hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無症候性肺動脈性肺高血圧症の進展予測と早期治療効果に関する検討

肺高血圧症のリスクを有し、運動負荷により肺動脈圧が上昇する症例を対象とした本研究において、観察期間内に安静時平均肺動脈圧がボーダーライン域から肺高血圧域に進行する例がみられなかったものの、運動負荷時の血行動態の異常反応が薬物介入群では非介入群に比較し明らかに改善しており、早期治療介入が肺高血圧症進展抑制に有効である可能性が示唆された。研究目的は無症候性肺動脈性肺高血圧症に対する早期治療介入効果と運動負荷試験による肺動脈圧上昇が肺高血圧症進展の予測法として有用であるかを明らかにすることである。心臓超音波検査を用いたスクリーニング検査にて三尖弁逆流速度から推定した収縮期肺動脈圧より肺高血圧症が疑われた膠原病患者12例に対して右心カテーテル検査を施行し、安静時平均肺動脈圧25mmHg未満であるが運動負荷にて30mmHg以上に上昇した8例と軽度肺高血圧症(安静時平均肺動脈圧25-35mmHg)2例の計10例(平均年齢59.4±7.7歳、女性9例)を対象とした。治療開始前安静時と運動負荷ピーク時の平均肺動脈圧(mmHg)は18.6±7.7から43.9±11.4(p<0.0001)、全肺血管抵抗(dyne・sec・cm^<-5>)は295.6±160.1から468.9±192.7(p<0.05)といずれも有意に増加した。治療介入群(ボセンタンあるいはシルデナフィル)で3ヶ月後の運動負荷右心カテーテル検査を施行した7例では、安静時平均肺動脈圧(mmHg)は治療前後で18.3±8.3から20.0±8.2(n.s.)と変化がなかったのに対して、運動負荷ピーク時の全肺血管抵抗(dyne・sec・cm^<-5>)は治療前後で576.2±289.2から443.7±224.2(p<0.05)と有意に低下していた。今後症例数を増やし、さらに1年後のデータ収集解析を継続する予定であるが、現時点ではいわゆる境界領域肺高血圧を含む無症候性肺動脈性肺高血圧症に対する早期治療介入は病態進行を防止できる可能性が示唆された。心臓超音波検査を用いたスクリーニング検査にて三尖弁逆流速度から推定した収縮期肺動脈圧より肺高血圧症が疑われた膠原病患者16例に対して右心カテーテル検査を施行し、安静時平均肺動脈圧25mmHg未満であるが運動負荷にて30mmHg以上に上昇した14例(平均年齢62.6±11.1歳、女性13例)を対象とした。治療開始前安静時と運動負荷ピーク時の平均肺動脈圧(mmHg)は15.4±4.4から37.9±8.3(p<0.05)、全肺血管抵抗(dyne・sec・cm^<-5>)は255.1±74.1から357.0±167.0(p<0.05)といずれも有意に増加したのに対して、体血管抵抗(dyne・sec・cm^<-5>)は運動負荷により1587.0±417.7から1244.6±469.2へと有意に低下しており(p<0.05)、安静時肺高血圧を呈する以前の早期から肺血管内皮障害に伴う一酸化窒素(NO)に対する異常な反応性が示された。今後、さらに症例数を増やし、次回の報告時には治療介入群(ボセンタンあるいはシルデナフィル)と非介入群間での1年後の安静時と運動負荷時の各血行動態指標の違いについてのデータ解析を行い、境界領域の肺高血圧を含む無症候性肺動脈性肺高血圧症に対する早期薬物治療介入が病態進行を抑制しうるかどうかを検証する予定である。無症候性肺動脈性肺高血圧症に対する早期治療介入効果と運動負荷試験が肺高血圧症進展の予測法としての有効性を検証した。心臓超音波検査にて三尖弁逆流速度から推定した収縮期肺動脈圧より肺高血圧症が疑われた膠原病患者26例のうち、安静時平均肺動脈圧が25mmHg未満の19例(平均年齢64±11歳、女性18例、WHO機能分類I度10例、II度9例、強皮症15例、MCTD 2例、Sjogren症候群1例、皮膚筋炎1例)に対して、右心カテーテル留置下にてエルゴメーターを用いた運動負荷試験を行い、血行動態各指標、動脈血酸素分圧、混合静脈血酸素分圧を評価した。運動負荷による最大平均肺動脈圧が30mmHgを超過した17例を、治療介入群5例と非介入群12例に振り分けて、運動負荷時の血行動態の反応性の変化を追跡した。

1年後の追跡が可能であった10例(治療介入群4例(シルデナフィル2例、ボセンタン2例)、非介入群6例)では、治療介入群、非介入群ともに安静時の平均肺動脈圧、全肺血管抵抗ともに、ベースラインから1年間での増加はみられなかったが、運動負荷時の平均肺動脈圧増加量(⊿MPAP=maximum MPAP-baseline MPAP, mmHg)は治療介入群で変化がなかったのに対して(27.8±6.1 vs 27.5±6.8, n.s.)、非介入群では有意に増加していた(23.7±9.5 vs 29.5±8.6, p<0.005)。⊿MPAP/⊿COは、治療介入群で8.5±2.1から4.5±1.5に低下したのに対し、非介入群では4.2±1.5から6.5±2.9に増加し、運動負荷時の血行動態の異常反応が薬物介入群では非介入群に比較し明らかに改善していた。肺高血圧症境界領域群とされる軽症例に対する早期治療介入が肺高血圧症進展抑制に有効である可能性が示唆された。研究の対象となる膠原病患者さんを紹介いただいていた膠原病内科の先生が遠方に開業されたため、対象患者のエントリーが滞り、目標症例数への到達が遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。対象症例数を確保するために、膠原病内科の後任の先生やその他の膠原病患者さんを診療している先生方へリスク症例をご紹介いただけるように今後働きかけを行って連携を図る。また、経過のフォロー対象例の脱落例を発生させないように患者さんにも働き掛ける努力を継続して行っていく予定である。
熱刺激応答性ルイス酸・塩基付加体を用いた炭素－水素結合活性化反応の開発

本研究の目的は、ルイス酸・塩基付加体から熱刺激により発生させた高反応性分子会合体(Frustrated Lewis Pair, FLP)による分子活性化を鍵とする触媒反応の開発である。これまでに、N-ヘテロ環状カルベンと有機ボランから形成されるルイス酸・塩基付加体から熱刺激によりFLPを発生させる手法の開発、およびFLP発生機構の解明に取り組んできた。平成29年度は、本FLP発生手法を利用した触媒反応の開発を目指し、典型元素触媒存在下、水素を還元剤とする第一級アミンの還元的アルキル化反応の開発に取り組んだ。本反応に用いる典型元素触媒には水素を活性化可能な高い反応性と、触媒量に対して過剰量副生する水への耐性を有する必要があり、これらの両立には昨年度までに開発したFLP発生手法の利用が適すると考えた。しかし、ボランのルイス酸性度およびN-ヘテロ環状カルベンのルイス塩基性度が高すぎるために、FLP触媒が水との反応により失活し目的の反応は進行しなかった。そこで、ルイス酸・塩基の立体的・電子的チューニングを行い耐水性の高い触媒系を設計することで反応が効率良く進行することを見出した。本反応は高原子効率・低環境負荷な最も理想的なアミン合成法であり、遷移金属を用いないため生成物の単離・精製も容易である。更に本反応はカルボキシル基、ヒドロキシ基、アミノ基などを有する基質も適用可能な高い官能基許容性を有しており、複雑な分子構造を有するアミンを簡便に合成することが可能である。生成物のアミンは医薬品、農薬等の合成中間体として重要であり、本研究は学術的のみならず、産業的な見地からも意義深い。また、速度論実験による本触媒反応の反応機構研究を行い、反応機構を明らかとした。典型元素触媒による水素を還元剤とする還元的アルキル化において実験結果に基づく機構研究は例がなく、本研究は高い学術的意義を有する。本年度、典型元素触媒存在下、水素を還元剤とする第一級アミンの還元的アルキル化反応を開発した。本反応に関して基質適用限界の解明を行い、複雑な骨格を有するアミンを単一反応容器・一段階操作にて簡便に合成可能であることを明らかとした。さらに、実験的な機構研究に基づき本反応の推定反応機構を明らかとした。これらの結果をまとめ論文を執筆、投稿し、現在査読中である。本年度取り組んだ反応機構研究から推定した機構の妥当性について、計算化学的手法を用いて評価を行う。また、N-ヘテロ環状カルベンと有機ホウ素試薬から形成されるルイス酸・塩基付加体から熱刺激により発生させたFLPによる他の不活性結合の活性化を検討し、触媒反応への応用を図る。本研究の目的は、ルイス酸・塩基付加体から熱刺激により発生させた高反応性分子会合体(Frustrated Lewis Pair, FLP)による不活性結合の活性化を鍵とする触媒反応の開発である。これまでに、N-ヘテロ環状カルベンと有機ホウ素試薬から形成されるルイス酸・塩基付加体から熱刺激によりFLPを発生させる手法を開発している。平成28年度は、ルイス酸・塩基付加体からのFLP発生機構研究に取り組んだ。水素をFLP捕捉剤として用い、酸・塩基付加体から熱刺激により発生させたFLPによる水素活性化反応の活性化パラメータを算出した。これより、反応の活性化エントロピーが正の値となることが明らかとなり、本反応の速度を決定する段階には解離的な機構が含まれていることが示唆された。また、水素圧が高い程反応の初速度が大きくなった。これより、本反応の速度を決定する段階には水素が関与していることが示唆された。さらに、触媒量の酸・塩基付加体をFLP前駆体として用いたイミンの水素化反応を開発した。本反応は水素を還元剤として利用し副生成物を一切出さないため、高い原子効率、低環境負荷で目的のアミンを得ることができる。また、遷移金属を用いないため生成物の単離・精製も容易である。アミンは医薬品、農薬等の合成中間体として重要であり、本反応は大変有用である。本反応はN-ヘテロ環状カルベンをルイス塩基とするFLPを用いた触媒的水素化の初めての例であり、学術的意義も大きい。また、新たな水素活用法にも繋がることが期待でき、社会的意義も大きい。本年度、酸・塩基付加体からのFLP発生機構について、酸・塩基付加体から発生させたFLPによる水素活性化反応の活性化パラメータを算出し、推定反応機構を明らかとした。さらに、酸・塩基付加体をFLP触媒前駆体として用いたイミンの水素化反応に応用することにも成功した。

しかし、ボランのルイス酸性度およびN-ヘテロ環状カルベンのルイス塩基性度が高すぎるために、FLP触媒が水との反応により失活し目的の反応は進行しなかった。そこで、ルイス酸・塩基の立体的・電子的チューニングを行い耐水性の高い触媒系を設計することで反応が効率良く進行することを見出した。本反応は高原子効率・低環境負荷な最も理想的なアミン合成法であり、遷移金属を用いないため生成物の単離・精製も容易である。更に本反応はカルボキシル基、ヒドロキシ基、アミノ基などを有する基質も適用可能な高い官能基許容性を有しており、複雑な分子構造を有するアミンを簡便に合成することが可能である。生成物のアミンは医薬品、農薬等の合成中間体として重要であり、本研究は学術的のみならず、産業的な見地からも意義深い。また、速度論実験による本触媒反応の反応機構研究を行い、反応機構を明らかとした。典型元素触媒による水素を還元剤とする還元的アルキル化において実験結果に基づく機構研究は例がなく、本研究は高い学術的意義を有する。本年度、典型元素触媒存在下、水素を還元剤とする第一級アミンの還元的アルキル化反応を開発した。本反応に関して基質適用限界の解明を行い、複雑な骨格を有するアミンを単一反応容器・一段階操作にて簡便に合成可能であることを明らかとした。さらに、実験的な機構研究に基づき本反応の推定反応機構を明らかとした。これらの結果をまとめ論文を執筆、投稿し、現在査読中である。本年度取り組んだ反応機構研究から推定した機構の妥当性について、計算化学的手法を用いて評価を行う。また、開発したイミンの触媒的水素化反応について、反応条件の最適化、基質適用範囲の解明、及び計算化学的手法・錯体化学的手法を用いた反応機構研究を行う。さらに、他の不活性結合の活性化を検討し、触媒反応への応用を図る。また、N-ヘテロ環状カルベンと有機ホウ素試薬から形成されるルイス酸・塩基付加体から熱刺激により発生させたFLPによる他の不活性結合の活性化を検討し、触媒反応への応用を図る。
生分解開始機能を有し、生分解速度も制御された高性能バイオマスプラスチックの創製

現在、石油資源の枯渇、難分解性プラスチックによる環境汚染など、プラスチックに関連する諸問題の解決が期待されている。本研究では、バイオマスから生産されるバイオマスプラスチックであり、微生物が分泌する分解酵素により二酸化炭素と水にまで完全に生分解する「生分解性バイオマスプラスチック」を研究対象とし、その高性能化に関する研究を遂行する。本研究では特に、「生分解性」に焦点を当て、使用中は分解せず、廃棄されたときに分解が開始する「生分解性開始機能」の付与と、「生分解性の速度を自在にコントロール」するための構造的因子の解明と材料設計を行い、高性能な生分解性バイオマスプラスチックを創製することを目的とする。本提案は、環境中の分解酵素により二酸化炭素と水にまで完全に生分解する「生分解性バイオマスプラスチック」の開発に関する研究であり、使用中は全く分解せず、廃棄されたときに初めて分解が開始する「生分解開始機能」の付与と、「生分解の速度を自在にコントロール」するための構造的因子の解明により、高機能・高性能な新たな生分解性バイオマスプラスチックの創製を目的とする研究である。汎用化が遅れている生分解性バイオマスプラスチックの高機能・高性能化を目指す研究であり、同研究分野を先導する研究内容となっている。喫緊の課題であるマイクロプラスチック問題など、難分解性プラスチックが引き起こす環境問題に対する回答の一つとなりうる提案であり、社会的にも重要な研究である。
配列情報をもつトポロジカル精密巨大分子の開発

ポリロタキサンは、主鎖が超分子的に連結された「トポロジカル高分子」として注目を集めている。しかし、明確な構造をもつポリロタキサンを合成する手法はこれまで確立されていなかった。本研究では、高配位ケイ素化合物の反応性を活用することで、明確な構造と単一の組成をもつ「トポロジカル精密巨大分子」を合成する手法の開発を目的とし、検討を行った。鍵反応となる高配位ヒドロシランによるエンドキャッピング法について検討し、触媒を加えることなく低温下でも効率的かつ定量的に反応が進行する条件を探索した。その結果、弱い相互作用で会合した中性ロタキサンの合成にも本エンドキャッピング法を適用することが可能となった。各ユニットは共有結合ではつながっていないが、いずれかの共有結合を切断しなければ解離しないため、速度論的に安定な1個の分子と見なすことができる。しかし、明確な構造をもつポリロタキサンを逐次的に合成する手法はこれまで確立されていなかった。本研究では、高配位ケイ素化合物の反応性を活用することで、明確な構造と単一の組成をもつ「トポロジカル精密巨大分子」を逐次的に合成する手法の開発を目的とし、検討を行った。その結果、ロタキサンの軸と輪が比較的弱い相互作用で会合した中性ロタキサンの合成にも本エンドキャッピング法を適用することが可能となった。たとえば、電荷をもたない中性ドナー・アクセプター型ロタキサンは、ロタキサン集積構造の構築に適したモチーフと考えられるが、既知の方法では、弱く会合したロタキサン構造を維持したままエンドキャッピングを行うことは困難であり、報告されている収率は10%以下50%弱程度にとどまっていた。しかし、本研究の手法を用いることで、ナフタレンジイミド部位を有する軸分子とビスナフトクラウン会合体からなるロタキサンを95%の高収率で得ることに成功した。中性ドナー・アクセプター型ロタキサンに加えて、中性アミド間の水素結合型ロタキサン合成への応用についても検討した。本研究では、高周期典型元素化合物の特徴的な反応性を活用することで、明確な構造と単一の組成をもつ「トポロジカル精密巨大分子」を逐次的に合成する手法の開発を目的とし、検討を行った。前年度までに、高配位ヒドロシランの特性を活用した独自のエンドキャッピング法を開発し、従来は1050%弱程度の収率でしか合成できなかった中性ドナー・アクセプター型ロタキサンを、90%以上の収率で合成することに成功した。このモチーフを活用してポリロタキサンの逐次的合成を行うため、環状分子と高配位ヒドロシラン部を連結したユニットの合成について検討したが、環状分子の修飾により、軸分子との会合定数に問題を生じることが判明した。そこで、ポリロタキサン合成により適したモチーフとして、中性アミドークラウンエーテル型ロタキサンを新たに設計し、その合成について検討した。サリチル酸ユニットを末端にもつ含アミド軸分子と、アミドユニットを組み込んだクラウンエーテルを合成し、ー30°Cの低温下でエンドキャッピング反応を行うことにより、対応するロタキサンを中程度の収率で合成した。以上の高配位ケイ素化合物を用いた手法に加え、ロタキサンを穏和な条件で合成する新規な手法として、セレネニルスルフィド結合を動的共有結合として活用したエンタリング法の開発についても検討した。ポリロタキサンの逐次的合成に適した新たな分子設計に基づき、非常に穏和な条件でのロタキサンの合成に成功した。収率向上のためのさらなる条件検討は必要であるが、トポロジカル精密巨大分子合成の基本モチーフが確定したことから、着実に進捗していると考えている。また、セレネニルスルフィド結合を活用したエンタリング法という新たな鍵反応を開発することができ、当初の想定から応用範囲が広がった。前年度までに、高配位ヒドロシランの特性を活用した独自のエンドキャッピング法を開発し、従来の手法では中から低収率でしか合成できなかった中性ドナー・アクセプター型ロタキサンの高収率での合成を達成した。

これら高配位ケイ素化合物を用いた手法に加え、ロタキサンを穏和な条件で合成する新規な手法として、今年度、セレネニルスルフィド結合を動的共有結合として活用したエンタリング法の開発についても検討した。以前に我々は、セレンー硫黄結合をもつセレネニルスルフィドがチオール存在下、セレン上で選択的に交換反応を示すことを明らかにしている。この性質を活かし、セレネニルスルフィドを動的共有結合として用いることで、非対称構造をもつロタキサンを選択的に合成することに成功した。すなわち、軸上にアンモニウム部位とセレネニルスルフィド部位をもち、セレン上にかさ高い置換基を有するダンベル状分子と環状分子を混合し、触媒量のチオールとトリエチルアミンを添加したところ、室温下で環状分子のエンタリングが効率よく進行し、対応するロタキサンが90%以上の高収率で得られた。非常に温和な条件下でのロタキサン合成法として、セレネニルスルフィド結合を活用したエンタリング法という従来全く例のない新規な手法を開発することに成功した。高配位ケイ素化合物を用いる手法と合わせ、高周期ヘテロ元素の特性を活用した独自性の高いトポロジカル分子構築法を創出できており、順調な進捗状況といえる。前年度までに、ロタキサンを温和な条件で合成するための新規な手法として、高配位ヒドロシランの特性を活用したエンドキャッピング法、およびセレネニルスルフィド結合を動的共有結合として活用したエンタリング法を開発してきた。これら高周期典型元素化合物の特徴的な反応性を活用すれば、これまでに例のないトポロジカル精密巨大分子として、主鎖に分岐構造をもつ軸分子上を環状分子が移動する分子シャトル型ロタキサンを開発できるのではないかと着想し、今年度検討を行った。その基本ユニットとして、分岐部にセレネニルスルフィド結合をもつ分子シャトル型ロタキサンを設計し、その合成を行った。分子シャトルのステーション部としては、第二級アンモニウム塩部位とイミダゾリウム塩部位を配置し、環状分子としてジベンゾ-24-クラウン-8を用いることとした。まず、第二級アンモニウム部位とセレネニルスルフィド部位をもつ軸分子を合成し、前年度開発したエンタリング法によりロタキサン合成を行った。そこに、イミダゾリウム部位をもつ分岐鎖を連結させ、分岐部をすり抜ける形での環状分子の移動が行えるか検討した。塩基と触媒量のチオールと加えることにより、想定通りに環状分子が移動していることを示唆する結果が得られた。これにより、ロタキサンの主鎖が分岐構造を有する場合でも、適切な動的共有結合を利用することで、分岐部をすり抜ける形での環状分子の移動が可能であることが示された。ポリロタキサンは、主鎖が超分子的に連結された「トポロジカル高分子」として注目を集めている。しかし、明確な構造をもつポリロタキサンを合成する手法はこれまで確立されていなかった。本研究では、高配位ケイ素化合物の反応性を活用することで、明確な構造と単一の組成をもつ「トポロジカル精密巨大分子」を合成する手法の開発を目的とし、検討を行った。鍵反応となる高配位ヒドロシランによるエンドキャッピング法について検討し、触媒を加えることなく低温下でも効率的かつ定量的に反応が進行する条件を探索した。その結果、弱い相互作用で会合した中性ロタキサンの合成にも本エンドキャッピング法を適用することが可能となった。高配位ヒドロシランを活用したエンドキャッピング法によるロタキサン形成反応の条件探索を行い、既知の手法では低収率でしか得られなかった、弱い相互作用に基づくロタキサンの高収率での合成を達成した。
日本小児肝がんスタディグループにおける治療戦略のための分子基盤の構築

肝芽腫のうち、予後の良い標準リスク群で治療を軽減できる腫瘍の層別を、高リスク群では有効は治療開発への分子標的探索に向けて、へ1999年からJPLT-2治療プロトコールにて治療して中央病理診断された昨年の98例に加えてさらに30例(生存21,死亡9)を検討に加えた。インフォームドコンセントを得て保存された18組の患者及び両親の体細胞検体を検討を継続した。多型解析用アレイと全ゲノム発現解析用アレイ等を用いて解析にて、高頻度に異常のある染色体のうち1qが特に高頻度に異常を認め、さらに発現解析用アレイでは、これらの部位に存在する遺伝子の異常を検索し、予後不良な症例で特異的に上昇あるいは低下している遺伝子を各3、4遺伝子に絞り込んだ。これらの遺伝子解析は、生検標本での病理診断の限界を一部補足する意味で重要と考えられた。また死亡例の検討から、肝内進展再発例15例と遠隔転移群23例で特異的に変動するマイクロRNAを抽出し、3個抽出した。その結果、昨年に引き続き肝内再発例は細胞周期関連遺伝子が、一方、遠隔転移例は細胞接着因子の変化が特異的であった。また、遺伝子発現にインプリント遺伝子の関与の可能性から、両親の多型を利用した解析を継続したが、11qの部位にインプリント遺伝子が両アレル発現している症例が認められた。これらの異常から、肝芽腫が、遺伝子解析から悪性度を層別化できる可能性が示唆された。また、予後不良例が多い高リスク群のうち、転移再発と局所再発が異なった遺伝子発現を示し、これらに特異的に発現した遺伝子は分子標的となることが示唆され、さらに詳細な解析を行う必要があると考えられた。肝芽腫のうち、予後の良い標準リスク群で治療を軽減できる腫瘍の層別を、高リスク群では有効な治療開発への分子標的探索に向けて、1998年からJPLT-2として治療プロトコールにて治療して中央病理診断された98例(生存69,死亡29)と、インフォームドコンセントを得て保存された18組の患者及び両親の体細胞検体を検討した。多型解析用アレイとゲノム型発現解析用アレイ等を用いて解析を行った結果、染色体1q,2p,7q,11q,21等に高頻度に異常を認め、さらに発現解析用アレイでは、これらの部位に存在する遺伝子の異常を検索し、標準リスク群と高リスク群の各々に特異的に上昇あるいは低下している遺伝子を24、17遺伝子抽出した。臨床病理分類、βカテニン異常と検討から、予後良好な胎児型は遺伝子発現から層別されたが、一部の予後不良な胎児型の発現とは異なっており、遺伝子解析は、生検標本での病理診断の限界を一部補足する意味で重要と考えられた。高リスク群特に死亡例の検討から肝内進展再発例11例と遠隔転移群18例で特異的な発現を示す遺伝子と特異的に変動するマイクロRNAを抽出した。その結果、肝内再発例は細胞周期関連遺伝子が、一方、遠隔転移例は細胞接着因子の変化が特異的であった。さらに、遺伝子変化、遺伝子発現による分子診断から、肝外進展として位置づけられている、門脈進展、肝静脈進展、肝外浸潤の因子にっいても検討を行っている。また、遺伝子発現にインプリント遺伝子の関与の可能性から、両親の多型を利用した解析を継続している。異常から、標準リスク肝芽腫のうち予後良好な胎児型を遺伝子解析から層別可能となった。また、予後不良例である高リスク群は、転移と局所再発が異なった遺伝子発現を示し、これらはここに分子標的を定めたオーダーメード療法が望まれ、さらに解析を行う必要があると考えられた。
分散型電源用ディスク型超伝導限流器の性能・信頼性向上とその導入効果評価

ビスマス系超伝導厚膜およびイットリウム系超伝導薄膜を用いたディスク型超伝導限流器の小型器を試作し,過電流通電時における限流器の発生インピーダンス特性を明らかにした。その結果を磁界解析結果と比較検討し,超伝導円板に発生する抵抗率および電流分布を推定した。また,超伝導薄膜内部の温度・抵抗変化を計算できるシミュレーションコードを開発した。さらに,過電流通電時の磁束分布の変化を実測し,本限流器の磁気的動作過程を明らかにした。ディスク型超伝導限流器の小型器を試作し,その過電流通電時における限流器の発生インピーダンス特性を明らかにし,電磁界解析および回路論的考察を加えた。実験に用いた限流器は,銅線を渦巻状に14ターン巻いた1次巻線とBi2223の超伝導円板をFRP製のスペーサを介して重ねた構造である。過電流通電試験において,電流および電圧の波高値および位相差から発生インダクタンスを算出した。その結果,通電電流が40A_<peak>以下では超伝導状態であり,40A_<peak>以上となるとインダクタンスは増加し始め,最大で8.68μHとなることが分かった。次に,通電試験を行った限流器をモデル化し,有限要素法により磁気エネルギーを算出する方法で超伝導体の抵抗率と発生インダクタンスとの関係を数値解析的に求めた。その結果は実測結果,リアクタンスの最小値および最大値に関して実測値と一致することが分かった。さらに,過電流通電時における超伝導円板の発生抵抗を推定する手法を考案した。その結果,平均の抵抗率が7×10^<-10>Ω・mを超えるとインダクタンスが発生し始め,9×10^<-9>Ω・mにおいてほぼ最大のインダクタンスが発生することが明らかになり,本方式の限流器の設計指針が得られた。また,分散型電源を有する需要家の系統連系線に限流器を導入した場合を想定し,限流器の導入効果をシミュレーションにより確認した。これにより,瞬時電圧低下対策機器としても限流器が有効であることを明らかにできた。YBCO薄膜を用いたディスク型超伝導限流器の小型器を試作し,その過電流通電時における限流器の発生インピーダンス特性を明らかにした。試作した限流器は,銅線を渦巻状に14ターン巻いた1次巻線とサファイア基盤上にYBCO薄膜を蒸着させたものとをサファイア基盤をスペーサとして重ねた構造である。その結果,通電電流が15A_<peak>以下では超伝導状態であり,それ以上となるとインダクタンスは増加し始め,最大で30μHとなり,一次側巻線の自己インダクタンスと等しくなることが分かった。次に,比較の意味で抵抗型超伝導限流器の通電試験を実施し,YBCO薄膜限流素子の並直列接続時の分流および分圧状況を推定する手法を開発し,抵抗型超伝導限流器の設計指針を明らかにした。さらに,超伝導薄膜の電流通電時における温度変化や抵抗変化をミクロ的に明らかにするために,薄膜の熱伝導現象に基づいた数値シミュレーション手法の構築に着手した。試作した限流器は,銅線を渦巻状に巻いた一次巻線とサファイア基盤上にYBCO薄膜を蒸着させたものとをサファイア基盤をスペーサとして重ねた構造である。本年度は,過電流通電時に発生する磁束を実測するために,本試作器に適用できるピックアップコイルを作成した。それにより,試作器への過電流通電実験において,電圧・電流波形とともに見かけの磁束波形を実測することが可能となり,交流電流の1サイクルに対応する磁束の変化が初めて明らかになった。その結果,一次巻線に流れる電流の変化に対応して磁束が変化するフェーズと磁束がある値に拘束されて変化しないフェーズとが交互に発生しており,YBCO薄膜が超伝導状態と常伝導状態との間を交互に遷移しているという本源流器の動作メカニズムを磁束の面から明らかに出来た。また,超伝導/常伝導遷移が磁束に起因している可能性があるが判明した。さらに,超伝導薄膜の電流通電時における温度変化や抵抗変化をミクロ的に明らかにするために,薄膜の熱伝導現象に基づいた数値シミュレーションプログラムを構築した。このプルグラムを用いて,抵抗型超伝導限流器の温度上昇・抵抗発生過程を計算したところ,抵抗の発生状況が前年度までに実測されたものとほぼ一致することを確認し,YBCOディスクを用いたリアクトル型限流器の解析にも利用できる見通しを得た。
不斉Ｃ－Ｈ官能基化触媒の開発

本年度は引き続き、遷移金属によって炭素-水素結合を触媒的に活性化し、生じた有機遷移金属種を極性不飽和化合物と反応させることで、不斉炭素-炭素結合形成に導くことを目的として研究を実施した。具体的には、所属研究室で以前に開発されたキラルヒドロキシアミノホスフィン配位子の利用の展開を目指し、末端アルキンとニトロンを立体選択的に反応させることを目指した。これらの付加環化を経る反応は衣笠らが40年以上前に見出しているが、不斉化はほとんど報告例がない。本研究は、系中で水酸基を含む独自の配位子がニトロンとの間に水素結合を形成し、キラル環境下においてアルキニル銅種との反応を進行させることをねらいとしている。(1)基質適用範囲本反応は温和な条件下進行するため、様々な官能基を有する末端アルキンやニトロンを用いることができる。特に、脂肪族置換基の末端にエステルやフタルイミド、アセタールなどの構造を含んでいても、高エナンチオ選択的にβ-ラクタム類を合成することに成功した。さらに、末端アルキンとしてプロパルギルアミンやプロパルギルエーテル、無保護のプロパルギルアルコールを作用させると、β-ラクタム構造の隣接位に官能基を直接導入することができた。(2)生成物の変換窒素原子上にp-メトキシフェニル基を有するニトロンと1-ヘキシンを反応させると、cis、trans体ともに高い立体選択性を伴って対応する光学活性β-ラクタム誘導体を与えた。この混合物をCANによる酸化条件に伏すと、収率66%で3,4-ジアルキルアゼチジノンを得ることができた。これは抗生物質であるカルバペネム類の合成中間体であり、医薬品などの革新的合成法として発展することが期待される。28年度が最終年度であるため、記入しない。遷移金属によって炭素-水素結合を触媒的に活性化し、生じた有機遷移金属種を不斉炭素-炭素結合形成反応に用いることを目的とし、以下の1.キラル新規多座配位子の合成、および2.ヘテロアレーン類の極性不飽和化合物へのエナンチオ選択的付加反応の検討を実施した。1.計画していた水酸基を含むNCPピンサー配位子に着手したが、リン原子の導入段階において目的物の単離が困難となり合成を中断した。続いて、アミノ酸誘導体を出発原料として窒素系配位子を合成した。一方、側鎖上に水酸基を有しN-ヘテロサイクリックカルベンを主骨格とする配位子やヒドラゾン骨格を持つ配位子も同様に合成した。2.上述した配位子を用いて、比較的酸性度の高いC-H結合を有する電子不足なヘテロアレーン類の極性不飽和化合物への付加反応を検討した。その結果、様々な遷移金属を用いたが適当な触媒系を見出すには至っていない。一方で、酢酸銅(II)およびキラル二座ホスフィン配位子TRAPを触媒として、塩基存在下、種々の電子不足なヘテロアレーンが芳香族アルデヒドにエナンチオ選択的に付加することがわかった。本反応はこれまで反応性の高い有機金属試薬を用いたアキラルな例に制限されており、ヘテロアレーン類のα位に不斉中心を有するビアリールメタノールの直接的合成法として期待できる。天然に存在するL-プロリンから誘導したキラルヒドロキシアミノホスフィン配位子の構造を検討したところ、アルキル側鎖の末端にトリプロピルシリルのようなかさ高い置換基を導入することで、高収率かつ高エナンチオ選択性を達成した。これは、反応点周りを疎水環境で保護することで反応の促進に役立っていると推測される。なお、水酸基をメトキシ基で置換した配位子では立体選択性は発現しなかった。また本反応は温和な条件下進行するため、様々な官能基を有する末端アルキンやニトロンを用いることができる。例えばこれまでに適用が困難であった、脂肪族の末端アルキンや、炭素原子上に脂肪族置換基を有するニトロンを用いた場合にも、良好な選択性を伴って対応する光学活性なβ-ラクタムが得られた。銅/キラルヒドロキシアミノホスフィン配位子触媒存在下、末端アルキンとニトロンが高収率かつ高立体選択的に反応することを見出した。本反応はこれまでに類を見ない、幅広い基質適用範囲を示している。

これらの付加環化を経る反応は衣笠らが40年以上前に見出しているが、不斉化はほとんど報告例がない。本研究は、系中で水酸基を含む独自の配位子がニトロンとの間に水素結合を形成し、キラル環境下においてアルキニル銅種との反応を進行させることをねらいとしている。(1)基質適用範囲本反応は温和な条件下進行するため、様々な官能基を有する末端アルキンやニトロンを用いることができる。特に、脂肪族置換基の末端にエステルやフタルイミド、アセタールなどの構造を含んでいても、高エナンチオ選択的にβ-ラクタム類を合成することに成功した。さらに、末端アルキンとしてプロパルギルアミンやプロパルギルエーテル、無保護のプロパルギルアルコールを作用させると、β-ラクタム構造の隣接位に官能基を直接導入することができた。(2)生成物の変換窒素原子上にp-メトキシフェニル基を有するニトロンと1-ヘキシンを反応させると、cis、trans体ともに高い立体選択性を伴って対応する光学活性β-ラクタム誘導体を与えた。この混合物をCANによる酸化条件に伏すと、収率66%で3,4-ジアルキルアゼチジノンを得ることができた。これは抗生物質であるカルバペネム類の合成中間体であり、医薬品などの革新的合成法として発展することが期待される。高度に官能基化された不斉配位子を効率良く得る手法を確立し、様々な骨格を合成することができた。また、ヘテロアレーン類を基質としたエナンチオ選択的付加反応が進行することを見出した。適当な末端アルキンとニトロンを用いることにより、生理活性化合物の合成に展開する。また、それら既知化合物への誘導により、生成物の絶対立体配置を決定する。28年度が最終年度であるため、記入しない。ヘテロアレーン類とアルデヒドの反応を最適化し、収率およびエナンチオ選択性の向上を目指す。また、銅以外の遷移金属を用いたヘテロアレーン類の新規触媒反応の開発も行う。
会合発光色素のレクチンへの可逆的な結合・解離に基づく生体蛍光検出

前年度に、会合発光性ベンゾチアジアゾール・トリフェニルアミン色素にマンノース部位とオリゴエチレングリコール部位を導入した色素が、レクチン・Con A添加により蛍光強度の低下を示すことを見出した。今年度は、本系を詳細に検討し糖質蛍光検出の可能性を見出すと共に、本色素の親水性と疎水性を調整した新規色素の合成と評価についても検討した。昨年度に合成した色素とCon Aとの複合体を形成した後、過剰のマンノース単量体を添加したところ、発光特性が回復する挙動を確認できた。本結果は、Con Aとの複合体形成により会合体の解離が進行した後、マンノース単量体がCon Aと結合することで、遊離された色素が会合し発光したことを示唆している。しかし、一連の発光変化での顕著な発光変化は達成できなかった。そこで、親水性及び疎水性の調整に基づく戦略で、大きな発光変化を示す糖質蛍光検出システムの構築について検討した。まず、上記色素の親水性向上により、会合体の安定性を低下させることで、Con Aとの結合によりモノマーへの解離を促進させる戦略を実施した。オリゴエチレングリコールの鎖長を伸長した新規色素を検討し、Con A複合体へのマンノース添加後に蛍光強度の向上が確認できたが、上記色素との大きな違いは認められなかった。鎖長の伸長による親水性の向上が、モノマー解離に顕著な影響を与えないと判断できる。次に、鎖長の短縮に基づく疎水性向上により、会合発光特性を向上させる戦略を検討した。鎖長を短縮した新規色素では、マンノース単量体の添加後に会合発光の強度向上が認められた。予想した結果であるが、Con A複合体形成時の発光強度も同時に向上していた。疎水性向上により系全体での会合特性が向上した結果であり、特に、Con A添加による会合体からモノマーへの解離制御が大きな問題となっている。実験計画に従い、マンノース部位を導入した数種の会合発光性ドナー・アクセプター分子を合成し、それらの発光特性及び会合特性の評価が進んでいる。その過程で、吸収・蛍光スペクトルや光散乱等の機器分析手法を用いることで、色素単体の発光特性及び会合特性の評価方法に加え、レクチン及びマンノース単体の添加前後での発光特性変化の評価方法が確立できた。本評価手法により、合成した色素のレクチン複合体形成に基づく発光強度の低下、及びマンノース単量体添加により発光強度の向上を評価することができている。その結果、会合発光色素のモノマー消光と会合発光に基づく糖質蛍光検出の可能性を見出しつつある。今後は、色素の水溶性と疎水性を更に精密に調整することで、大きな発光変化を示すシステムの構築が可能と考えられる。3年目は、引き続きドナー・アクセプター色素を基盤とした糖質の蛍光検出を調査する。2年目の知見より、レクチンとの複合体形成とその後の可逆的解離の制御が重要であることが示された。特に、母体色素の疎水性を低下することで、レクチンとの複合体形成での会合発光からモノマー消光への移行が促進すると考えている。つまり、疎水性低下により会合体形成を抑制することで、レクチン複合体形成時に顕著な消光を発現する戦略である。そこで、トリフェニルアミン・ドナー部位のベンゼン環を取り除いた新規色素を設計・合成し、糖質蛍光検出について検討する。糖質蛍光検出の評価は、2年目までに確立した手法に従い効率的に遂行する。まず、新規色素のモノマー状態での消光特性と会合状態での発光特性の基礎知見を収集する。次に、本色素とCon Aとの複合体を構築し消光状態を確認した後、過剰のマンノース単量体の添加による会合発光の回復を確認する。上記で大きな発光変化を達成した後、標的糖質であるマンノース多量体に展開し、最終的に糖質蛍光検出の確立を目指す。1年目は、マンノース部位を導入した種々の会合発光性ベンゾチアジアゾール・トリフェニルアミン蛍光色素を合成し、レクチン・Con Aとの複合体による糖質蛍光検出について検討した。本色素が、モノマー状態で顕著な消光を示し、一方会合状態で発光することを見出した。つまり、マンノース導入後も、母体蛍光色素固有の会合発光特性を維持しており、レクチンと複合体を形成させた後、目的糖質の蛍光検出に展開できる可能性を確認できた。以下のレクチン複合体形成の評価と併せ、モノマー状態と会合状態での発光特性の評価方法も確立できている。次に、マンノース特異性を有するCon Aとの複合体形成を検討したが、複合体を確認することはできなかった。マンノース部位と色素部位が接近しているため、立体障害によりCon A結合サイトへのマンノース部位の結合が難しいためである。そこで立体障害を回避するため、マンノース部位と色素部位の間にヘキサエチレングリコール・スペーサー部位を導入した新規色素を別途合成した。その結果、本色素とCon Aとが結合した複合体の形成に成功した。しかしながら、予想に反してCon Aとの結合により、発光強度の向上が認められた。つまり、マンノース部位の結合により、色素部位はモノマー状態として親水性環境に放出されたのでは無く、色素部位が自己集合した状態でCon Aとの結合が進行していた。色素部位の高い疎水性に起因した結果である。疎水性に基づく本問題点は、申請提案時に予想できていた。そこで色素部位の疎水性の低下を目的として、アミン・ドナー側に水溶性官能基「ヘキサエチレングリコール」を導入した新規色素を設計・合成した。合成した色素にCon Aを添加したところ、蛍光強度の低下が認められている。

現在、再現性・信頼性を含めて詳細を検討中である。当初の予定通り、マンノース部位を導入した幾つかの会合発光性ドナー・アクセプター分子を合成し、レクチンとの複合体形成に成功している。本複合体形成、更にモノマー状態及び会合状態での発光特性の評価方法も確立し、今後の研究を効果的に遂行できる環境を整えることができた。現在、水溶性官能基導入を制御することで、レクチン複合体形成による蛍光強度変化を制御できる知見が得られつつある。今後は、更なる分子設計により会合特性を制御した色素を合成し、Con Aに結合させることで、顕著なモノマー消光状態を発現させる。最後に、本Con A複合体に対し標的糖質であるマンノース多量体を結合させ、色素が解離し発光性会合体を形成することで、糖質の蛍光検出が期待できる。前年度に、会合発光性ベンゾチアジアゾール・トリフェニルアミン色素にマンノース部位とオリゴエチレングリコール部位を導入した色素が、レクチン・Con A添加により蛍光強度の低下を示すことを見出した。今年度は、本系を詳細に検討し糖質蛍光検出の可能性を見出すと共に、本色素の親水性と疎水性を調整した新規色素の合成と評価についても検討した。昨年度に合成した色素とCon Aとの複合体を形成した後、過剰のマンノース単量体を添加したところ、発光特性が回復する挙動を確認できた。本結果は、Con Aとの複合体形成により会合体の解離が進行した後、マンノース単量体がCon Aと結合することで、遊離された色素が会合し発光したことを示唆している。しかし、一連の発光変化での顕著な発光変化は達成できなかった。そこで、親水性及び疎水性の調整に基づく戦略で、大きな発光変化を示す糖質蛍光検出システムの構築について検討した。まず、上記色素の親水性向上により、会合体の安定性を低下させることで、Con Aとの結合によりモノマーへの解離を促進させる戦略を実施した。オリゴエチレングリコールの鎖長を伸長した新規色素を検討し、Con A複合体へのマンノース添加後に蛍光強度の向上が確認できたが、上記色素との大きな違いは認められなかった。鎖長の伸長による親水性の向上が、モノマー解離に顕著な影響を与えないと判断できる。次に、鎖長の短縮に基づく疎水性向上により、会合発光特性を向上させる戦略を検討した。鎖長を短縮した新規色素では、マンノース単量体の添加後に会合発光の強度向上が認められた。予想した結果であるが、Con A複合体形成時の発光強度も同時に向上していた。疎水性向上により系全体での会合特性が向上した結果であり、特に、Con A添加による会合体からモノマーへの解離制御が大きな問題となっている。実験計画に従い、マンノース部位を導入した数種の会合発光性ドナー・アクセプター分子を合成し、それらの発光特性及び会合特性の評価が進んでいる。その過程で、吸収・蛍光スペクトルや光散乱等の機器分析手法を用いることで、色素単体の発光特性及び会合特性の評価方法に加え、レクチン及びマンノース単体の添加前後での発光特性変化の評価方法が確立できた。本評価手法により、合成した色素のレクチン複合体形成に基づく発光強度の低下、及びマンノース単量体添加により発光強度の向上を評価することができている。
家庭経営の視点からみたボランティア活動参加者の生活時間配分

1社会生活基本調査の分析から,社会的活動が,有配偶者,共働き世帯で行為者率が高いこと,行為者率についての明確なジェンダー差がみられないこと,活動分野では,児童・老人・障害者対象の活動で女性の関わりが多いことなどが明らかになった。2ボランティア活動参加者の生活時間調査を実施した。調査内容は,ボランティア活動に参加した日の生活時間および関連する事項に関する質問である。調査から明らかになった成果は次のとおりである。(1)男性より女性のほうがボランティア活動参加時間が長い。有職男性はボランティア活動参加時間が短い。男女とも既婚者よりも単身者のほうがボランティア活動参加時間が長い。(2)家事労働におけるジェンダーの影響はボランティア活動参加者においてもみられる。とくに,既婚女性の家事労働時間が長く,家庭内家事労働分担率も大きい。(3)しかし,ボランティア活動に参加している男性は,他の一般男性よりは,家事労働の行為者率が高い。3ボランティア活動団体のリーダーへのインタビュー調査を実施した。成果は次のとおりである。(1)ボランティア活動団体の会合の時間帯や活動内容によって,ジェンダーによる参加しやすさが異なる。(2)男女の長所短所を意識しているリーダーと意識していないリーダーがいる。4以上の成果をまとめると,現在の日本におけるジェンダーギャップの問題は,ボランティア活動参加者の場合も該当している。ボランティア活動に参加する人が多くなるほど,ボランティア活動は特別な活動でなくなり,家庭経営,生活経営のなかに位置づけて考えていく必要がある。今年度は、主として1996年社会生活基本調査(総務庁統計局)の社会的活動に関するデータを研究目的に応じて加工した。社会的活動とは、報酬を目的としないで自分の労力、技術、時間を提供して地域や個人・団体の福祉増進のために行う活動であり、ボランティア活動を含んでいる。分析は、一日についての行為者率および行為者平均時間、一年間についての行為者率を属性別に比較することによって行った。主な研究成果と今後の研究の展開に関して、次の四点にまとめることができる。1有業者の社会的活動は行為者平均時間、行為者率とも女性より男性の方が高い傾向にある。女性の中では「家事の傍らに仕事」をしている者の行為者率が高い。配偶関係別では男女ともに未婚者、離・死別者よりも有配偶者の方が社会的活動の行為者平均時間が長い。2一年間の社会奉仕活動(広義のボランティア)の行為者率は、男性24.2%に対して女性26.4%とわずかに女性の方が高い。就業形態を加えると、「家事の傍らに仕事」の女性がもっとも高く、続いて「主に家事」の女性、「主に仕事」の男性、「主に仕事」の女性である。専業主婦世帯よりも共働き世帯の方が行為者率が高く、有職者の関わりを示している。3社会奉仕活動の活動分野について全体的な傾向に男女差は少ないが、「児童・老人・障害者に対する奉仕」活動では女性の行為者率が高く、とくに子どもがいる世帯で男女差が顕著である。4今後の研究の展開としては、実際のボランティア活動参加者の生活時間配分に与えるジェンダーの影響を検討することが必要である。今年度は、ボランティア活動を含む社会的活動参加者を対象とする生活時間調査を実施した。調査の概要は次のとおりである。調査対象者:広島県内で社会的活動に参加している者。調査方法:社会的活動団体との交流をもつ機関に調査票の配布を依頼し郵送により回収。配布回収状況:600票配布、有効回収数92票(回収率15.3%)。調査時期:2000年11月2001年1月。調査内容:社会的活動に参加した日の生活時間および関連する事項に関する質問紙。生活時間については日記法を用いた。主な研究成果と今後の研究の展開に関して、次の五点にまとめることができる。1対象者の基本属性は男性26.2%、女性73.8%、有職48.8%、無職51.2%、既婚77.4%、単身21.4%である。

2対象者全体の時間配分は、職業労働時間1時間19分、家事労働時間3時間15分、生理的必要時間9時間39分、社会的活動参加時間5時間8分、他の自由時間3時間12分である。3男性より女性のほうが社会的活動参加時間が長い。有職男性は社会的活動参加時間が短い。男女とも既婚者よりも単身者のほうが社会的活動参加時間が長い。4家事労働におけるジェンダーの影響は社会的活動参加者においてもみられる。社会的活動参加者のなかでもとくに既婚女性の家事労働時間が長く家庭内家事労働分担率も大きい。有職女性と無職女性の家事労働時間や家庭内家事労働分担率には大きな違いはない。5今後の研究の展開としては、実際の社会的活動のなかでのジェンダーの影響を検討することが必要である。今年度は,昨年度実施したボランティア活動参加者の生活時間調査の詳細な分析および今年度実施したボランティア団体のリーダーへのインタビュー調査の分析を行った。インタビュー調査は,広島県内で活動しているボランティア7団体のリーダーに依頼して実施した。実施時期は2001年12月から2002年1月である。主なインタビュー内容は,団体の概要,参加する上での問題点のジェンダーによる相違,団体の運営におけるジェンダー差,活動経験から感じる男性,女性の問題点などを中心とした。1ボランティア活動参加者の生活時間調査の分析から明らかになったことは次のとおりである。(1)職業の有無を加えて分析すると,男性は家事労働時間に関しては,無職者のほうが有職者よりも長く,女性は本研究における調査では家事労働時間に関しては有職者,無職者で差がなかった。男性有職者のボランティア活動時間は最短であった。(2)ボランティア活動参加者においても女性より男性の家事労働の行為者率は低いが,一般の男性よりは家事労働の行為者率が高い。(3)性別役割分業に反対する人の比率はボランティア活動参加者の場合も女性より男性のほうが低いが,一般の男性よりは性別役割分業に反対する人の比率が高い。2インタビュー調査から明らかになったことは次のとおりである。(1)ボランティア活動団体の特性によって会合の時間帯や活動内容が異なり,それによって,メンバーのジェンダーや職業による参加のしやすさに相違がある。(2)男女の長所短所を意識しているリーダーと意識していないリーダーがいる。意識している場合の女性の長所は場を緩和させまとめる力や細やかさなどであり,短所は感情論に走る点や人の好き嫌いが強い点などである。
魚類の回遊に伴う環境化学物質の蓄積特性に関する研究

本研究は、同種であるが異なる生活史をもつ通し回遊魚を対象に、回遊様式の違いに伴う環境化学物質の蓄積特性を解明することを目的とした。野外より様々な回遊魚を採取し、耳石の微量元素解析と、環境化学物質の濃度測定を行った。その結果、同種であるにも関わらず、海に滞在する期間が長い個体ほど環境化学物質のリスクが高まることが明らかになった。環境化学物質の生物体内への蓄積特性を検証する際、その生物の生態学的特性を考慮することは、環境保全の観点から極めて重要である。しかしながら、そうした因子を考慮した系統的な報告はこれまで皆無であった。本研究は、沿岸生態系を脅かす有機スズ化合物及び新規防汚塗料に着目し、同種であるが異なる生活史をもつ海と川を行き来する通し回遊魚に着目し、回遊様式の違いに伴う有機スズの蓄積特性について、耳石の微量元素と体内有機スズ濃度を測定することにより解明することが目的である。本年度は、2つの回遊様式をもつサケ科魚類のSalmo truttaに着目し、その回遊履歴に伴う有機スズ化合物の蓄積特性について検討した。日本沿岸域よりSalmo truttaを採集し、耳石の微量元素(ストロンチウム、カルシウム)の分析により、各個体を2つの回遊様式(降海型、淡水型)に分類した。同時に各個体の肝臓中の有機スズ化合物の濃度を定量した。降海型は、淡水型と比較して顕著に有機スズ化合物の濃度が高いことが示された。よって回遊魚では、海に滞在する期間が長い個体ほど有機スズ化合物のリスクが高まることが明らかになり、たとえ同種であっても回遊様式の違いによって有機スズ化合物に対するリスクが異なることが示唆された。本成果は、現在国際誌に投稿中である。本年度は、3つの回遊様式をもつウナギ属魚類に着目し、その回遊履歴に伴う有機スズ化合物の蓄積特性について検討した。沿岸域よりウナギを採集し、耳石の微量元素(Sr、Ca)の分析により、各個体を3つの回遊様式(海型、河口型、川型)に分類した。海ウナギは、川ウナギと比較して顕著に有機スズ化合物の濃度が高いことが示された。また河口ウナギの有機スズ化合物の濃度は、海ウナギと川ウナギの中間であった。よって回遊魚では、海に滞在する期間が長い個体ほど有機スズ化合物のリスクが高まることが明らかになり、同種であっても回遊様式の違いによって有機スズ化合物に対するリスクが異なることが示唆された。本成果は現在国際誌に投稿中である。本研究では、数種の回遊魚に着目し、その回遊履歴に伴う有機スズ化合物の蓄積特性について検討した。沿岸域より本種を採集し、耳石の微量元素の分析により、それぞれの個体を各回遊様式に分類した。その結果、海に滞在する期間が長い個体ほど有機スズ化合物のリスクが高まることが明らかになり、たとえ同種であっても回遊様式の違いによって有機スズ化合物に対するリスクが異なることが示唆された。魚類の回遊に伴う有機スズの蓄積特性の研究では、様々な魚類において、種内で有機スズに対するリスクが異なることが示唆された。また、室内実験と同時に行った野外調査により、使用が規制されている有機スズによる汚染の継続のみならず、新規防汚塗料による汚染が拡大している実態が明らかとなり、今後沿岸生態系に影響を及ぼす可能性が示唆された。25年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに構築した生物学的特徴を考慮した画期的な研究手法を用いて、今後は多様な魚種や、有機スズ以外の様々な環境化学物質に焦点を当てることで、回遊魚の生活史に伴う詳細な環境化学物質の蓄積特性を解明する。さらに、室内実験と併せて詳細な野外調査を行うことにより、環境化学物質による生態系攪乱機構を包括的に解明する。