hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
児童養護施設間連携を目指す自立支援計画策定のためのサポートシステムに関する研究

2)「子ども自立支援計画」と日々まとめる「記録(養育記録)」とを一体化したことにより、事例検討のシステム化を可能にした。3)「記録」は、年レベル、月レベル、日レベルで検索できるシステムとした。4)施設内LANへの対応を図った。それによって、PC上でのスーパービジョンが可能になるシステムを取り入れた。5)本システムは、子どもの「個人情報」を管理する機能であることに配慮し、3段階のセキュリティを設定した。「子ども自立支援計画策定サポートシステム:Ver.6.0(完全普及版)」は、平成16年度に作成した「Ver.4」「Ver.4.1」、平成17年度に作成した「Ver.5.0」「Ver.5.1」による試用の成果を踏まえて作成し、本システムの完全実用化を目指した。そのため、「Ver.6.0(完全普及版)」では、システムの機動性・操作性をさらに高めることと併せて、以下の機能を付加した。(1)プリントアウトした際の文字フォント及び各表の枠組みを構成する罫線を、それぞれ3種類程度に増やし、読みやすさ・見やすさの精度を高めた。(2)記録の方法のシステムに新機能を付加した。「Ver.4」から、システムの最終段階に、「独立」機能として「業務・育成記録」を設定したが、これを「支援計画課題別表」及び「児童個人記録」に「連結」して活用できるシステムに変更しました。(3)印刷プレビューの機能を創設した。(4)「支援計画課題別表」にある「自立支援」「家族支援」のカテゴリーに、現在、制度的に定着した感のある「心理職連携」「家族支援職連携」を増設した。現在、本システムは、16施設5個人(8都道県)において稼働中であるが、試用を経て、本システムを導入したことによる施設養護展開上の成果と課題が以下のように明らかになった。(1)児童相談所から送付される「児童票」と連動させながら、「自立支援」「家族支援」を10のカテゴリー(生活関係、発達関係、学校職場関係、家族関係、健康管理、里親関係、他機関連携、心離職連携、家族支援職連携、その他)から検討する方略を立てたことにより、アセスメントの視点の共有化が促進された。(2)「子ども自立支援計画」と日々まとめる「記録(養育記録)」とを一体化することにより、実践を振り返える視点が明確になった。(3)施設内LAN(有線)の導入により、データの共有が容易になり、併せて、施設内あるいは施設間の連携を図りながらPC上でのスーパービジョンの展開可能性が高まってきた。しかし、児童養護施設の実践は、経験と勘、直感に依存する実践から離脱できにくい状況も依然として広範に存在する。本システムが「場当たり的」「独善的」な実践に終止符を打つ機能を内包していることについて、その気付きを促す作業は決して容易なものとならない。自らの実践の根拠を絶えず意識化し、言語化する努力を継続する必要が自覚できる機運を如何に醸成するか、本システムの導入と併せて、新たな課題が明らかになった。
新しい多成分膜堆積用MOCVD装置の開発と機能性膜の作製

本研究では、比較的蒸気圧の低いMO試薬を原料とするMOCVDについて、あらかじめ所定の組成に合わせた混合原料を1っの容器中ですべて気化させてから徐々に供給することにより、膜作製時の蒸気組成が全行程にわたって一定となり、得られる膜の組成の制御および再現性が得られると考え、新たな観点から単一蒸発容器を持つ多成分膜堆積用MOCVD装置の開発を行った。その後、この装置を用いて酸化物磁性体であるフェライト膜((Ni,Zn)Fe_2O_4,(Ni,Zn,Cu)Fe_2O_4)、次世代のメモリーとして期待されるPbTiO_3(PT),Pb(Ti,Zr)O_3(PZT)膜、および不純物をドープした酸化物半導体膜(ZnO : Cu, In, ITO)の作成を行い、原料混合比と生成膜組成の再現性との関係、および膜の性質について検討した。フェライト膜:Ni(acac)_2、Zn(acac)_2、Fe(acac)_3を原料に用いて、3成分系薄膜(Ni,Zn)Fe_2O_4が得られた。この際、原料混合比と生成膜組成の間には組成の再現性が確かめられた。さらに、4成分の(Ni,Zn,Cu)Fe_2O_4薄膜も同様にして組成の再現性よく得られ、保磁力の向上が見られた。PT、PZT膜:PT膜については、化学量論組成の膜を得ることができた。また、3成分のPZT膜については、Zrの含有量が少ないものの、ペロブスカイト単一相の膜が得られた。ZnO : Cu, In,およびITO膜:これらの膜についても、再現性よく薄膜を得ることができた。特に、ZnO : InおよびITOでは原料組成と電気抵抗の間に再現性が認められた。以上、単純な構造の装置により、複雑な成分からなる薄膜が作製できること、高価なMO試薬を効率よく膜の堆積に利用できることなど、工業的にも充分に意義のある結果が得られた。本研究では多成分膜の作製に対して、蒸発容器が1つしかないMOCVD装置を設計、作製した。すなわち、出発原料の鉄、ニッケル、亜鉛アセチルアセトナ錯体をあらかじめ所定組成に混合しておき、これを1つの蒸発容器内で全て気化させて所定組成の混合蒸気とし、この蒸気を膜生成部に供給することにより2成分系のZnFe_2O_4,NiFe_2O_4膜、3成分系の(Ni,Zn)Fe_2O_4膜の作製を試みた。得られた膜について組成の再現性および磁気特性について検討した。現在までに得られた結果の要点は以下の通りである。(1)本装置は従来の一般的なMOCVD装置と比較し、蒸発容器が1つで、さらにキャリアーガスを用いない点で、装置の簡素化が行えた。(2)2成分系のZnFe_2O_4,NiFe_2O_4膜の作製に対し、原料混合比と生成膜組成の関係は、1本のなめらかな曲線で結ぶことができ、明確な相関関係が得られた。原料混合比Zn/(Zn+Fe)=0.55,Ni/(Ni+Fe)=0.35において、それぞれ化学量論組成のZnFe_2O_4,NiFe_2O_4膜が得られた。(3)3成分系の(Ni,Zn)Fe_2O_4膜の作製に対しても、原料混合比と生成膜組成の間には、明確な相関関係が得られ、本方法により様々なNi:Zn比の(Ni,Zn)Fe_2O_4膜を組成の再現性よく得ることに成功した。得られた膜の磁気特性はアニール処理(1000°C,4hr,in air)により向上した(飽和磁化σs=83emu/g,保磁力Hc=50Oe)。(4)また、さらに成分を増やして4成分とし、CuOを再現性良く微量添加(0.33.0at.%)した(Ni,Zn)Fe_2O_4膜の作製にも成功した。この際、CuOの微量添加により、アニール処理をしなくても磁気特性の向上が行えた。

PT、PZT膜:PT膜については、化学量論組成の膜を得ることができた。また、3成分のPZT膜については、Zrの含有量が少ないものの、ペロブスカイト単一相の膜が得られた。ZnO : Cu, In,およびITO膜:これらの膜についても、再現性よく薄膜を得ることができた。特に、ZnO : InおよびITOでは原料組成と電気抵抗の間に再現性が認められた。以上、単純な構造の装置により、複雑な成分からなる薄膜が作製できること、高価なMO試薬を効率よく膜の堆積に利用できることなど、工業的にも充分に意義のある結果が得られた。本研究では、比較的蒸気圧の低いMO試薬を原料とするMOCVDについて、あらかじめ所定の組成に合わせた混合原料を1つの容器中ですべて気化させてから徐々に供給することにより、膜作製時の蒸気組成が全行程にわたって一定となり、得られる膜の組成の制御および再現性が得られると考え、新たな観点から単一蒸発容器を持つ多成分膜堆積用MOCVD装置の開発を行った。その後、この装置を用いて酸化物磁性体であるフェライト膜((Ni,Zn)Fe_2O_4,(Ni,Zn,Cu)Fe_2O_4)、次世代のメモリーとして期待されるPbTiO_3(PT),Pb(Ti,Zr)O_3(PZT)膜、および不純物をドープした酸化物半導体膜(ZnO:Cu,In,ITO)の作成を行い、原料混合比と生成膜組成の再現性との関係、および膜の性質について検討した。フェライト膜:Ni(acac)_2、Zn(acac)_2、Fe(acac)_3を原料に用いて、3成分系薄膜(Ni,Zn)Fe_2O_4が得られた。この際、原料混合比と生成膜組成の間には組成の再現性が確かめられた。さらに、4成分の(Ni,Zn,Cu)Fe_2O_4薄膜も同様にして組成の再現性よく得られ、保磁力の向上が見られた。ZnO:Cu,In,およびITO膜:これらの膜についても、再現性よく薄膜を得ることができた。特に、ZnO:InおよびITOでは原料組成と電気抵抗の間に再現性が認められた。
糖尿病を併存する消化器がん患者の自己報告アウトカム評価の基盤構築

近年、糖尿病患者のがん罹患率が非有病者に比べ上昇傾向を示し、長期療養を要する糖尿病併存のがん患者数が増していくにつれ、多面的で長期的なセルフケアを視野に入れた医療の重要性が高まっている。そして、医学的・客観的な指標だけでなく患者の主観的指標(Patient Reported Outcome: PRO)の評価に基づいた医療は、結果的に患者のQOLの維持・向上に繋がると期待されている。本研究の目的は[1]糖尿病併存の消化器がん患者が周術期から療養期にわたり自らの機能やQOLを評価・申告する信頼性・妥当性の高いpatient reported outcomes(以下、PRO)評価表を開発し、[2]それを電子化して継続的に収集できる電子版PRO(以下、ePRO)評価システムを開発・検討することであり、本年度は目的[1]に対する研究を行った。がん腫を胃がんに限定し、周術期のPRO指標の選定においては標準看護計画やクリニカル・パスに加え、テキストマイニング手法による胃がん患者のテキスト情報(例:症状や訴え等)分析を含めて検討し、PRO評価表の質向上を目指した。一方で療養期においては、主に過去の研究論文等からPRO指標を選定したが、情報リソースが少なく各PRO指標に対する整合性が評価できていない。これにおいては次年度以降に実施するePRO評価システムを用いた介入調査結果を考慮して検討していく必要がある。そして、最終的には疾患特異的なPRO指標(例:QOL)を組み合わせ、周術期から療養期にいたる縦断的なPRO評価表として最終化し、電子端末上で評価が可能なPRO評価システムの開発を目指す。周術期のPRO指標の選定において、クリニカル・パス等に基づいた縦断的なPRO評価表(案)までは当初の予定通りに進んだ。しかし、テキストマイニング手法による患者テキスト分析を用いたPRO評価表(案)の検討段階において、電子カルテから糖尿病をもつ胃がん患者を自動的に抽出する(phenotyping)作業に時間を要したため、その後のテキストマイニング手法を用いたテキスト情報の分析が遅延し、現在も時系列に選定・配置した各PRO指標の整合性に対して検討を続けている。そのため、電子版PRO評価システム(ePRO)開発への従事が当初の予定よりやや遅れている。次年度後半にePRO評価システムを用いた介入調査を開始できるよう、システム開発を進めるとともに、本学の倫理審査委員会(介入研究)への承認許可を得る。PRO評価に基づく具体的な看護介入については、通常の診療や看護業務に支障をきたさない範囲で実施することが望ましく、引き続き診療科と十分に協議していく必要がある。また、各看護師の技量によるPRO評価への影響をなるべく避けるため、対象診療科に従事する看護師に対して看護介入を実施するPRO指標とその看護展開について説明会を複数回実施する。また、今後の介入調査の進捗を見て胃がん以外のがん腫に対するePRO評価も実施していく予定である。

また、今後の介入調査の進捗を見て胃がん以外のがん腫に対するePRO評価も実施していく予定である。次年度は、本年度に実施したPRO評価表作成に向けた検討の成果を学会またはジャーナルに投稿する予定である。また、次年度はePRO評価システムの開発とこれを用いた介入調査を予定しており、これに伴う備品(タブレット)等の購入を予定している。
ハンス・リップス解釈学におけるパトスを基盤とした知識教授理論の研究

本研究では、ドイツの哲学者ハンス・リップスの解釈学的論理学における知識生成論を考究し、さらに教授論への応用を行った。知識生成論では、「概念論」と「命題論」を再構築した。概念論では「音」によって物が把握さるプロセスを解明し、命題論では命題が日常的「語り」から生じるプロセスを考察した。ハンス・リップスの思想から、知識が日常的な文脈から生成するプロセスを解明した。また比較研究として日本思想(田辺哲学や真言密教等)との比較研究を行い、「共同体」や「言葉」の意義について解明した。さらに教授法への応用研究では、教材から価値を読み取る「メタファー型」教授法・学習法として取りまとめ考察した。平成26年度はハンス・リップスの解釈学に関する文献研究と、教授理論への応用研究を進めた。まずハンス・リップスに関する研究としては、「言葉の習得」の問題を中心に研究を進めた。本研究では知識習得のプロセス解明が目的であるが、本年度はその際鍵概念となる「言葉」を人間が修得するプロセスの解明に努めた。また教授理論への応用研究としては、道徳教育における具体的知識の重要性の解明および、カリキュラム構築を目指した。まず知識習得論に関しては、関西教育学会第66回大会(平成26年11月16日)にて「ハンス・リップス解釈学における言葉と教育の考察」というテーマで発表を行った。言葉や概念が人間の行為から生じるプロセスを、「類似性」という観点から考察し、知識習得における「語り」や「トーン」の重要性を提示した。さらに日本思想との比較研究として、日本仏教教育学会第23回学術大会(平成26年10月18日)において「田辺哲学における国家論と道徳的行為の考察(2)ー他者理解の教育学のためにー」というテーマで発表を行った。リップスではパトスを基盤としながらもディスカッションを介して協同性が構築されるのに対して、田辺元では利他的な隣人愛が提唱されることを比較検討し、道徳教育に果たす役割を考察した。また教授理論への応用研究では、「社会性育成をめざす道徳教育の理論と教材観に関する一考察」(大谷大学教育・心理学会『人間形成論研究』第5号)を執筆し、道徳教育において具体的知識を教授する実質陶冶の必要性を解釈学の立場から論じた。道徳教育において、知識習得を重視する教授法構築を試みた。また解釈学関連の資料を多く収集し、ディルタイから現在に至るまでの解釈学の文献を収集した。ノートパソコン等の物品を購入し、研究環境を整えた。平成27年度は(1)「ハンス・リップスにおける論理学と知識論の理論的研究」、(2)「解釈学を基盤とした教授理論研究」の2点から研究を推進した。まず(1)に関しては、論文2本執筆と学会発表2回を行った。まず論文について1「ハンス・リップスにおける言葉と教育の問題」(『関西教育学会年報』第39号)では、日常の言葉使用について子どもが類似という契機から言葉を修得するプロセスを論じた。2「解釈学的論理学における知識生成とその超越的根源」(『哲学論集』第62号)では、知の語り方や非人称構文について論じた。とりわけ非人称構文では、「今・ここ」という直接的所与がまず非人称構文で表現され、そこから「述語化」が起こり、そして述語の対象として「主語」が生じるというプロセスについて解明した。学会発表の「解釈学的論理学における知識習得と「語り方」の考察」(教育哲学会第58回大会一般研究発表、平成27年10月)では、解釈学における語り方、とりわけ「隠喩」が果たす役割を論じた。(2)の教授理論研究に関しては、論文1本執筆と国際学会発表1回を行った。論文に関しては「道徳科の内容と指導法に関する一考察」(『人間形成論研究』第6号)では、現在の道徳の教科化を踏まえ指導法について論じた。指導法では道徳の教材を4類型化し、それぞれの指導法を提示した。また国際学会発表は"The Principle of Citizenship Education and the Role of Teachers in Japan-On the Standpoint of Hermeneutic Philosophy-“(JUSTEC 27th)のタイトルで、道徳の教材の研究、特に実質的知識を踏まえた道徳的価値観の形成について論じた。以上の研究のために、解釈学の文献購入や海外学会への出張を行い研究を推進した。平成27年度は(1)「ハンス・リップスにおける論理学と知識論の理論的研究」、(2)「解釈学を基盤とした教授理論研究」の2点を中心に研究を行った。(1)「知識生成論の理論的研究」においては、「語り方」と「非人称構文」の視点から知識生成の構造を解明しようとつとめた。とりわけ「非人称構文」によって、直接的所与の状態から人間の認識構造(「主語」ー「述語」関係)が生じるプロセスを明らかにできたのが、大きな研究成果である。また知識生成の根底を「今・ここ」であるとし、それを「超越」という視座から把握しようとしたが、この点に関しては今後研究を続行したい。(2)の「教授理論研究」においては解釈学を基盤とした道徳教育に関して研究を進めた。道徳教育において形式的な価値観を児童生徒に伝えるのではなく、実質的価値観(政治的・経済的教養等)を伝えることを意義に関して研究を進めた。また平成30年度からの道徳の教科化に向けた方向性を把握しながら、道徳教育の内容を4類型化し、それぞれの指導法を提示した。今後はさらに指導法(とりわけ「メタファー型」指導法)を詳細に研究する必要があるが、その契機を作ることができた。

平成28年度は、これまでに引き続きハンス・リップスの解釈学的論理学の文献研究と、教授理論への応用を推進した。解釈学的論理学における「物」の把握、そしてその把握方法として「比較」概念を解明した。解釈学的論理学研究では伝統的論理学のテーゼを他者理解の文脈から構成しなおし、教育における知識伝達(教師ー陶冶財ー学習者)の問題へと応用した。「物」を陶冶財に見立て、教材が持つ意義を論じた。さらに人が物を捉える時「比較」および「類型」にのみ依ること、そして物には、「知らせるもの」が内在していることを論じた。またディルタイの「比較」概念との違いを論じ、リップスの独自性を解明した。研究論文2本執筆、研究発表2回を行った。また教授法研究については、前年度に研究した「メタファー型教授法」をモリソン・プランと関係づけて応用研究を行った。(“The Theory of Moral Education and Problem of "Metaphor Model" in Japan")。モリソン・プランの「同化」、「組織化」においてメタファー型教授が果たす役割について考察した。解釈学的論理学に関してはこれまでの研究を見渡した成果を出したと同時に、最終年度に向けた見通しを立てることができた。論理学が形式的に考えられるのではなく、生に根差して構想されるべきというリップス哲学の意義を把握することができた。さらに伝統的論理学の諸テーゼを間主観的に解釈し直し、「物」概念の持つ役割について再発見できた。とりわけ教授法の「教師ー陶冶財ー学習者」の3項関係において、陶冶財を「物」に見立てることによって、学習者が陶冶財からどのように知識を獲得するのかを考察した。またリップスの「比較」概念を解明したことは、知識習得におけるプロセス解明につながった。リップスでは人間は「物」それ自体は把握できないが、物の現れ(印象)を類型化し比較することによって、物の真相を捉えるプロセスが提示されている。これは学習者が知識をどのように習得するかという教授法につながる。さらに「物」には「知らせるもの」が内在しているというリップスの議論は、陶冶財をどのように捉えるかという問題の解明にも示唆を与える。教授法の研究では、前年度に提示した「メタファー型教授」の研究を継続した。メタファー型教授では、学習者の解釈力が大きな役割を果たすが、具体的な学習段階を研究した。モリソン・プランの5段階教授と重ね合わせ、学習プロセスを具体的に解明しようと努めた。課題としては解釈学的論理学研究では、リップスの著書『認識の現象学研究』『人間の本性』についての研究がまだ不十分である。主著『解釈学的論理学』のみならず、3冊すべての著作を研究する必要がある。また教授法研究の課題としては、メタファー型教授についてさらに考察を進める必要がある。平成28年度は道徳教育を例に考究したが、さらに教科教育にも応用できるように議論する必要がある。これらは平成29年度の課題とする。平成29年度は、ハンス・リップス解釈学の理論研究及び教授法への応用研究、さらに他の哲学との比較研究を行った。
ダイヤモンド薄膜の低温気相合成

出来る限り、低温で良質のダイヤモンド薄膜を合成することを目的として、容量結合型の高周波(13.56MHz)プラズマGVD装置に外部加熱炉を併用して、ダイヤモンド薄膜の合成を行った。エチルアルコールと水素を原料として、500Wの一定の放電電力のもとで、総ガス圧力、エチルアルコール濃度、加熱温度、電極間距離をパラメーターとして、種々の実験を試みた。合成膜はラマン分光,SEM,ESRによって評価した。その結果、以下の事が明らかになった。1、管径が50mmの反応管を使った場合、電気炉による加熱を利用しないとき、ダイヤモンドの析出は観測されない。これは放電による自己加熱だけでは、ダイヤモンド析出に必要な基板温度に達しないためである。2、外部加熱を利用して、基板温度を550゚Cに設定したとき、総ガス圧力は13Torr、エチルアルコール濃度は、13%が、ダイヤモンド析出に最も良い条件である。3、上記の圧力、濃度下では、基板温度が350800゚Cの範囲でダイヤモンドの析出が見られる。この内、550600゚Cの範囲では、非ダイヤモンド成分の殆ど無い良質なダイヤモンド膜が得られる。4、350゚Cでもダイヤモンドが析出するが、非ダイヤモンド成分の含有もある。この膜のSEM像によると、膜は多重双晶のボール状の粒子より構成されている。5、反応管径を35mmにし、赤外線加熱を使い、電極間距離を最適にした場合、非常に良質の膜が得られる。6、上記の反応管の場合、外部加熱無しでも、非ダイヤモンド成分の無い良質の膜が得られる。この場合の温度は370゚Cと見積られる。容量結合型の電極構造をもった反応管に外部加熱炉を併用した高周波(13、56MHz)プラズマCVD装置をダイヤモンド薄膜合成に適したものにするための種々の改良を行った。エチルアルコ-ルと水素を原料として、500Wの一定の放電電力のもとで、総ガス圧力、エチルアルコ-ル濃度、加熱温度をパラメ-タ-として、ダイヤモンド薄膜の合成を試みた。合成膜はラマン分光,SEMによって膜薄の評価を行った。1、外部加熱を利用しない場合は、ダイヤモンドの析出は観測されない。2、外部加熱を利用して、基板温度を550°Cに設定したとき、総ガス圧力は13Torr、エチルアルコ-ル濃度は13%が、ダイヤモンド析出に最も良い条件である。3、上記の条件下では、基板温度が350800°Cの範囲でダイヤモンドの析出が見られる。4、この内、550600°Cの範囲では、非ダイヤモンド成分の殆ど無い良質なダイヤモンド膜が得られる。これまで、良質のダイヤモンド膜を得るには、600°C以上の高温が必要であるのが一般であるので、この結果は1つの成果と言えよう。5、今までに例を見ない、350°Cでもダイヤモンドが析出するが、非ダイヤモンド成分の含有もある。この膜のSEM像によると、膜は多重双晶のボ-ル状の粒子より構成されている。6、基板温度が350°Cで、水素濃度を増加すれば、非ダイヤモンド成分が少なくなり、若干の膜質の改善が重られる。出来る限り、低温で良質のダイヤモンド薄膜を合成することを目的として、容量結合型の高周波(13.56MHz)プラズマCVD装置に外部加熱炉を併用して、ダイヤモンド薄膜の合成を行った。

合成膜はラマン分光、SEM、ESRによって評価した。その結果、以下の事が明らかになった。1、管径が50mmの反応管を使った場合、電気炉による加熱を利用しないときは、ダイヤモンドの析出は観測されない。これは放電による自己加熱だけでは、ダイヤモンド析出に必要な基板温度に達しないためである。2、外部加熱を利用して、基板温度を550°Cに設定したとき、総ガス圧力は13Torr、エチルアルコール濃度は13%が、ダイヤモンド析出に最も良い条件である。3、上記の圧力、濃度下では、基板温度が350800°Cの範囲でダイヤモンドの析出が見られる。この内、550600°Cの範囲では、非ダイヤモンド成分の殆ど無い良質なダイヤモンド膜が得られる。4、350°Cでもダイヤモンドが析出するが、非ダイヤモンド成分の含有もある。この膜のSEM像によると、膜は多重双晶のボール状の粒子より構成されている。5、反応管径を35mmにし、赤外線加熱を使い、電極間距離を最適にした場合、非常に良質の膜が得られる。6、上記の反応管の場合、外部加熱無しでも、非ダイヤモンド成分の無い良質の膜が得られる。この場合の温度は370°Cと見積られる。
光が誘発する新規な微生物機能に関する研究

LitRはビタミンB_<12>を光アンテナ分子として利用するバクテリア型転写調節蛋白質であり、その類似遺伝子は細菌種を超えて広範に分布している.我々は温泉に生息する高度好熱菌およびバチルス細菌のLitRホモログを対象としてその機能と役割の解明を進め、LitRが抗酸化活性をもつカロテノイド生産の光スイッチとして機能することを明らかにした。また、生化学的な解析によりLitRタンパク質がアデノシルB_<12>を光アンテナとして利用する光センサーであることを証明した。一方、PseudomonasのLitR様蛋白質を介した光誘導性転写制御にはLOV型光受容体の関与が予想され、新しい光センシング機構の存在が強く示唆された。LitRはアデノシルB12(AdoB12)を光アンテナ分子として利用するMerRファミリーの転写調節蛋白質であり、その類似遺伝子は細菌種(主に非光合成細菌)を超えて広範に分布している。我々はこれまでに系統分類学的に異なる細菌種由来のLitRホモログ群を対象としてその機能と役割の解明を進め、主に抗酸化活性をもつカロテノイド生産の光スイッチとして機能することを明らかにしてきた。本年度は主にBacillus megateriumのLitRホモログ(LitRbmq)の機能と役割の解明を進めた。野生株は光に応答して顕著なカロテノイド生産を示した一方、litRbmq破壊株は光の有無に関わらず構成的にカロテノイドを生産した。大腸菌で調製したLitRbmq組み換えタンパク質はAdoB12と複合体を形成し、暗条件下でカロテノイド合成遺伝子のプロモーター領域に結合したが、光が照射されたLitRbmqはその結合能を有していなかった。高度好熱菌ThermusのLitR-AdoB12複合体は光に応答してその分子量が大きく変化することをこれまでに明らかにした。一方、バチルス属細菌のLitRも同様に光依存的なDNA結合能を示したが、明・暗両条件下において常にホモ二量体を形成した。本結果はLitRの光依存的な転写調節機構には2つのタイプが存在することを示唆している。また、PseudomonasのLitR様蛋白質を介した光誘導性転写制御はLOV型光受容体(植物のフォトトロピンホモログ)の関与が予想され、新しい光センシング機構の存在が強く示唆された。興味深いことにLitRとLOVホモログ遺伝子はPseudomonas属細菌のゲノム上に複数コードされており、この高度なバックアップ機構の存在は本菌における光応答機構の重要性を意味している。LitRは広範なバクテリアに保存されている光応答性転写調節蛋白質である。本年度はその光センサーとしての遺伝生化学的な解析を実施した。Thermus thermophilusが示す光誘導性カロテノイド生産の中心的な制御因子であるLitRの組み換えタンパク質を大腸菌で調製し、生化学的な解析を実施した。LitRはコエンザイムB12(AdoB12)に対して特異的な結合を示したことから、AdoB12がそのリガンドであることが判明した。LitR-AdoB12複合体の標的プロモーターへの結合性を調べたところ、暗条件におけるLitR-AdoB12複合体は標的プロモーターにして特異的な結合を示した。その一方で、明条件下のLitR-AdoB12複合体はそのDNA結合活性を消失していた。一般的にAdoB12は光分解を受けることが知られているので、吸収スペクトルの変化を解析したところ、光照射にともなうLitR-AdoB12の活性消失はAdoB12がOHB12に変換することが原因であることが判明した。また、AdoB12からOHB12への光分解はLitRのダイマーからモノマーへの変換を引き起こした。以上の結果より、LitRはコエンザイムB12を光アンテナ分子とする新規な光センサーであることが明らかになった。Pseudomonas putidaのLitRホモログの遺伝学的な解析を進めたところ、意外なことにAdoB12はLitRの光受容分子として利用されないことが判明した。そこで、litRに隣接する遺伝子群に着目したところ、LOV型光受容体(sbp)がLitR依存的な光誘導性転写制御に関与することが判明し、新規なタイプの光受容機構の存在が示唆された。1.LitR蛋白を介した光応答の分子機構の解明T. thermophilusおよびBacillus megateriumに由来するLitRの大腸菌における大量発現および精製系を確立した。本系により2Lの培養液から約20mgのタンパク質を精製することに成功した。本精製タンパク質を用いて、理研播磨研究所との共同研究により、結晶化の条件検討を進め、微小な結晶を得ることに成功した。現在、マイクロビームライン「BL32XU」を用いた解析を進めており、結晶構造の最終決定には至っていないものの概ね順調に進んでいる。

2.Pseudomonas putidaの光応答性レギュロン遺伝学的な解析は目標通りに達成できた一方で、組み換えタンパク質の生化学的な解析は難航した。すなわち、litRならびにLOV型光センサーの遺伝子破壊株を作製し、レポーターアッセイによる転写解析を行った。それらの結果よりlitRとLOV型光センサーの役割が推定できた。その一方で、組み換えLitRタンパク質は可溶性画分に安定に発現しないという問題点があらわになった。そこで、各種Pseudomonas属細菌のLitRホモログを発現し、その中からP. mendocinaのLitRが可溶性蛋白質として安定に発現することが判明したことから、次年度に大きな進展が望めると考えている。3.光によって誘発される新規な微生物機能の探索藻類と共生するバクテリアの光応答に着目した実験を進め、複数の光依存的にカロテノイドを生産する細菌およびビタミンB12を合成する菌群を見出した。また、ゲノム情報を活用した光受容体の探索を進め、ChromobacteriumやStreptomycesから新規な光応答遺伝子および光受容体の候補を見出すことに成功し、現在、遺伝生化学的な解析による解析を進めている。1.LitR蛋白を介した光応答の分子機構の解明引き続き理研播磨研究所との共同研究を進め、T. thermophilusおよびBacillus megateriumに由来するLitRの立体構造構造を決定する。それと同時に、ランダム変異によりLitR変異体を遺伝学的な手法により探索し、LitR活性に影響を及ぼすアミノ酸残基を特定する。また、LitR標的プロモーターの種々の変異体を作成し、それを利用したLitR-DNA相互作用の解析を行い、LitRの結合コンセンサス配列を明らかにする。2.Pseudomonas putidaの光応答性レギュロンPseudomonas mendocinaのLitRは可溶性蛋白質として安定に発現することから、LitRの生化学的な解析は本菌由来の蛋白質を用いて進める。LitRの光依存的な活性制御はLOV型光センサーを介して行われることが推測されるので、蛋白質ー蛋白質間相互作用やLitRのDNA結合活性を指標に解析していく。3.光によって誘発される新規な微生物機能の探索日本に自生するミヤコグサをはじめとするマメ科植物を対象に、その葉面に共生する細菌の光応答性を解析する。一方、ゲノム情報に基づく光受容体の探索では、これまでに推測された光受容体の機能解析を進め、光センサーであるかを証明する。試薬類、蛋白精製用カラム、キット類、ラジオアイソトープ、オリゴヌクレオチド、DNAマイクロアレイ用チップ、受託シーケンスなどの消耗品・受託解析に使用予定である。
傾斜地における火炎・熱気流性状の計測とモデリング

林野火災など、傾斜地で発生した火災による火炎の形状は、水平面におけるそれとは異なり、火炎が斜面へ倒れ込み、延焼拡大を助長する要因となる。そのため、傾斜地における火炎形状を把握・予測することは、防火対策上非常に重要であるが、現在までに詳細な研究はなされていない。本研究では、傾斜地における火災性状を体系的に解明することを目的とし、その第1段階として、火炎形状に及ぼす傾斜角度の影響を実験的に検討した。その結果、(1)傾斜面における火炎は、周囲空気の巻き込みが不均一であることから、負圧になりやすい斜面上方向へ吸いつき、斜面上を這うこと、(2)斜面における火炎は、全体としての長さは発熱速度のみに依存して決まり、傾斜角度によって決まる長さ分だけ斜面上を這い、その後、発熱速度と傾斜角度のつりあいに応じた長さだけ立ち上がる。発熱速度に対する依存性は、水平面上で発生した火炎同様Q^<*2/5>に比例すること、が明らかとなった。林野火災は消火が困難であり、二酸化炭素等の地球温暖化促進物質による環境影響も危惧される。このような火災による被害低減のための基礎研究として、本研究では、いまだ詳細な研究がなされていない、傾斜地における火炎および熱気流の挙動を表す実験データを取得すると共に、これを記述できる物理モデルの構築を目的とした。平成21年度は、基礎となる実験データの蓄積に主眼をおいた。1200mm×1800mmの水平面を持ち、傾斜角度を90°まで設定できる傾斜架台を製作した。火源には100mm×600mmの開口部を持つ矩形バーナーを使用し、バーナー表面を不燃ボードで覆うことにより、開口部の縦横比を1:1,1:3,1:5,1:12の4種類設定した。傾斜角度は0°,15°,30°,45°とし、燃料はLPGとした。測定項目は火炎形状,温度,速度,熱流束である。得られた実験データから、まず、火炎形状と傾斜角度の関係について検討した。その結果、火炎高さは発熱速度に依存して高くなる傾向が確認できた。また、傾斜角度が大きくなるほど、火炎は傾斜面を這うように立ち上がることが実験的に確認できた。温度測定結果をみると、火源中心から火災プルームの主軸に沿った温度は、火源中心からの距離が遠ざかるにつれて減衰する傾向は水平面における火災プルームの性状と同じであったが、火源からの距離が同じ地点においては、火炎が傾斜面を這う効果によって、傾斜角度が大きいほど温度が高くなっていた。すなわち、火災プルーム中心軸上の温度上昇は、発熱速度の変化に対して、傾斜角度によっては相似性が保存されなくなる可能性があることが分かった。以上の知見は、本研究によって新たに発見できたことであり、その意義は大きい。このような火災による被害低減のための基礎研究として、本研究では、いまだ詳細な研究がなされていない、傾斜地における火炎及び熱気流の挙動を表す実験データを取得すると共に、これを記述できる物理モデルの構築を目的とした。平成22年度は、平成21年度に引き続き基礎となる実験データの蓄積と、データをもとに解析を行い、特に傾斜した火炎の形状についてのモデル化を試みた。昨年度製作した傾斜模型を用いて、100mm×100mmの正方形火源,100mm×600mmの矩形火源、10mm×600mmの線火源を用いて火炎を発生させ、火炎が斜面を這う長さ(付着距離)及び、傾斜面からの火炎の高さを読み取ると共に、K型熱電対を用いて火炎周囲の温度場を3次元的に計測した。得られた実験データから、火炎形状と発熱速度・傾斜角度の関係、及び火災プルーム中心軸上の温度と距離の関係について検討した。火炎形状と発熱速度,傾斜角度の関係については、(1)傾斜面における火炎は、周囲空気の巻き込みが不均一であることから、負圧になりやすい斜面上方向へ吸いつき、斜面上を這うこと、(2)斜面における火炎は、全体としての長さは発熱速度のみに依存して決まり、傾斜角度によって決まる長さ分だけ斜面上を這い、その後、発熱速度と傾斜角度のつりあいに応じた長さだけ立ち上がる。

火災プルーム中心軸上の温度と距離の関係については、(1)傾斜角度が大きくなるに従って、斜面に沿って高温領域が広がる傾向が見られ、この性状は傾斜角度のみに依存し、発熱速度に関係しないことが明らかとなった。
新しい球面鏡型電子エネルギ-分析器の製作

我々は「新しい球面鏡分析器」(国内及び国際特許出願中)を発明して開発してきた。この分析器の特徴は、あるエネルギ-の粒子の放出角度分布が2次元像として一度に観測できることにある。また、単に、エネルギ-分析器として使うときには従来の物より8000倍も明るい。電子の軌道は従来の物とは大きく異なる楕円軌道であり、分析器の構造も半球型のグリッドと半球型の電極を組み合わせた独特のものである。試作機については予想どおりの性能が得られ,実用化の段階に入っている。本研究の目的は、実用化に当たって予備実験中に明らかになったいくつかの問題点を解決することである。具体的には、1.新しい計算に基づき、高エネノギ-側の透過率を一様にするような電極を作製して分解能の角度依存性を無くする。2.グリッドの真球度を高め、検出の角度による一様性を高める。3.操作性を高めるため、専用のデ-タ処理装置を接続してリアルタイムで画像が見えるようにし、付加価値の向上を計る。計画1.の電極の改造などは消耗品費で行った。大幅な設計変更であったので製作に時間がかかったが、つい最近順調に完成した。計画2.のグリッドの改造も順調に行われた。改造したものを現有の試作機と交換して透過率の角度依存性と分解能の実験を行う予定であったが、製作が遅れたため、テストはまだ終わっていない。計画3.では、設備備品費でPIASデ-タ処理装置を購入した。これは現有のパソコンに替わるもので、デ-タを取りながらリアルタイムで蓄積した画像を見ることができ、操作性は大幅に向上した。また、蓄積デ-タのカラ-表示が可能となったので、非常に見やすく、商品価値が高まった。このように、最終的な試験はこれからであるが、計画は順調に行われており、成果は確実である。
沿岸都市域における地下水総合管理のための地下水涵養モデルの構築

本研究の研究成果は次の通りである.1)低平地都市大阪における水循環と地下水利用の在り方について検討し,新たな地下水の利用を可能にする地下水管理システムの構築には大阪平野全体を対象空間とした地下水の涵養機構の解明が必須であること,また,地下水の総合管理は、地下水の涵養・流動・滞留域における健全な水循環系の確保を基本としつつ、持続的な地下水利用システムの確立のために不可欠な制度であることを指摘した.2)大阪平野広域地下水シミュレーションモデル構築にあたって,3次元的な第四紀層の地質構造モデルの作成を行う必要があり,従来から蓄積されてきた大阪平野周辺の第四紀層に関わる資料にもとづいて代表的な層準の分布深度を集成した平面図(はぎ取り地形図)としてまとめ,それをもとに3次元地質構造モデルを構築した.3)地下水情報のデータフォーマットを統一し,地下水の全体像を視覚的に捉えることができるようにGIS(地理情報システム)とリンクさせた大阪平野の地下水情報のデータベースを構築した.4)統計学的な「単純モデル手法」にもとづく分析から,大阪市域における地下水位への降水・潮位・揚水の影響関係を明らかにした。また,浅層地下水の溶存成分の分析から,塩素イオン濃度や,酸素および水素の安定同位体比の空間分布,トリチウムによる年代測定,滞留時間測定を実施し,地下水総合管理のための基礎データとなる大阪平野地下水盆の涵養経路や流動・貯留状態を明らかにした。5)広域での地下水流動の場を考える「地下水盆管理」のために,大阪市域を中心とする周辺都市域における広域地下水流動シミュレーションのための地下水涵養モデル(広域地下水流動解析システム)を構築した.集積された情報を活用して地下水涵養モデルの地下水総合管理への適用性を明らかにした.本研究の研究成果は次の通りである.1)低平地都市大阪における水循環と地下水利用の在り方について検討し,新たな地下水の利用を可能にする地下水管理システムの構築には大阪平野全体を対象空間とした地下水の涵養機構の解明が必須であること,また,地下水の総合管理は、地下水の涵養・流動・滞留域における健全な水循環系の確保を基本としつつ、持続的な地下水利用システムの確立のために不可欠な制度であることを指摘した.2)大阪平野広域地下水シミュレーションモデル構築にあたって,3次元的な第四紀層の地質構造モデルの作成を行う必要があり,従来から蓄積されてきた大阪平野周辺の第四紀層に関わる資料にもとづいて代表的な層準の分布深度を集成した平面図(はぎ取り地形図)としてまとめ,それをもとに3次元地質構造モデルを構築した.3)地下水情報のデータフォーマットを統一し,地下水の全体像を視覚的に捉えることができるようにGIS(地理情報システム)とリンクさせた大阪平野の地下水情報のデータベースを構築した.4)統計学的な「単純モデル手法」にもとづく分析から,大阪市域における地下水位への降水・潮位・揚水の影響関係を明らかにした。5)広域での地下水流動の場を考える「地下水盆管理」のために,大阪市域を中心とする周辺都市域における広域地下水流動シミュレーションのための地下水涵養モデル(広域地下水流動解析システム)を構築した.集積された情報を活用して地下水涵養モデルの地下水総合管理への適用性を明らかにした.本年度の主な研究実績は次のとおりである。1)大阪市街地域の水収支と水循環形成過程を明らかにするために,降水と揚水・排水システムの量的特性を調査し,新たな水循環構想の中で地下水の利用が健全な水循環を導くことを示した。また,政府都市再生本部「都市再生プロジェクト(第3次)」(2002.12)の決定に基づき,都市における水循環過程の問題点を整理し,今後の対応策について検討した。2)大阪市域を中心とする周辺都市域の観測井から得られる地下水情報を収集し,これらの情報をもとに大阪市域おける揚水量・地下水位・地盤沈下に関するデータベースを構築した。また,広域地下水涵養シミュレーション解析のための入力データを作成した。3)大阪平野に分布する30箇所の井戸から採水した地下水の既存水質データに地球統計学手法を適用して大阪平野の,TP-50m以浅に分布する地下水の塩素イオン濃度と総陰イオン濃度の空間分布を推定し,大阪平野地下水の流動状態(滞留状態)や流動経路を評価した。4)統計学的な「単純モデル手法」に基づいて,大阪市域の浅い沖積層と深い大阪層群砂礫層で観測された地下水位の長期変動に対して,揚水量,降水量および潮位のそれぞれの影響度を分析し,これらの要因と広域的な地下水涵養・流出関係を明らかにした。5)地表地質調査・ボーリング調査・物理探査などによる第四紀層地質データにもとづいて,大阪平野地下水盆の3次元地質構造モデルを作成した。このモデルは,3次元FEM地下水流動シミュレーション解析の基本地下構造モデルとなるものであり,また,地下水観測結果の整理,各帯水層の水理物性の評価に活用できる。6)大阪平野広域地下水涵養シミュレーション解析を実施した。解析は作成した3次元地質構造モデルを用いた

3次元浸透有限要素解析であり,本年度の研究では、実績揚水条件等を与えた計算値が観測地下水位と整合するようにパラメータを同定する内挿検定を行った。これらの研究実績に基づいて,次年度以降,健全な水循環を基本として持続可能な地下水環境保全と新たな水資源確保に係わる地下水の総合管理に資する広域地下水シミュレーションシステムを構築する。1)低平地都市域における新たな地下水総合管理の方向について,健全な水環境,持続可能な地下水環境,低平沿岸都市における地盤災害(地盤沈下,液状化)・水利用(飲用水,危機管理用水,雑用水,環境用水),地下水政策などの観点から検討し,実施可能な地下水管理とモニタリングの制度的枠組みを規定した。2)大阪平野の地下水情報データのフォーマットを統一し,地下水情報を視覚的にとらえることができるようにコンピュータ画面を利用してGIS(地理情報システム)とリンクさせた地下水情報データベースを構築した。また,地下水データベースの閲覧・活用するための専用のプログラムを開発した。このプログラムには,地図を使った観測点検索機能を中心に検索結果をグラフ表示する機能,数値データを表示する機能,検索した結果をファイルに保存する機能などが盛り込まれている。3)大阪平野に分布する54箇所の井戸水,および涵養域の8箇所の表層水を採取し,主要溶存成分,酸素および水素の安定同位体比,塩素イオン濃度分布,主成分得点の空間分布に基づいて,地下水の流動経路や滞留時間の推定を実施した。また,帯水層構造や断層などの地質構造と地下水流動関係を評価し,地化学データの空間分布から上町台地が地下水に対して流動バリアとして働いていることを明らかにした。4)統計学的な「単純モデル手法」に基づいて,大阪市域の浅い沖積層と深い大阪層群砂礫層のそれぞれでの観測地下水位の変動に対して,揚水量,降水量および潮位の影響度を分析した。そして,これら3要因の広域的な涵養・流出関系を特定化し,大阪平野での適正地下水位や揚水量のあり方への指針を与えた。5)大阪平野表層部の沖積層(難波累層)の下位の最も新しい砂礫層は天満層と呼ばれているが,DIG(関西地盤調査情報データベース)を用いて,この砂礫層の分布や岩相層序について検討を行った。その結果,平野地下に埋没谷を充填する礫層の存在が明らかになった。従来天満層として一括して取り扱われてきた粗粒層について,細分が可能であり,大阪平野浅層部での地下水帯水層構造の見直しの必要性を指摘した。6)大阪市域の浅層モデル地盤を対象として地下水位低下による粘土地盤の沈下予測を実施し,地盤のクリープ沈下・圧密履歴を考慮しうる弾粘塑性圧密解析手法を用いて顕著な地盤沈下を生じさせない地下水の適正揚水量を求めた。7)適正化された3次元広域地下水涵養モデルを用い,観測水位に基づく初期水位分布の導入と適切な内挿検定により大阪低平地沿岸都市域における健全な水循環を基本として持続可能な地下水環境保全と新たな水資源確保に係わる地下水の総合管理に資する広域地下水シミュレーションシステムを構築した。本年度の主な研究実績は次のとおりである。1)大阪平野の地下水情報と地質モデルを関連させたデータベースを構築した。このデータベースを用いて個別の地下水観測井を中心とした地層断面図の画像データベースを作成して,観測井ごとの観測対象帯水層を特定した。
新ホスト化合物・カリキサレンを基体とする機能性分子の合成と応用に関する研究

盃型をしたカリキセレンの空孔の上辺と下辺のいずれかにスルホン酸基をもつ水溶性カリキセレンを合成した.これらの化合物は種々の有機分子とホスト・ゲスト型の錯体を形成し,空孔の大きさによって分子認識をすることがわかった.上辺のOH基をアルキル化したものは分子識別能を持った新しい界面活性剤となる.特にO-ドデシルーP-スルホナートカリックス〔6〕アレンは水中で1分子ミセルを形成し強い可溶化力を有している.キラルなカリキサレンを水溶性カリキサレンより合成した.それらはゲスト分子の包接によってCDスペクトル変化を示した.この変化は"alternate"より"Cone"構造へのコンホメーション変化によるもので,コーン構造のカリキセレンはオルタネイト構造よりもゲスト結合に適した空孔を与えるためと解釈された.水溶性のカリックス〔5〕および〔6〕アレンはウラニルイオン(UO_2^<2+>)と安定な錯体を形成し,その安定度定数は10^<18>-10^<19>M^<-1>という極めて大きな値であった.更に他の金属イオンに対するUO_2^<2+>の選択性は10^<12>より大であった.この非常に大きな結合性と選択性はUO_2^<2+>と錯体形成に対してあらかじめ組織化されたカリキサレンの独特な構造によっているものと考えられる.最後に水溶性のカリックス〔4〕アレンの4つのOH基のそれぞれのpKa値が決定された. pKa_1(第1解離)値は0-1で,一方pKa_4(最後の解離)値は12-16であった.このことよりカリキセレン類は強酸性のプロトンと強塩基性のオキシアニオンを1分子内に持つ極めて興味深い物質であるといえる.このことは分子内のOH基の間の強い水素結合によっている.これらの結果よりカリキセレン類は新しいリガント,界面活性剤,触媒およびホスト分子を設計するための基本骨格として役立つことがわかった.盃型をしたカリキセレンの空孔の上辺と下辺のいずれかにスルホン酸基をもつ水溶性カリキセレンを合成した.これらの化合物は種々の有機分子とホスト・ゲスト型の錯体を形成し,空孔の大きさによって分子認識をすることがわかった.上辺のOH基をアルキル化したものは分子識別能を持った新しい界面活性剤となる.特にO-ドデシルーP-スルホナートカリックス〔6〕アレンは水中で1分子ミセルを形成し強い可溶化力を有している.キラルなカリキサレンを水溶性カリキサレンより合成した.それらはゲスト分子の包接によってCDスペクトル変化を示した.この変化は"alternate"より"Cone"構造へのコンホメーション変化によるもので,コーン構造のカリキセレンはオルタネイト構造よりもゲスト結合に適した空孔を与えるためと解釈された.水溶性のカリックス〔5〕および〔6〕アレンはウラニルイオン(UO_2^<2+>)と安定な錯体を形成し,その安定度定数は10^<18>-10^<19>M^<-1>という極めて大きな値であった.更に他の金属イオンに対するUO_2^<2+>の選択性は10^<12>より大であった.この非常に大きな結合性と選択性はUO_2^<2+>と錯体形成に対してあらかじめ組織化されたカリキサレンの独特な構造によっているものと考えられる.最後に水溶性のカリックス〔4〕アレンの4つのOH基のそれぞれのpKa値が決定された. pKa_1(第1解離)値は0-1で,一方pKa_4(最後の解離)値は12-16であった.このことよりカリキセレン類は強酸性のプロトンと強塩基性のオキシアニオンを1分子内に持つ極めて興味深い物質であるといえる.このことは分子内のOH基の間の強い水素結合によっている.これらの結果よりカリキセレン類は新しいリガント,界面活性剤,触媒およびホスト分子を設計するための基本骨格として役立つことがわかった.当該年度はカリキサレンを水溶性ホスト化合物に誘導し、その性質を詳細に調べた。また、水酸基に金属イオンと相互作用する官能基を導入し、環状イオノファーを合成し、そのイオン親和性の評価も行なった。まず、水酸基のパラ位にスルホナート基を導入し、種々の水溶性カリキサレンを合成する方法を確立した。これらの化合物は、環員数および水酸基上の置換基の種類により、異なる疎水性空孔を提供し、分子認識機能を有することが明らかとなった。プロパンサルトンと処理することにより、水酸基側にスルホナート基をもつ異なるタイプの水溶性カリキサレンの合成法も確立した。一方、水溶性のカリックス〔4〕アレン類の水酸基の解離定数を詳細に調べた。その結果、第一解離(【pKa_1】)は1以下の強酸性を示すが、第4解離(【pKa_4】)は12以上の強塩基性を示すことが明らかとなった。すなわち、カリキサレン類は同一分子内に強酸と強塩基をもつ興味ある化合物であることが解った。これはカリキサレンの水酸基が強い水素結合で相互作用することを示している。

さらに、水酸基の解離に伴って円錐型(cone)コンホメーションの安定性が変化することも明らかとなった。スルホナート基を有するカリキサレン類は強いアニオン性静電場を提供することを見い出した。特に、カチオン電荷をもつジアゾニウム塩とは安定な会合体を形成し、水溶液中でもジアゾニウム塩の分離を抑制する能力を示した。水酸基上にエステル基あるいはエーテル基をもつカリキサレン誘導体は、環状の酵素系配位子として働き、クラウンエーテルと類似の機能を示すことが明らかとなった。環員数と対応して非常に良い金属選択性を示した。パラ位に脂肪族長鎖をもつ化合物は金属イオンの溶媒抽出に使用できることも見い出した。
隕石中希ガス濃縮成分Qの物理的分離方法および希ガス同位体に関する研究

1.隕石からの希ガス濃縮相の物理的分離法の適用とQ相の解明を目的として,その分離法をCM2マーチソンおよびCV3 NWA2086炭素質コンドライト隕石に適用した。ともに少量ではあるが疎水性物質が得られ,それらの希ガス含有量と同位体比を測定した。得られだ疎水性物質はともに過去の研究で確認されているCV3アエンデ隕石とは異なる様相を示していたが,SEMやラマン分光観察からはQ成分の担体候補である炭素質物質の存在(炭素ピーク)は確認できた。しかし,アエンデに見られるような優位な希ガスの濃縮は見られなかった。同位体比に関しては,NWA2086は全岩に見られる始源的なHL成分が確認できたが,マーチソンにおいてはQもHL成分も確認できなかった。従って,Q相は隕石の種類により異なる様相を持ち,必ずしも疎水性のプレソーラー・ダイヤモンドに付随してくる物質ではない可能性が示唆される。2.サン・トーバン鉄隕石の宇宙線照射年代決定と包有物中の始源的希ガス成分有無を調べるために,Fe-Ni合金とクロマイト包有物の希ガス測定を行った。メタルは宇宙線照射により生成されるコスモジェニック成分に卓越していたが,一般的な鉄隕石に比べて一桁少なくサン・トーバンの母体メテオロイドは非常に大きかった可能性が示唆される。また算出した宇宙線照射年代は約11Maであり,これは鉄隕石の平均的な年代にくらべて一桁若いものであった。更に宇宙線照射の影響を受けている期間中に破砕されるなどの照射環境が変わるイベントがあったと考えられる。クロマイトはメタルに比べると希ガス含有量は多いものの,各希ガス同位体比は地球大気の同位体組成に近いものであり,コンドライトに見られるようなQやHL成分は観測されなかった。宇宙線照射年代は15Ma程度でありメタルよりも早く形成されていたと思われる。過去に物理的手法で希ガス濃縮成分Qの分離に成功しているAllende隕石(CVコンドライト)に比べて,隕石形成時に水質変性を受けているとされるMurchison隕石(CMコンドライト)について,同様の手法を用いてQの分離を試みた.分離によりアク状の物質が得られたが,Allendeより得られた物質に比べて色が薄く,bulkに対して得られた量も少なかった.この物質に関して,希ガス含有量および同位体比の測定を行った.その結果,プレソーラー・ダイヤモンド中に特徴的に含まれる希ガス成分と宇宙線照射により生成される成分,および地球大気成分の混合であり,重い希ガス成分を濃縮したQ相が持つ成分の特徴は見られなかった.このことから,Murchison隕石におけるQ相の物理的分離は出来なかったと考えられる.鉄隕石の中でも比較的最近になり研究が始められ,内部に酸化物や硫化物などの包有物を豊富に含むSaint Aubin鉄隕石(ungrouped)について,包有物中の希ガス同位体測定を行った.測定した包有物はクロマイト(FeO・Cr_2O_3),トロイライト(FeS),シュライバーサイト((Fe,Ni,Co)_3P)で,段階燃焼法によりガス抽出を行った.どの包有物においても、宇宙線照射による希ガス成分が非常に強く明らかではないが、シュライバーサイトおよびトロイライトのNe同位対比において始源的なHL成分が少し見られる.また、クロマイトに関しては他の二つの包有物に比べ重い希ガスが抽出される温度が4500度高く、希ガスの保持力が強いことが分かった.また高温でのKr,Xeガスは全て抽出しきれていなかった.更にこれらの重い希ガスは、同位体組成比からははっきりしないが抽出される温度が2段階に分かれていることから。cosmogenic以外の成分を含むと考えられる.1.隕石からの希ガス濃縮相の物理的分離法の適用とQ相の解明を目的として,その分離法をCM2マーチソンおよびCV3 NWA2086炭素質コンドライト隕石に適用した。