗ウィルス剤の開発を行うための基礎研究を行ってきた。本年度の研究においては、これまでに阻害剤検索のための標的としてきたトリプターゼクララ以外に、生体内ではミニプラスミンもその標的になりうることを明らかにした。分子量90kDaのプラスミノーゲンを構成するH鎖と、プロテアーゼ領域としてのL鎖の中で、ミニプラスミンはL鎖とH鎖のKringle 5領域のみを持つ酵素である。すなわちKringle l4までの領域を欠失することから、極めて疎水性に富む分子量38kDaの蛋白質である。この酵素は、トリプターゼクララと同様にインフルエンザウイルスや、センダイウイルスの外膜糖蛋白を切断して、膜融合結合活性を発現して、活性型ウイルスを形成した。しかしミニプラスミンは、アンチロイコプロテアーゼでその活性が阻害されないことが明らかとなった。

一般にミニプラスミンは、ウロキナーゼとエラスターゼの2つのプロテアーゼによって切断されたときにのみ形成されるプロテアーゼである。したがって炎症性細胞の浸潤に伴って、顆粒球から放出されるエラスターゼが多くなると、アンチロイコプ口テアーゼでは阻害されないインフルエンザウイルスの活性化機構の働くことが示唆された。今後トリプターゼクララ以外に、ミニプラスミンの阻害を考慮した抗ウイルス剤の開発がなされなくてはならない。
繊維芽細胞成長因子徐放性頭蓋骨延長器による次世代骨延長法の開発

頭蓋骨骨延長法の効率化を目的としたサイトカイン徐放性骨延長器を開発するための予備研究をおこなった。サイトカイン含有ハイドロキシアパタイト顆粒から、骨形成に関わるサイトカインを徐放させ、生物学的活性をもったサイトカインによって骨新生を誘導させる手法の確立、FGF-2徐放に適切な濃度設定を確立した。チタン素材にサイトカイン含有ハイドロキシアパタイトを付着、コーティングする技術についても検討した。頭蓋骨distraction osteogenesis法の効率化を目的としたサイトカイン徐放性骨延長器を開発するための治療法開発研究である。表面にFGF-2含有アパタイト層を形成させたチタン製骨延長器から徐放される外因性サイトカインと骨延長そのものによって誘導される内因性サイトカインとの相互作用によって強化された骨新生を得る新技法を開発することを目的とした。当初計画していたウサギ頭蓋骨に対する骨延長器装着実験は、入手可能なヒト用骨延長器では実際に装着させることが困難であることが判明したため実験計画を大幅に修正した。動物用にデザインした小型骨延長器の作製も検討したが、高コストとなることが判明したためこれも断念した。最終的には、骨延長器にみたてた器具をチタン製ワイヤーで作成し、これをラット頭蓋骨に設置させる案が現実的に実施可能と判断した。サイトカイン含有ハイドロキシアパタイト顆粒からサイトカインを放出させ、生物学的活性をもったサイトカインによって骨新生を誘導させる手法についてはすでに確立した。本研究で最も重要と考えられるFGF-2について徐放に適切な濃度の確認を行った。またチタン素材にサイトカイン含有ハイドロキシアパタイトを付着、コーティングさせる技術についても確立することができている。骨延長器に見立てたチタン製ワイヤーにサイトカイン含有ハイドロキシアパタイトをコーティングさせたものをラット頭蓋骨にワイヤーを設置して、骨新生を定量的評価する実験を計画している。チタン製骨延長器の表面にサイトカイン含有アパタイト層を形成させ、そこから徐放される外因性サイトカインと骨延長そのものによって誘導される内因性サイトカインの相乗効果によって強化された骨新生を得る新技術を開発する目的で研究を開始した。しかし、当初の研究計画で考えていたウサギ頭蓋骨に対する骨延長器の装着実験は、臨床用に市販されている骨延長器では、ウサギの頭皮下に実際に装着させることが非常に困難であることが判明したため、研究計画を大幅に修正することとなった。この研究は、骨延長そのものから惹起される内因性サイトカインと、外的に徐放する外因性サイトカインとの相乗効果による強化された骨新生手法の開発を目的としたものである。そのため、実際に骨延長器を小動物に設置し内因性サイトカインの誘導を客観的に確認するための実験モデル作成が必要だが、市販品では適切な骨延長器は準備できないため、新規の動物用骨延長器作成から行うことを検討している。まず外因性サイトカインのみで誘導されるの骨新生を評価する研究を先行させる方針とした。サイトカイン含有アパタイト顆粒から外因性サイトカインを放出させ、それによって骨新生を誘導させる手法は、すでに我々の研究グループが報告している。そこで、サイトカイン含有アパタイトをコーティングしたチタンワイヤーを骨延長器に見立て、ラット頭蓋骨に設置して骨新生を定量的に評価する実験計画をたてた。これにより骨延長器から放出される外因性サイトカインだけでどの程度の骨新生が得られるのかを評価できるようになると考えられる。頭蓋骨縫合早期癒合症に対する術式の一つであるdistraction osteogenesis法の治療効果改善を目標とした研究である。骨延長器による内因性サイトカインを介した骨新生効果とサイトカイン徐放性ハイドロキシアパタイト粒子を併用することで期待できる外因性サイトカインによる骨新生効果との相乗効果発現を目指している。サイトカイン含有させたハイドロキシアパタイトを生体内において徐放させ生物学的活性を得ることに成功した。チタン素材にこのサイトカイン含有ハイドロキシアパタイトをコーティングする技術も獲得することができた。サイトカイン徐放性ハイドロキシアパタイト粒子による外因性サイトカインによる骨新生効果の評価は、ウサギあるいはラットでの生体実験モデルにおいて評価する計画であったが、その生体モデル確立に未だ成功できていない。引き続き生体モデル作成への努力を継続する予定としている。近年発展がめざましい3Dプリンタを用いることで、人工頭蓋骨モデルを比較的安価で容易に作成できることが予備実験でわかった。人工骨モデルでのサイトカイン徐放の評価を実験計画に追加した。研究期間中に骨延長器を用いた術式は実際の臨床例において10症例の実施ができた。経時的な骨新生をCT画像評価しており、内因性サイトカインのみでの骨新生効果を観察・評価することができた。形態学的改善も両立した術式改善も同時に行っており、2015年には学会発表を予定している。頭蓋骨骨延長法の効率化を目的としたサイトカイン徐放性骨延長器を開発するための治療法開発研究である。表面にFGF-2含有アパタイトそうを形成させたチタン製骨延長器から徐放される外因性サイトカインと骨延長そのものによって誘導される内因性サイトカインとの相互作用によって強化された骨新生を得る新技法を開発することを目的とした。骨延長器に見立てた器具をチタン製ワイヤーで作成し、小動物頭蓋骨に設置して実証することを最終的な目標とした。実臨床での頭蓋骨延長手技を期間中に32件経験し、手技の習熟と技術的問題点の把握に努めた。サイトカイン含有ハイドロキシアパタイト顆粒から、骨成長に関わるサイトカインを徐放させ、生物学的活性をもったサイトカインによって骨新生を誘導させる手法を確立した。

本研究で最も重要と考えられるFGF-2について徐放に適切な濃度設定の確認を行った。また、チタン素材にサイトカイン含有ハイドロキシアパタイトを付着、コーティングさせる技術についても確立した。頭蓋骨骨延長法の効率化を目的としたサイトカイン徐放性骨延長器を開発するための予備研究をおこなった。サイトカイン含有ハイドロキシアパタイト顆粒から、骨形成に関わるサイトカインを徐放させ、生物学的活性をもったサイトカインによって骨新生を誘導させる手法の確立、FGF-2徐放に適切な濃度設定を確立した。チタン素材にサイトカイン含有ハイドロキシアパタイトを付着、コーティングする技術についても検討した。当初の実験計画では、サイトカイン含有ハイドロキシアパタイトをコーティングした骨延長器をウサギもしくはラットの頭蓋骨に設置し、骨延長を行うモデル作成を考えていた。実際には、小動物に適した骨延長器作製が未だ完成しておらず、実験の遅延につながっている。小児脳神経外科3Dプリンタによる実体モデルを比較的簡便・安価に作成できることがわかった。頭蓋骨における骨延長のシミュレーションを行う実験計画を追加した。実体モデル上でサイトカイン徐放効果を確認する実験を予定している。所属施設の移動に伴い本研究へのエフォート率が低下したことが大きく影響した。元所属施設に在籍する研究協力者と連携して研究計画実施に努める。チタン製骨延長器を実験動物に装着し、骨延長そのものによって誘導される内因性サイトカインを評価することが、この実験計画の根幹だったが、当初の研究計画で考えていたウサギ頭蓋骨に対する骨延長器の装着実験は、臨床用に市販されている骨延長器では、ウサギの頭皮下には考えていたほどのスペースを確保できず、実際に装着させることが不可能であることが判明したため、研究計画を大幅に修正することとなった。実験動物用骨延長器の開発と並行して、まず外因性サイトカインのみによる骨新生の評価を先行させる実験計画に組みなおし、今年度の計画とした。研究計画遂行の遅延に伴って支出額が見込金額より少なかった外因性サイトカインによる骨新生を評価するための実験モデルとして骨延長器に見立てたチタン製ワイヤーを用いることを考案した。サイトカイン含有ハイドロキシアパタイト顆粒をチタンワイヤーにコーティングさせる技術はすでに獲得しており、疑似骨延長器による骨新生を定量的に評価する実験計画とした。動物用骨延長器が現実的に設置できないことから、内因性サイトカインの評価法については検討中である。外因性サイトカインのみによる骨新生の評価を先行して評価する。具体的には、FGF-2含有アパタイトコーティングを施した骨延長器モデルとして、Kワイヤーを用いた手法を考案した。これをラット頭蓋骨に埋め込み、骨新生を定量的評価をする実験を行う予定である。
ペルシャ湾岸諸国の近代化とイギリス帝国

【研究の目的】本研究は、ペルシャ湾岸諸国の現代史についての研究である。1971年までにペルシャ湾岸諸国が独立を達成するまでの政治や社会の変化を、アジア・アフリカ地域の近代化とイギリス帝国の盛衰という世界史的動態から読み直す。特に三つの研究の目的を設定した。(1)初期状況の把握(2)重層的な外交関係の検討(3)重層的な社会関係の検討【研究実施計画】この目的を踏まえて、具体的には三つの軸から作業を行うことを掲げた。(ア)これまでに収集した資料の検討(イ)新たな一次資料の収集(ウ)成果発表これらが、三年間の研究で達成されるべき課題であった。当該年度は、三年間の研究の初年にあたる。よって当該年度の研究実施計画では、まず(ア)に集中して、次に(イ)の作業を行うこと掲げた。【研究実績】まず(ア)については、これまでに収集したイギリス国立公文書館とUAE国立公文書館の資料の検討を行った。さらに、各関係者が残した一次資料や二次資料の検討も行う。次に(イ)については、新たなイギリス政府の内部文書(特に外務省と植民地省の資料)を検討した。しかも、UAE国立公文書館での資料調査も行い、オーラル・ヒストリー調査も開始することが出来た。まず一次資料の調査がここまで順調に進むことは、当初の予定を上回る成果であった。さらに、当該年度中には大きな成果を期待していなかった(ウ)についても、各種研究会や学会などで発表を行い、さらにその成果を原著論文として発表することが出来た。最後に、スピン・オフ企画として、本研究から得られた「国際社会の標準化」という概念を発展させて別の事象に援用した論文も国際的な査読付き学術雑誌に掲載された。(抄録なし)【研究の目的】本研究は、ペルシャ湾岸諸国の現代史についての研究である。(抄録なし)
5次元ライトフィールドディスプレイの構成と新しい生体認証ディスプレイの開発

本年度は,昨年度に引き続きライトフィールドのディスプレイの構成方法について検討するとともに,実際に構成したライトフィールドディスプレイを用いた人間による主観評価実験およびカメラによる客観評価実験を行った.まず,ライトフィールドディスプレイの構成については,以前より検討を続けている液晶ディスプレイを用いたバリア方式に加えてレンチキュラーレンズ,レンズアレイを用いる方式についても検討を行った.これら2つの方式を比較したところ,バリア方式を用いる場合はディスプレイの校正が比較的容易に行えるものの光線の多くがさえぎられるため観測結果が非常に暗くなってしまうのに対し,レンズ方式を利用する場合には明るい結果が得られやすいことを確認した.その反面,バリア方式と比較すると投射される光線のふるまいが複雑なものとなるため,ディスプレイの校正が難しくなることを確認した.これらの理由から,ユーザに対する提示実験はバリア方式を用いたディスプレイで行い,レンズを用いる方式についてはこれと並行して校正を容易に実現するための方法について複数の方法による比較を行い,どのような校正方法が適切であるのかについて検討を行った.また,ユーザに対する提示実験においてはユーザの視覚特性に応じた投影パターンの推定を行い,複数のユーザに対してそのパターンを提示した際にどのような観測が行われるのかを確認した.この結果から,特定のユーザに対しては適切な画像提示を行えることを確認した.さらに,カメラを用いてカメラの特性に応じて観測画像がどのように変化するかを調べる客観評価実験を行い,特性に応じて異なる画像が観測可能であることを確認した.また,これらの主たる研究内容と並行して,視覚の時間応答特性を用いる方法や,水滴などの自然レンズを用いたライトフィールドカメラの構成など,本テーマのサブテーマとなる研究を実施した.初年度については5次元ライトフィールドディスプレイの校正方法について検討を行った.研究計画のとおり,再帰性反射素材をスクリーンとしマルチバンドプロジェクタによりこのスクリーンへと投影を行うことで,方向ごとに波長の異なる光を反射させ,複雑なライトフィールドを再現可能であることを確認した.ただし,このような方法を用いて5次元ライトフィールドを構成する場合,非常に多くのプロジェクタが必要とされるため,少数のプロジェクタによりこれを代替する方法についても検討を行った.この方法では,プロジェクタ前面にレンズアレイを配置することで,仮想敵にプロジェクタ台数を増加させることを試みた.この結果,単一のプロジェクタを用いる場合でも,これをレンズの数に応じた仮想敵な低解像度プロジェクタとして利用可能であることを確認した.また,この研究課題をさらに発展させる方策として,ライトフィールドにおける時間軸を利用する方法について検討を行った.具体的にはマルチバンドプロジェクタに時間軸を加えて時間応答特性が異なる観測者に対して異なる画像を観測させる方法と,運動情報に応じて提示情報を変更させる方法について検討を行った.これらの検討結果より,ライトフィールドの時間軸についても十分な情報を埋め込むことが可能であることが確認できた.そのため,今後の研究においては時間軸情報についても積極的に利用する方法についても検討を行っていく.概ね順調に研究が進行している.今後も研究計画に従って5次元ライトフィールドディsプレイの校正方法およびその利用方法,暗号化方法について検討を行う.また,当初の計画では利用を予定していなかった時間軸情報についても非常に有効な活用が可能であることが確認されたため,当初の予定に加えてこちらの利用方法についても併せて検討していく.2年目となる本年度では,昨年度に引き続き5次元ライトフィールドの作成方法について検討を行うとともに,これを用いた暗号化情報提示に関する検討を行った.5次元ライトフィールドディスプレイの作成においては,透過液晶ディスプレイを光線を遮るバリアとして利用し,その背面に様々な波長の光を提示可能なマルチバンドディスプレイを設置した.マルチバンドディスプレイはマルチバンドプロジェクタからの投影を拡散スクリーンにより拡散させることで実現した.これにより,再帰反射板を利用する方法と比較して,より少ないプロジェクタにより5次元ライトフィールドディスプレイを作成することができた.これにより,これまでに実現が難しいかった5次元ライトフィールドディスプレイをより簡易に作成・校正することが可能となり,様々な方法へと応用することが可能となった.さらに,このように構成したライトフィールドディスプレイを用いて,暗号化画像提示の確認実験を行い,その有効性を確認した.視覚による画像の暗号化では,まず,5次元ライトフィールドディスプレイの観測のモデル化を行い,そのモデルを用いた逆問題を解くことで,任意の画像を観測させるための5次元ライトフィールドの構成方法を提案した.また,提案法の有効性を確認するためにの実験を行った.この実験では,人間に直接観測を行ってもらうのではなく,複数のカメラにより撮影された画像を合成開口と呼ばれる方法により合成することで,様々な視覚特性を再現した.これにより,視覚特性ごとに異なる画像を観測させることが可能であることが確認できた.現在のところ,概ね当初の計画どおりに研究が進行している.ただし,一部の方法については当初の計画よりもより適切な方法を発見したため,そちらを採用している当初の予定では,5次元ライトフィールドディスプレイの校正には再帰反射スクリーンを使用する予定であったが,この場合,非常に多数のプロジェクタを利用する必要があった.そのため,より少ない現実的な方法を模索し,現在のバリア構造とマルチバンドディスプレイを併用する方法を用いることとした.この方法は,作成の簡単さ,校正の容易性などの観点から事前の方法よりも優れているといえ,今後もこの方法を発展させる予定である.また,暗号化画像提示についても同様に概ね計画どおり進行している.この確認実験においては,カメラのレンズパラメタを任意に変更可能な特殊なレンズの使用を想定していたが,現在は合成開口と呼ばれる仮想的にレンズのパラメタを変動させる方法を利用している.

この方法を用いることで,実験の再現性を向上させることが可能となり,より効率的に提案法の検証が行えるようになった.本年度は,昨年度に引き続きライトフィールドのディスプレイの構成方法について検討するとともに,実際に構成したライトフィールドディスプレイを用いた人間による主観評価実験およびカメラによる客観評価実験を行った.まず,ライトフィールドディスプレイの構成については,以前より検討を続けている液晶ディスプレイを用いたバリア方式に加えてレンチキュラーレンズ,レンズアレイを用いる方式についても検討を行った.これら2つの方式を比較したところ,バリア方式を用いる場合はディスプレイの校正が比較的容易に行えるものの光線の多くがさえぎられるため観測結果が非常に暗くなってしまうのに対し,レンズ方式を利用する場合には明るい結果が得られやすいことを確認した.その反面,バリア方式と比較すると投射される光線のふるまいが複雑なものとなるため,ディスプレイの校正が難しくなることを確認した.これらの理由から,ユーザに対する提示実験はバリア方式を用いたディスプレイで行い,レンズを用いる方式についてはこれと並行して校正を容易に実現するための方法について複数の方法による比較を行い,どのような校正方法が適切であるのかについて検討を行った.また,ユーザに対する提示実験においてはユーザの視覚特性に応じた投影パターンの推定を行い,複数のユーザに対してそのパターンを提示した際にどのような観測が行われるのかを確認した.この結果から,特定のユーザに対しては適切な画像提示を行えることを確認した.さらに,カメラを用いてカメラの特性に応じて観測画像がどのように変化するかを調べる客観評価実験を行い,特性に応じて異なる画像が観測可能であることを確認した.また,これらの主たる研究内容と並行して,視覚の時間応答特性を用いる方法や,水滴などの自然レンズを用いたライトフィールドカメラの構成など,本テーマのサブテーマとなる研究を実施した.当初の研究計画に従い引き続き研究を進める.特に,2年目については実際のライトフィールドディスプレイの試作およびその利用方法について検討を行う.また,先に述べた通り,時間情報の利用が非常に有効であることが確認されたため,その利用方法についても検討を行う.最終年度となる来年度においては,暗号化画像提示に関するさらなる検討に加えて,実際に人間の視覚特性を対象とした評価実験を行う.ここでは,人間の視覚特性を実際に計測し,それに沿った情報提示を行えるかどうかについて検討を行う.
酵素を用いたラセミ体原料からの完全一方向巻きらせん高分子の創製と応用

一分子内にビニル基とアルデヒド基を有する4-(ビニルベンジルオキシ)ベンズアルデヒドの二価のヨウ化サマリウム(SmI2)を用いた還元的カップリングにより、ビニル基を一分子内に二つ有するジオール化合物を合成することに成功した.この化合物は、二つのビニル基を有しているので、この点を利用して、ジチオールとのラジカル付加重合による主鎖中にキラルなジオール部位を有する高分子の合成や架橋剤としての応用、OH基の修飾による機能性モノマーへの展開等が期待される.一分子内にビニル基とアルデヒド基を有する4-(ビニルベンジルオキシ)ベンズアルデヒドの二価のヨウ化サマリウム(SmI2)を用いた還元的カップリングにより、ビニル基を一分子内に二つ有するジオール化合物を合成することに成功した.この化合物は、二つのビニル基を有しているので、この点を利用して、ジチオールとのラジカル付加重合による主鎖中にキラルなジオール部位を有する高分子の合成や架橋剤としての応用、OH基の修飾による機能性モノマーへの展開等が期待される.我々は,最近,リパーゼを用いた速度論的光学分割をヘリカルポリフェニルアセチレン合成に適用し,側鎖に2級アルコール部位を有するフェニルアセチレン誘導体のラセミ体を,リパーゼを用いて対応する光学活性なアルコールおよびエステル部位を有するフェニルアセチレンへと分割した後,それらを単離・精製することなく共重合することにより,一方向巻きに片寄ったらせん構造を有する光学活性ポリフェニルアセチレンを簡便に合成することに成功している。得られたポリマーは反応性の高い水酸基を有しており,かさ高いアキラルなイソシアナートや酸クロライドと反応させると,らせんの巻き方向を反転させることも可能である。以上の背景を踏まえ,本研究では,申請者らが開発した「リパーゼを用いたラセミ体モノマーからのらせん高分子合成」の概念に「ラセミ化触媒を用いた動的速度論的光学分割」の手法を組み合わせて用いることにより,ラセミ体を原料とした完全一方向巻きらせん高分子の創製を目指し研究を行った。はじめに、フェニル基上位のパラ位に2級アルコール部位を有するフェニルアセチレン誘導体(1)が2級アルコールをラセミ化可能な有機ルテニウム触媒を用いてラセミ化可能かどうか検討した。1に対して4モル%のchlorodicarbonyl(1-(i-propylamino)-2,3,4,5-tetraphenylpentadienyl)ruthenium(II)(Ru-2)とt-BuOK存在下、光学活性な1を添加し、トルエン中、室温でラセミ化を行った。その結果、1のラセミ化は観測されたが、完全にはラセミ化が進行しないことがわかった。Ru-2の量を20モル%にして同様の反応を行ったが、完全なラセミ化は観測されなかった。アセチレン部位を持たない(S)-1-phenylethanolを用いて、同様のラセミ化反応を検討したところ、30分で完全にラセミ化が進行したことから、アセチレン部位の影響によりラセミ化反応ぶ完全に進行しない可能性が強いものと考えられる。現在、1の完全なラセミ化条件を検討中である。我々は最近、側鎖に2級アルコール部位を有するフェニルアセチレン誘導体のラセミ体を、リパーゼを用いて対応する光学活性なアルコール及びエステル部位を有するフェニルアセチレンへと分割した後、それらを単離・精製することなく共重合することにより、一方向巻きに片寄ったらせん構造を有する光学活性ポリフェニルアセチレンを簡便に合成することに成功している。一方、優れた一電子還元剤である2価のヨウ化サマリウム(Sml_2)を用いたジビニル化合物とジケトン化合物のカップリング重合により主鎖上にアルコール部位を有するポリマーが得られることが知られている。以上の背景を踏まえ、本研究では、4-(ビニルベンジルオキシ)ベンズアルデヒド(1)の還元的カップリング重合により主鎖上に2級アルコール部位を有するポリマーを合成し、得られたポリマーのリパーゼを用いた速度論的光学分割を行うことで、主鎖上に光学活性なアルコール部位を有する光学活性高分子を合成することを目的として研究を行った。はじめに、1のSmI_2による還元的カップリング重合を、THF中、室温で24時間行なった。メタノール不溶部として、生成物を回収したところ、得られた化合物は目的のポリマーではなく、何らかの低分子であることが示唆された。この化合物の詳細な解析を行ったところ、アルデヒド基の還元的カップリングにより生成したジオール体であることが明らかになった。これは、SmI_2によるアルデヒド基の一電子還元により生じたラジカルアニオン同士のカップリングが、ビニル基への付加より優先的に進行したためであると考えられる。