hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
上皮形態形成を制御する細胞自他認識機構の解析

上皮組織の形態形成は、個々の細胞が細胞運命に従って適切に形態を変化させることで生み出される力によって駆動される。いくつかの場合において異なる運命を持つ細胞同士が互いを認識し、自身の振る舞いを制御する。運命決定因子により規定されるトランスクリプトーム状態が、その自他認識に関わると考えられるが、詳細については不明な点が多い。その解明に向けた全ゲノムレベルでの情報基盤を構築するために、まずショウジョウバエ初期胚を対象とした1細胞RNA-seq手法を確立し、251細胞分の1細胞RNA-seqデータを取得した。そして、細胞ごとに発現状態が異なる様々な自他認識制御の候補因子群を同定することに成功した。動物においては、一層の細胞シートからなる上皮組織が秩序だって成長と変形を繰り返すことにより機能的な器官、さらには個体を作り上げていく。上皮形態形成は異なる運命を持つ細胞群が接する境界で顕著に駆動されることから、細胞が近隣細胞との違いを認識し、応答することが必須であると考えられるが、この自他認識のメカニズムは理解が進んでいない。この形態形成運動を駆動する自他認識機構は主に発現する転写因子の違いが基盤となっていることが多い。つまり、それら転写因子群の下流で制御されるトランスクリプトームの違いが自他認識を担っていると考えられる。この自他認識制御メカニズムを全ゲノムレベルで明らかにするために、本研究ではショウジョウバエ胚における各細胞の遺伝子発現状態を定量解析することを目指しており、ショウジョウバエ胚から分離した細胞の1細胞RNA-seq技術を確立することを第一の目的としている。これまでにフリューダイム社C1を用いた1細胞cDNA合成を試みており、cDNAを合成することには成功した。RT-PCRによりこれらのcDNAからハウスキーピング遺伝子および細胞特異的に発現する遺伝子の発現を検出することもできた。しかしながら、細胞の捕獲効率やC1中での細胞の安定性にまだ問題が残っているために、効率良く、確証をもって真に1細胞由来のcDNAを合成するには至っていない。現在、この問題を解決するために実験条件の検討を進めている。ショウジョウバエ胚由来の細胞が想定以上に物理的な刺激に弱く、一般的な細胞と比較しても弱い物理刺激により細胞死を起こしてしまうことが原因で、1細胞ずつの単離および真に1細胞由来のcDNA合成には成功できていない。物理的な刺激に弱いという問題を解決するために実験条件の検討を進め、固定を行った細胞を用いることにより細胞の捕獲効率が大幅に改善され、細胞の断片化も起こらなくなることが明らかになった。予期していなかった細胞の性質により当初の計画からは遅れが生じているが、その解決方法は見出しつつある。これまでにショウジョウバエ胚の細胞が想定以上に物理的な刺激に弱いことがわかり、手法の確立に時間がかかってしまっていたが、細胞分離の条件検討を重ね、かつ細胞を固定することによりフリューダイム社C1を用いた1細胞cDNA合成から次世代シーケンサーを用いたRNA-seq解析までの手法の確立に成功した。RNA-seqの結果を解析すると、ハウスキーピング遺伝子は細胞間で均一な発現を示す一方で、細胞特異的な発現を示すことが知られている遺伝子については細胞間で発現量に差が検出された。ショウジョウバエ胚由来の細胞が想定以上に物理的な刺激に弱く、弱い物理刺激により細胞死を起こしてしまうことが原因で手法の確立に予想以上の時間がかかってしまっていたが、細胞を固定することによりC1における細胞の捕獲およびcDNA合成を行うことができるようになった。このような予期していなかった細胞の性質により当初の計画からは遅れが生じているが、その問題は解決でき、解析を進める準備は整った。本研究ではこの自他認識制御メカニズムを全ゲノムレベルで明らかにすることを目指して、ショウジョウバエ胚における各細胞の遺伝子発現状態を定量解析するための1細胞RNA-seq技術を確立することを第一の目的とした。これまでに確立した基本技術を用いて、本年度は実際にフリューダイム社C1を用いた1細胞RNA-seq解析により合計251細胞のデータを取得し、1細胞あたり平均4,556遺伝子の発現(RPKM >1)を検出することに成功した。また、既知の遺伝子発現空間パターンの情報を基準として、細胞自他認識を介した配置換え運動を行う胚側面に位置する86細胞を抽出した。それらは外胚葉組織に相当するが、GO解析より関連GOがエンリッチしていた。

さらにこれらの細胞間でのhighly variable gene (HVG)を解析したところ、転写制御因子に加えて多くの膜タンパク質をコードする遺伝子が集団内で不均一に発現することが明らかになった。この中にはすでに不均一な発現パターンが報告されているtollファミリー因子群に加え、軸索誘導に関わる因子も含まれていた。細胞間認識に関与する因子が複数同定されたことから、これらの複雑な相互作用の組み合わせパターンを介して近隣細胞が互いを認識しあい、形態形成を駆動している可能性が示唆された。上皮組織の形態形成は、個々の細胞が細胞運命に従って適切に形態を変化させることで生み出される力によって駆動される。いくつかの場合において異なる運命を持つ細胞同士が互いを認識し、自身の振る舞いを制御する。運命決定因子により規定されるトランスクリプトーム状態が、その自他認識に関わると考えられるが、詳細については不明な点が多い。その解明に向けた全ゲノムレベルでの情報基盤を構築するために、まずショウジョウバエ初期胚を対象とした1細胞RNA-seq手法を確立し、251細胞分の1細胞RNA-seqデータを取得した。そして、細胞ごとに発現状態が異なる様々な自他認識制御の候補因子群を同定することに成功した。まず固定した細胞からC1を用いて正確に1細胞cDNAを合成するための実験手法の確立を目指す。これまでの検討の結果、Cell Cover試薬で固定した細胞においてRNAの分解が認められるため、使用する試薬や手順を検討することにより安定したRNAが溶出できる細胞の調整法を確立する。また、Cell Cover試薬を用いた手法の確立が困難な場合には、最近報告のあったホルマリンで固定した細胞を用いた1細胞RNA-seqへと切り替える(Thomsen et al. Nat. Methods 13, (2015))。ホルマリン固定した細胞を用いる場合にはC1ではなく、セルソーターを用いた細胞分取もしくは顕微鏡を用いたマニュアルでの細胞分取を行う予定である。1細胞RNA-seq手法が確立でき次第、予定通りに400細胞からcDNAライブラリを作製し、ギャップ遺伝子とDV軸遺伝子、ペアルール遺伝子の発現量を定量PCRにより解析することにより、各細胞の胚における位置を推定し、RNA-seqを行う。さらに、RNA-seqデータを用いてそれぞれの細胞間で遺伝子発現状態を比較することにより、細胞列間で異なる発現パターンを示す遺伝子を抽出し、ショウジョウバエ胚の形態形成を駆動するための細胞自他認識を制御する遺伝子発現組み合わせの候補を明らかにする。研究計画を29年度まで延長し、これまでに確立したショウジョウバエ胚から分離した細胞の1細胞RNA-seq技術を用いて計画していた400細胞の1細胞cDNA合成を行い、RNA-seqを進める。さらに、各細胞についてギャップ遺伝子とDV軸遺伝子、ペアルール遺伝子の発現量を指標にすることにより、各細胞の胚における位置を推定する。
保証人の求償権と代位権（日独英の比較研究）

また、イギリス法の「代位」の起源についてはあまりはっきりとしておらず、ローマ法の影響については争われていることを確認した。すなわち、代位は純粋にイギリスの理論であると考え、ローマ法からの継受を否定する論者もあるが、ローマ法の継受を肯定する者もあることを確認した。イギリス法については、重要な学術文献等の収集を行い、これらの精読・検討を行った。同じ英米法圏であるアメリカ合衆国などの代位制度についても研究を進め、Dixon, Sheldon, Harrisなどの文献を精読した。日本法については、最判昭和59年5月29日民集38巻7号885頁などの諸判例を中心におよび通説が求償と代位の関係を明らかにしている。かかる判例法理の詳細を検討し、併せてこれまでの有力学説の検討を行った。また、民法の一部を改正する法律(平成29年法律第44号)における弁済者代位規定の検討および改正に至るまでの各種議論について検討を行った。研究代表者のこれまでの研究成果を踏まえつつ順調に進展している。平成30年度は海外出張を実施し、必要な文献の収集も行い、研究を遂行するにあたり必要な調査・研究を進めることができた。これまでの研究を踏まえて、日本・ドイツ・イギリスの法制度とそれをめぐる議論の比較・検討を行う。ここでは3ヶ国の共通点と相違点を洗い出す。さらに、これまでの研究結果を総合して、比較法的分析で得られた知見を基礎にした、日本における弁済による代位制度のあり方について検討を行う。ドイツの現行法の研究については、研究代表者のこれまでの研究成果を踏まえつつ、裁判例・モノグラフィー等の文献の検討を行った。日本法については、最判昭和59年5月29日民集38巻7号885頁などの諸判例および通説が求償と代位の関係を明らかにしている。かかる判例法理の詳細を検討し、併せて近時の有力学説の検討を行った。平成29年度は予定していた海外出張を控えたが、必要な文献の収集には問題なく、研究を進めることができた。次年度(平成30年度)は主にイギリス現行法の研究を行う。イギリスにおける代位のメカニズムを明らかにするため、近時、著しい変化を遂げつつある、不当利得法(law of unjust enrichment)の研究を進める。近時の著作物である"Goff & Jones: The Law of Unjust Enrichment,9th ed.,2016"では、Charles Mitchellによる代位のメカニズムに関する詳細な検討が新たに加えられており、これと併せ、他の重要と思われる学術文献等の収集を進め、これらの精読・検討を通して明らかにする。平成31年度は、平成29年度・30年度の研究を踏まえて、日本・ドイツ・イギリスの法制度とそれをめぐる議論の比較・検討を行う。ここでは3ヶ国の共通点と相違点を洗い出し考察する。今後の本研究に必要な文献の出版予定等を見越して、本年度における購入を控えた。海外出張を来年度以降に変更した。次年度は、比較的多くの文献の購入や海外出張等を予定しており、ここから支出する。今後の本研究に必要な文献の出版予定等を見越して、本年度における書籍購入を控えた。
高齢者虐待対防止法施行後の自治体と地域包括支援センターの虐待予防に関する研究

本研究は、平成18・19年度の2年間で高齢者虐待防止法施行後の自治体における高齢者虐待予防への取り組み、地域の高齢者虐待対応の中核機関である地域包括支援センターの取り組み、自治体と地域包括支援センターとの役割分担等の把握を目的としている。平成19年度の研究は以下の通りである。本年度は、1,827の自治体(平成19年8月1日現在1,804市町村、特別区23区)の地域包括支援センター担当部署に、平成19年9月3日12月3日の期間に地域包括支援センターに関する郵送による自記式質問紙調査を実施し、有効回収率は52.4%であった。本調査によって、地域包括支援センターの運営主体(直営・委託)、統括体制、職員の職種別配置状況、高齢者虐待対応中心部署名、高齢者虐待防止ネットワークの有無、高齢者虐待関係予算の有無、高齢者虐待に係わる業務量、地域包括支援センター間の連携、都道府県高齢者担当部署との連携等について明らかになった。調査結果については、希望した自治体へのデータ(メール添付ファイル)の送付、「地域包括支援センターの担当部署の高齢者虐待対応に関する調査(概要)」の報告書の作成などで、自治体等へのフィードバックを行った。今後、調査結果ならびに資料の詳細な集計・分析を行い、学会および論文で発表することで自治体等への情報提供、さらに対応が遅れている高齢者虐待予防に役立てたいと思っている。今後の課題として、本調査結果をもとに自治体と地域包括支援センターの関係を分類し、今回の調査で同意をいただいた自治体と地域包括支援センターに訪問調査を実施して、自治体と地域包括支援センターの役割分担、自治体における高齢者虐待対応の現状と課題を明らかにしたいと思っている。平成20年度も高齢者虐待予防に貢献できる研究を継続するつもりである。平成18年度の研究は以下の通りである。本年度は、1,842の自治体(平成18年8月1日現在1,819市町村、特別区23区)に、高齢者虐待防止法施行後の自治体における高齢者虐待防止ネットワーク、高齢者虐待の広報・啓発活動等についての調査を実施した。さらに同意を得た自治体から、高齢者虐待防止マニュアル・リーフレット等を収集した。本調査によって、高齢者虐待防止法施行後半年の時点の調査で、法の施行によって整備が進んだ窓口のような部分と、啓発活動や専門職への教育などのまだ遅れている部分があることが明らかになるなど、高齢者虐待防止施行後の自治体における高齢者虐待防止の現状を把握することができた。また、調査結果にっいては、希望した自治体へのデータ(メール添付ファイル)の送付、「自治体における高齢者虐待対応に関する調査(概要)」の報告書の作成などで、自治体等へのフィードバックを行った。また、高齢者虐待に関する情報が最も集約されている機関として回答が最も多くあがったこと等から、今後「地域包括支援センター」が高齢者虐待問題の中心的役割を果たすと思われる。来年度の地域包括支援センターの調査でその詳細を明らかにしたい。
マトリックスコンバータ技術によるハイブリッド自動車の高効率化

本研究は入力電流ひずみの低減を目的としている。マトリックスコンバータは発電機を接続した場合,出力インピーダンスに起因して不安定になることから,入力電流ひずみを低減することが発電機の制御に有効であると考える。また,発電機はその運転状況に応じて最適な力率に制御することが必要となるが,入力電流ひずみの低減と同時に,入力力率の制御範囲拡大も考える必要がある。マトリックスコンバータは制御方式によって入力力率の制御範囲に制限が発生する場合があるため,入力電流ひずみを低減することと同時に入力力率も考慮する必要がある。本研究は以上の2点に着目して制御を開発した。HEV駆動用交流/交流電力変換器システムでは,マトリックスコンバータの入力はエンジン発電機が接続される。このとき,マトリックスコンバータの入力電流(=エンジン発電機の出力電流)はできるだけひずみのない波形に制御したほうが,システム全体を安定に制御できる。そこで,本年度は,マトリックスコンバータの入出力の電圧・電流の状態からどのような波形ひずみが発生するかを理論的に計算し,その後,発電機側の電流ひずみを最小とするマトリックスコンバータの波形制御を開発した。申請者は以前より空間ベクトル変調を用いたマトリックスコンバータの入力電流ひずみ低減手法を研究しており,本年度の研究成果として,マトリックスコンバータがある瞬間に取り得る全出力パターンを導出した。マトリックスコンバータの入力電流ひずみの低減を考えた場合,マトリックスコンバータの入力三相のすべてが出力の三相のいずれかに接続される場合とそうでない場合を考えて制御を分ける必要があり,これらを考慮すると,出力パターンは全部で200通りを越える組み合わせとなる。本年度はこのすべてのパターンを用いてマトリックスコンバータの動作をシミュレーションにより確認し,これまでに入力電流ひずみが低減できる手法である従来法と比較して,入力電流総合ひずみ率(THD)が従来法の74.7%から58.8%と低減に有効であることを確認した。しかし,一方で,現状では入力電流のひずみを最適化するためには莫大な演算時間を要しており,実用的ではないため,全出力パターンの中から入力電流指令の大きさが小さい領域に着目して,出力パターンを絞る検討も行った。これにより,全出力パターンから8パターンまで絞ることができ,マトリックスコンバータの実験装置製作に当たって必要な演算量低減のひとつの解決策を示すことができた。本年度の研究内容については,研究実績の概要にも書いたとおり,マトリックスコンバータがある瞬間取り得る出力のパターンが200通り以上におよぶ。この中から常にマトリックスコンバータの入力電流ひずみが最も小さくなるパターンを選択しなければならないが,マトリックスコンバータの入出力の電圧,電流は交流量であるため時々刻々と変化する。また,本研究で提案する空間ベクトル変調は,入力力率と出力力率によって選択しなければならないパターンが変化することから,想定しなければならないパターンの選択が膨大な数に上り,現状では実験装置に適用することが困難である。そのため,特に入力力率と変調率(通常のマトリックスコンバータの制御では出力電圧/入力電圧の比を示すが,提案法では入力電流/出力電流の比で考える)に着目し,特に変調率が0.5以下の状態で検討し,出力のパターンを8通りまで絞り込めた。しかし,変調率が0.5以上の場合の選択量は依然として大量のパターンが存在し,その組み合わせの絞り込みと入力電流ひずみの低減への影響を調査しているが,現在までに完了していない。一方,マトリックスコンバータの実験装置組み立てのための制御装置,および,実験装置の検討も行ってきた。ここでは,マトリックスコンバータの動作に必要な転流動作の組込が課題となっている。申請者はマトリックスコンバータの実験装置を組み立てた経験と実績を持っているが,特に転流動作にも関係する制御装置に関しては,申請者の所持するものが古い点,提案法の演算負荷が増大してきた点を考慮して新しく制御装置を組み立てる必要があり,そのためのFPGAボードの開発が遅れてしまっている。以上2点より,本年度の実験装置立ち上げが間に合わなかったことから,区分をやや遅れていると自己評価した。このとき,マトリックスコンバータの入力電流(=エンジン発電機の出力電流)はできるだけひずみのない波形に制御することで,システムを安定に制御可能となる。以上より,本研究課題ではマトリックスコンバータの入力電流ひずみを低減するための制御法について開発している。昨年までに行った研究内容では,直接型空間ベクトル変調法を用いた入力電流ひずみ低減法を開発し,直接型空間ベクトル変調法で使用するスイッチングパターンを8パターンまで絞ることができた。本年度は,8パターンまでに絞ったスイッチングパターンが,エンジン発電機の運転を想定した場合における,様々な電圧条件に対応しているかを確認するべく,シミュレーションにより検証した。昨年度までは,出力電圧/入力電圧比(入力電流/出力電流比)を0.5以下の条件で検討しており,本年度は,マトリックスコンバータの制限は出力限界と言われる0.866以下までをターゲットとして検討した。結果,8パターンに絞った内容では動作できない領域があることが判明したため,昨年度までに行ってきたパターンの他に,電圧条件を変化させた場合においても制御が不可能とならないパターンを模索した。一方,マトリックスコンバータの制御としては,空間ベクトル変調は論理的に考えやすいというメリットが有る一方,実装が複雑化してしまうという問題がある。今回提案愛している方式において,マトリックスコンバータの入出力電圧/電流とスイッチングパターンの関係性を明らかにすることで,実装が簡単にできると考え,先述したスイッチングパターンの拡大に合わせて関係性についても検討した。

当初の目的では,マトリックスコンバータを実験装置によって検証する予定であったが,研究実績の概要で述べたスイッチングパターンの絞込に関して,動作領域を昨年度までの出力電圧/入力電圧比(入力電流/出力電流比)0.5から0.866に拡大した結果,再検討が必要になったスイッチングパターンが膨大な量となり,その最適化が非常に複雑となってしまった。それにより,実験装置の制作に大幅な遅れが発生した。一方,マトリックスコンバータの制御装置として,FPGA評価ボードによる制御装置の開発も遅れている。これは,マトリックスコンバータの動作に大きな影響を及ぼす転流動作の改良が遅れているためである。本研究では,転流動作も含めたマトリックスコンバータの動作を詳細に検討できるよう,転流動作をシミュレーションに組み込むことができた。しかし,転流動を付加する上で,転流動作に必要な三相入力電圧と三相出力電流の情報に対して,転流動作のパターンが足りず,結果的にシミュレーション上では大きな入力電流ひずみが発生してしまった。これを解決する方法を検討していたことも遅れの原因となった。HEV駆動用交流/交流電力変換器システムはエンジン発電機が接続される。このとき,マトリックスコンバータの入力電流(=エンジン発電機の出力電流)はできるだけひずみのない波形に制御することで,システムを安定に制御可能となる。以上より,本研究課題ではマトリックスコンバータの入力電流ひずみを低減するための制御法について開発している。本年度は昨年度に引き続き,直接型空間ベクトル変調法を用いた入力電流ひずみ低減法の開発を行い,出力電圧,入力電流の正弦波出力,入力力率の制御性,空間ベクトル変調のスイッチングパターンについて議論した。特に,昨年度までの課題としてあった,入力電流ひずみの低減しながら出力電圧の制御範囲を拡大できるスイッチングパターンを模索することを目標とした。本年度は810パターンまでに絞ったスイッチングパターンに対し,出力電圧/入力電圧比(入力電流/出力電流比)を0.5以下,0.50.866までの間の2種類の設定を行ったときの入力力率を変動し,提案法が発電機特有の動作(発電機の入力電流に応じて発電機の端子電圧から見た時の力率を変化させる必要がある)を満足するかを確認した。結果,提案法はマトリックスコンバータが持つ理論的な入力力率変動と出力電圧/入力電圧比に対してわずかに制御範囲が狭いことがわかり,入力力率が悪くなる場合,マトリックスコンバータが出力しうる電圧の最大値に対して出力電圧を確保できない領域があることがわかった。一方,提案法の実装方法についても議論し,これまで検討したスイッチングパターンをどのように実装することで演算時間の低減ができるかを検討した。
電子環状反応を用いる面性不斉を持つ中員環ｔｒａｎｓシクロアルケンの合成とその応用

縮環シクロブテンは4π電子環状反応によりcis,trans-シクロアルカジエンを平衡混合物として与えることが判明している。一昨年度の研究では、4π電子環状反応により生じると考えられる微量のcis,trans-シクロアルカジエンのcis二重結合を化学選択的に反応させることで電子環状反応を非平衡化し、trans-シクロアルケンの合成に成功した。またtrans-シクロアルケンの不斉合成法は極限定的であるが、縮環シクロブテンの中心性不斉から面性不斉への不斉転写反応にも成功し、新たな合成法の提示に至った。昨年度はこれらの知見を利用し、面性不斉の認識に基づくcis,trans-シクロアルカジエンの(動的)速度論的光学分割法の開発に着手した。単純な面性不斉化合物であるtrans-シクロアルケンはこれまで合成例も限られていたことから、その面性不斉を認識した反応は実現されていない。不斉配位子を有するパラジウム触媒の存在下、以前開発したHeck反応に付したところ、面性不斉の認識は行われなかった。そこで、Heck反応の遷移状態(面性不斉の認識が発現する時点)を熱的に安定化させる目的で、反応を低温下で起こせる条件の探索を行った。これにより、Heck型の反応が室温下進行する条件を見出した。結果的に面性不斉認識はHeck反応の系では難しかったものの、これまで熱を必要としていた縮環シクロブテンの反応が室温で行えることに着目し、これまで想定のみがなされていたcis,trans-シクロアルカジエンを実際に錯体して単離することに成功した。また、異なる骨格を有する縮環シクロブテンの電子環状反応を利用した拡大反応の開発にも成功した。面性不斉の認識に基づくcis,trans-シクロアルカジエンの(動的)速度論的光学分割法の開発においては、目的とする反応を満足いく形で達成することは出来なかったものの今後の進展が期待できる知見や新たな反応開発に成功した。具体的には、1.これまで加熱条件下においてのみ反応が行えていた縮環シクロブテンを室温下で反応させることに成功した、2.また、本知見を基に中間体であるcis,trans-シクロアルカジエンを錯体として単離することにも成功した。3.redox-relay型のHeck反応を採用することで以前報告したHeck型不斉転写反応の適用範囲を拡大させることに成功した。以上の戦略は異なる骨格を有する縮環シクロブテンにも有効であった。イナミド及びイミンを用いた[2+2]環化付加反応により生じた縮環シクロブテンは連続的に開環反応を起こし、新奇な中員環構造の構築に成功した。昨年度中間体としてcis,trans-シクロアルカジエンを単離することに成功している。そこで、縮環シクロブテン及びcis,trans-シクロアルカジエンの平衡反応を詳細に解析する。これにより、物理化学的パラメータを算出、また計算化学によるその裏付けを行うことで、今後の発展に寄与するであろう理解の深化を図る。縮環シクロブテンを用いた一連の反応開発は、不斉転写を行える点で意義深いが、縮環シクロブテンそのものの不斉合成は未だに困難であることが知られており、その方法論も限られている。本研究をより進展させるにあたり、縮環シクロブテンの不斉合成は急務であると考えている。そこで、縮環シクロブテンの不斉合成法の開発も行うこととした。縮環シクロブテンは4π電子環状反応によりcis,trans-シクロアルカジエンを平衡混合物として与えることが知られている。しかし、縮環する環の員数が小さい場合は高温条件においても電子環状反応成績体を与えないことが報告されている。本研究では4π電子環状反応により生じると考えられる微量のcis,trans-シクロアルカジエンのcis二重結合を化学選択的に反応させることで電子環状反応を非平衡化し、trans-シクロアルケンの合成を試みることとした。また、本反応がうまく機能すれば縮環シクロブテンの中心性不斉を面性不斉へと転写できると考えられる。本戦略に従い、cis二重結合をエノールシリルエーテルとしフッ素による化学選択的な反応を行ったところ、生じたエノラートと系中の求電子剤との反応により、4級炭素を有するtrans-シクロアルケンが最大95%という高い収率で合成できた。また種々の基質や求電子剤も利用可能であり新たな合成法としての確立ができた。不斉炭素中心を有する面性不斉化合物の合成例は少なく新たなケミカルスペースの開拓につながると考えられる。本結果は、これまで生じないとされていたcis,trans-シクロアルカジエンが50 °Cという低温ながらも微量に存在し、合成が困難とされるtrans-シクロアルケンの合成素子として、縮環シクロブテンが利用できることも示唆している。現在これらの知見を活かし、面性不斉認識型反応の開発を行っている。昨年度の初期に得られた結果を鑑み、3年目に予定していた不斉転写反応を前倒しで行い良い結果を得られたこと。また、現在これらの結果を学術誌に投稿するための準備がおおむね完了している。初期に得られた知見を基に、2年目に予定していた内容を昨年度後半から検討し始めている。これらを根拠に概ね順調に進展していると考えている。縮環シクロ

ブテンは4π電子環状反応によりcis,trans-シクロアルカジエンを平衡混合物として与えることが判明している。一昨年度の研究では、4π電子環状反応により生じると考えられる微量のcis,trans-シクロアルカジエンのcis二重結合を化学選択的に反応させることで電子環状反応を非平衡化し、trans-シクロアルケンの合成に成功した。またtrans-シクロアルケンの不斉合成法は極限定的であるが、縮環シクロブテンの中心性不斉から面性不斉への不斉転写反応にも成功し、新たな合成法の提示に至った。昨年度はこれらの知見を利用し、面性不斉の認識に基づくcis,trans-シクロアルカジエンの(動的)速度論的光学分割法の開発に着手した。単純な面性不斉化合物であるtrans-シクロアルケンはこれまで合成例も限られていたことから、その面性不斉を認識した反応は実現されていない。不斉配位子を有するパラジウム触媒の存在下、以前開発したHeck反応に付したところ、面性不斉の認識は行われなかった。そこで、Heck反応の遷移状態(面性不斉の認識が発現する時点)を熱的に安定化させる目的で、反応を低温下で起こせる条件の探索を行った。これにより、Heck型の反応が室温下進行する条件を見出した。結果的に面性不斉認識はHeck反応の系では難しかったものの、これまで熱を必要としていた縮環シクロブテンの反応が室温で行えることに着目し、これまで想定のみがなされていたcis,trans-シクロアルカジエンを実際に錯体して単離することに成功した。また、異なる骨格を有する縮環シクロブテンの電子環状反応を利用した拡大反応の開発にも成功した。面性不斉の認識に基づくcis,trans-シクロアルカジエンの(動的)速度論的光学分割法の開発においては、目的とする反応を満足いく形で達成することは出来なかったものの今後の進展が期待できる知見や新たな反応開発に成功した。具体的には、1.これまで加熱条件下においてのみ反応が行えていた縮環シクロブテンを室温下で反応させることに成功した、2.また、本知見を基に中間体であるcis,trans-シクロアルカジエンを錯体として単離することにも成功した。3.redox-relay型のHeck反応を採用することで以前報告したHeck型不斉転写反応の適用範囲を拡大させることに成功した。以上の戦略は異なる骨格を有する縮環シクロブテンにも有効であった。イナミド及びイミンを用いた[2+2]環化付加反応により生じた縮環シクロブテンは連続的に開環反応を起こし、新奇な中員環構造の構築に成功した。昨年度からの検討で新たな反応系を見出せた。これは想定とは異なる系ではあるが、予定していた複雑な戦略よりも簡潔な戦略で目的を達成できる可能性が出てきた。慎重に反応の細部を検証し、考え得る仮説を丁寧に裏付けて行く予定である。昨年度中間体としてcis,trans-シクロアルカジエンを単離することに成功している。そこで、縮環シクロブテン及びcis,trans-シクロアルカジエンの平衡反応を詳細に解析する。これにより、物理化学的パラメータを算出、また計算化学によるその裏付けを行うことで、今後の発展に寄与するであろう理解の深化を図る。
海産生理活性タンパク質の探索・構造・利用に関する研究

1.イソギンチャクの本体あるいは特殊な攻撃器官であるアクロラジから,2成分のNa^+チャンネル毒,1成分のK^+チャンネル毒,4成分の新規ペプチド毒,8成分のKunitz型プロテアーゼインヒビターを単離し,全アミノ酸配列を決定した。2.アカフジツボレクチン(BRA2および3)の組換え体を大腸菌で発現した。rBRA3は天然品と同じ糖特異性を示したが,rBRA2の糖特異性は天然品と異なり,糖鎖の付加の有無による糖結合領域への影響と考えられた。3.スチールヘッドマスの卵巣から2成分のラムノース結合特異性レクチン(STL1および2)を単離した。全アミノ酸配列の決定から,STLは新規の動物レクチンファミリーに属することを明らかにした。4.紅藻トゲキリンサイから免疫賦活タンパク質(ESA-2)を単離した。ESA-2は細菌凝集素と高い配列相同性を示し,高マンノース型糖鎖を特異的に認識した。また,ヒト培養がん細胞の増殖を低濃度で阻害することも明らかにした。5.アメフラシの抗菌・抗腫瘍タンパク質(アプリシアニンP)のアミノ酸配列に基づいて作製した合成DNAをプライマーとしたPCR法では目的のcDNAは増幅されず、合成DNAプローブによるcDNAライブラリーのスクリーニングによっても目的のcDNAクローンの単離には至らなかった。6.ウナギ体表粘液中の溶血活性・レクチン活性はワクチン処理により低下すること,体表粘液レクチンは好中球に対するオプソニン作用,遊走作用を持つことから,体表因子と体内因子の協同作用が示唆された。また,アワビ仔貝の筋萎縮症と親貝の血液中のレクチン活性との関係から,レクチンは耐病性形質であることを明らかにした。1.カワリギンチャクからタイプ1のペプチド毒,ミナミウメボシイソギンチャクからタイプ1の毒と2成分の新規ペプチド毒を単離し,アミノ酸配列を決定した。一方,ウメボシイソギンチャクおよびベリルイソギンチャクからそれぞれ2成分のプロテアーゼインヒビターを単離し,アミノ酸配列からいずれもKunitz型インヒビターであることを明らかにした。2.スチールヘッドマスの卵巣から2成分のレクチン(SLT1および2)を単離した。SLT1,2はそれぞれ31kDa,21kDaのサブユニットから構成され,各サブユニットのアミノ酸配列は50%の相同性を示したが,C-タイプレクチンおよびガレクチンとの相同性はみられなかった。3.紅藻トゲキリンサイから単離した免疫賦活タンパク質(分子量27,948)の約82%のアミノ酸配列を決定した。この免疫賦活タンパク質は高マンノース型分岐糖鎖構造を選択的に認識することを認めた。4.アメフラシ紫汁腺およびアルブミン腺のcDNAライブラリーを作製した。次いで,アメフラシの抗菌・抗腫瘍タンパク質(アプリシアニンP)のペプチド断片に対応する合成DNAをプライマーとしてPCRを行ない,増幅したDNA断片の塩基配列を決定した。5.アカフジツボレクチン(Bra3)の遺伝子を大腸菌に導入し,組換えBra3(rBra3)を発見した。rBra3はその諸性状からBra3と同一であり,大量生産の可能性が示された。6.ワクチン処理後のウナギ体表粘液中の溶血活性・レクチン活性を調べた結果,免疫の成立とともにこれら活性が低下し,体内と体表の防御機構の相互関係が示唆された。一方,天然のウナギレプトケファルス幼生に強いレクチン活性がみられ,また人工孵化仔魚では孵化後4日の仔魚体表棍棒状細胞にレクチンが確認されたことから,レクチンの初期発生過程での重要性が示された。

1.ウメボシイソギンチャクからK^+チャンネル毒を,3種ウメボシイソギンチャク科の特殊な攻撃器官であるアクロラジから2成分の新規ペプチド毒と4成分のプロテアーゼインヒビターを単離し,全アミノ酸配列を決定した。2.アカフジツボレクチン(BRA2)の組換え体(rBRA2)を大腸菌で発現した.rBRA2は天然品と糖特異性が異なり,糖鎖の付加の有無による糖結合領域への影響と考えられた。また,N末端16残基を欠失したrBRA3は凝集活性を示さず,この領域でのBRA3サブユニット同士の結合が示唆された。3.スチールヘッドマスの卵巣から単離した2成分のレクチン(STL1および2)の全アミノ酸配列を決定した。酵素免疫法により,STLは心臓,肝臓,腎臓にも存在することを明らかにした。4.紅藻トゲキリンサイから単離した免疫賦活タンパク質は,ヒト培養がん細胞の増殖およびウシ大動脈血管内皮細胞の遊走を低濃度で阻害し,制がん剤あるいはがん研究試薬として有望であることを示した。5.アメフラシの抗菌・抗腫瘍タンパク質(アプリシアニンP)のアミノ酸配列に基づいて作製した合成DNAをプローブとして用い,紫汁腺,アルブミン腺,中腸腺のcDNAライブラリーについて各々500万,350万,50万クローンをスクリーニングしたが,アプリシアニンPcDNAクローンの単離には至らなかった。6.ウナギ体表粘液中のレクチンはウナギ好中球に対するオプソニン作用,遊走作用を持つことを認め,体表因子と体内因子の協同作用が示唆された。また,アワビ仔貝の筋萎縮症と親貝の血液中のレクチン活性との関係から,レクチンは耐病性形質であることを明らかにした。
希薄気体流れの数値解析における実在気体効果モデルの開発研究

本研究では、流れを連続体として扱うことが困難とされる希薄気体流れの数値解析において、現在最も信頼正が高いと考えられている直接シミュレーション・モンテカルロ(DSMC)法の高精度化を目標として、実在気体の性質を現実的に表現するためのモデルの評価、開発を目的としている。本年度研究実績として以下の結果が得られた。1.分子間の弾性衝突に関し現在提案されている、VHSモデル、及びVSSモデルに関し、それらの粘性、拡散等の輸送係数の性質を分子運動論を用いて詳細に検討し、モデルの性能、問題点を明らかにした。また、混合気体衝撃波の内部構造の解析、混合気体自由噴流の流れの構造解析を行い、これらのモデルが、解析結果に与える影響およびその原因を明らかにした。以上より、弾性衝突モデルに関しては、現在の所VSSモデルが現実的なモデルであることが明らかになった。2.非弾性衝突モデルに関しては、SICSモデルに対し、輸送係数の性質を調査した。その結果、粘性係数において実測値との間に最大で10%程度のずれが生じることが明らかになり、モデルのパラメータの修正、モデルで用いられるエネルギーゲイン関数の修正等が必要になることが分かった。
新たなプラズマ温度計測手法の開発研究

固体、液体、気体に続く物質の第四状態であるプラズマを対象物に当てることで、熱的作用や化学的作用など様々な有益な効果が発生することが知られている。プラズマの状態は実験条件や実験環境によって変化するが、既存のプラズマを計測する手法ではその実験環境やプラズマの状態によって利用が制限される。本研究では、新たに提案する解析手法を基に、プラズマの温度を計測する新手法を開発することを目指す。また、プラズマと対象物の間における熱的効果の発生メカニズムを明らかにするために、新たに開発したプラズマの温度計測の手法を基に、プラズマ温度の値がどのような物理機構によって決まるのか解明することを目指す。
中東欧における商業銀行の民営化問題に関する比較研究

本研究では、中東欧三ヶ国(ポーランド、ハンガリー、チェコ)における商業銀行の民営化過程について比較分析を行い、次のような三つの点を明らかにすることができた。第一点は、ポーランドにおいてのみ、資本の民営化(間接の民営化)が個別民営化と大衆民営化に区分されている。ということである。民営化証書(バウチャー)方式を中心とする大衆民営化を主要な手法とするチェコにおいても、また、個別民営化を主要な方式とするハンガリーにおいても、ポーランドよりも、民営化速度は速かった。しかし、経営の再構成という観点から言えば、ハンガリーとポーランドの民営化方式の方が有効であることが明らかとなった。第二点は、商業銀行の民営化過程では、ハンガリー、ポーランドは、いずれも外資系金融機関への株式売却(過半数を越える場合が相当数に達する)による経営権の委譲を通じて、再編成(リストラクチャリング)の実施を目指すという基本型が明瞭に見られることである。これは、国営・国有株式会社の商業銀行をEUへの正式加盟の時点までに競争力を急ぎ高める最短の道として選択された方式である。第三点は、ハンガリー、ポーランドでは、EU加盟基準の達成という絶対目標を、商業銀行を含めた旧国営企業の経営再編成への強力な「外圧」として活用し、積極的な外資導入を通じた急速な構造転換を図りつつある、ということである。1990年代後半になって、ハンガリーとポーランドで顕在化した外資導入と民営化、経営再編成の推進という民営化政策の基本姿勢は、他の旧東欧諸国での民営化過程を分析する場合にも、旧ソ連諸国のそれを分析する場合にも有力な視座を与えるものとなろう。このように、本研究では、EUへの正式加盟交渉過程の行方が中東欧三ヶ国における民営化過程、ひいては経営再編成の過程に対して最も強力で最重要の影響を及ぼす要因となることを明らかにした。ということである。中東欧三国(ポーランド、ハンガリー、チェコ)での商業銀行の民営化に関わる法的・制度的措置、金融政策措置について関連資料を収集・整理した上で、その全体像を明らかにした。また、民営化過程にある商業銀行の中で代表的なもの(ハンガリーに関しては、政府の方針変更によって、民営化への移行措置が遅れたため、民営化前の商業銀行となった)を一行ずつ選び-ポーランドでは、ヴィエルコ・ポルスキ銀行、ハンガリーでは、ブダペスト信用銀行、プラハでは、ボヘミア貯蓄銀行-、1994年9月と12月の二回にわたり、民営化の目的、手順、方法に関する面談調査を実施し、各国の民営化過程を比較分析するための基本視座を確認した。更に、1995年度に実施予定の現地調査のための重点項目を定めるため、現地調査の過程で、調査対象となった三行において、民営化に際しての財務・人事面での改革案、投資信用供与計画案について聴聞した。これらの結果、中東欧三国に共通した点として、(1)商業銀行の民営化に際しては、証券市場がいかに隆盛を遂げるかが民営化を成功させる鍵であること、(2)民営化省による指導・監督が法律上不十分であるため、国営製造業企業の民営化と商業銀行のそれとが並行した形で進められるのではなく、前者に比べて、後者は、民営化の速度の点で相当程度遅れていること、といった二点が明らかとなり、相違点としては、(1)株式売却(公開)、旧社会主義時代以来の不良債権の償却、投資信用の審査などの点で、中東欧三国に相当程度の違いがあること、(2)銀行・金融制度の改革に関して、ポーランドとハンガリーでは、民営化された(される予定の)商業銀行の役割が重要視されているものの、チェコでは、ドイツ・オーストリア・イタリア・オランダなどの民間銀行の進出によって、商業銀行の位置づけがはっきりしていない、という二点が明らかとなった。

本年度は、前年度の研究成果に基づき、中東欧三国における商業銀行の民営化問題について、代表的な商業銀行(ポーランド-一般信用銀行PBK、ハンガリー-ブダペスト商業銀行KBB、チェコーチェコ商業銀行CKB)の民営化過程の実態調査を実施し、商業銀行の民営化過程が国営製造業(ポーランド-自動車製造FSO、ハンガリー-食品加工TEP、チェコ-自動車製造SKODA)のそれへどのような影響を及ぼしているのかについて、理論的に分析・検討した。その際、とくに、商業銀行側から見た(1)貸出資金と担保能力の関係についての審査、(2)国営企業の経営財務と資金借入との関係についての計画内容、(3)商業銀行による資金貸出と国営企業のリストラ業務との関係という三点に焦点を当てて、国営企業の民営化・リストラの推進に商業銀行がどのように関わっているのかを分析した。現地での実態調査は、(数度の書簡連絡を経て)平成7年10月-11月、12月と二度にわたって実施した(補助対象外)。この結果、(1)については、担保能力を有する金融・実物資産の鑑定評価が商業銀行による審査にとって最重要の要素となり、これに関しては、外国(欧州・米国・日本など)の投資信託会社が大きな役割を果たし、その評価結果を活用していること、(2)については、国営企業の旧社会主義時代での未返済債務の評価が難しく、借入資金の大半が新規の設備・機械投資、人材養成に使用され、既存設備・機械の補修・修理などが先送りされていること、(3)については、調査対象企業では、民営化とリストラの同時遂行が行われる一方で、経営陣、ホワイト・カラー層、ブルー・カラー層のいずれにおいても、商業銀行の指導・監督の下に人的資本の蓄積が進みつつあること、といった点から明らかとなった。なお、本研究成果は、平成8年5月末開催の比較経済体制学会(於:立命館大学)での共通論題「国有企業改革の現状と課題」で詳細に報告する。
地理情報システム(GIS)を用いた水生生物の生息適地モデルの構築

兵庫県内の水生生物に関する報告書、および地域に死蔵されている兵庫県内の分布情報を地理情報システム(GIS)を用いてデータベース化した。この水生生物の分布データと既存の各種環境情報を重ね合せて解析し、魚類、底生動物、水生植物といった淡水生物の、最も正答率の高い生息適地モデルを検討した。兵庫県のみならず、日本全国の河川において河川改修が広範に実施された結果、河川から堆積環境が消失した。その多くが絶滅危惧種にランクアップされている、タナゴ類にまず注目し、堆積環境と流水環境の変節点に特異的に生息し、またタナゴ類の産卵基質である二枚貝の生息適地モデル構築にまず取り組んだ。兵庫県の武庫川上流域は、上流域であるにもかかわらず河川勾配が小さい、河川勾配が小さいことと相まって部分的に狭窄部が存在することで流域に滞留部すなわち堆積部が流域の各所に散在する。まさにこの地点が、これまでのデータベースの解析からイシガイ科の二枚貝の生息地であることが明らかとなった。カスミサンショウウオに関しても同様の方法でポテンシャルマップを推定し、既知の分布地とをオーバーレイすることにより、厳重に保全すべき地域また生息地を再創造すべき地域を指摘した。これらの研究成果は、既に兵庫県の河川整備計画に取り入れられ実施段階に既に移行しつつあり、社会還元が同時に進行している。絶滅危惧種である二枚貝、タナゴ類、スナヤツメなどが生息する堆積環境は、同時に河川が氾濫し洪水が頻発する部分であり、河川改修が既に計画され試験施工が始まっている。GISを用いた流域スケールでは堆積環境であっても、河川改修の結果一時的に流水環境が卓越し、その変化に即座に淡水魚が応答することも明らかにした。なお、得られた稀少水生生物と外来生物オオクチバスのデータベースを重ね、外来種対策が緊急に必要な区域を明らかにした。今後の河川を主にした環境保全・創造に明確な指針を提供した。この水生生物の分布データと既存の各種環境情報を重ね合せて解析し、魚類、底生動物、水生植物といった淡水生物の、最も正答率の高い生息適地モデルを現在検討中である。本年度は、その多くが絶滅危倶種にランクアップされている、タナゴ類にまず注目し、堆積環境と流水環境の変節点に特異的に生息し、またタナゴ類の産卵基質である二枚貝の生息適地モデル構築にまず取り組んだ。本年度は、二枚貝のモデルを再検討すると同時に、それ以外の各生物分類群ごとの生息適地モデルを作成し、環境要因との明確な対応関係を明らかにし、GISを用いて既存分布図と生息適地推定図を作成し、妥当性を評価する。これらの研究成果は部分的に、既に兵庫県の河川整備計画に取り入れられ実施段階に既に移行しつつあり、社会還元が同時に進行している。

しかしながら絶滅危倶種である二枚貝、タナゴ類、スナヤツメなどが生息する堆積環境は、同時に河川が氾濫し洪水が頻発する部分であり、河川改修が既に計画され試験施工が始まっている。流域スケールの問題と同時に、河川改修が河川の物理環境に一時的にどのような影響を与えそれに対して水生生物がどう応答するのかの調査も開始した。兵庫県内の水生生物に関する報告書、および地域に死蔵されている兵庫県内の分布情報を地理情報システム(GIS)を用いてデータベース化した。この水生生物の分布データと既存の各種環境情報を重ね合せて解析し、魚類、底生動物、水生植物といった淡水生物の、最も正答率の高い生息適地モデルを検討した。兵庫県のみならず、日本全国の河川において河川改修が広範に実施された結果、河川から堆積環境が消失したが,この堆積環境こそが河川水生生物の種多様性を大きく左右していることも明らかとなった。その多くが絶滅危惧種にランクアップされている、タナゴ類とその産卵基質であるイシガイ科の貝に注目して研究を進めた.イシガイ科の貝の推定生息適地と現地確認の分布情報データベースを重ね合わせ,その妥当性も評価したが極めて精度の高いことが証明された.また,同様のモデルをモリアオガエルについても検討し,同様にきわめて精度の高い結果が得られた.これらの研究成果は、既に兵庫県の河川整備計画に取り入れられ実施段階に既に移行しつつあり、社会還元が同時に進行している。ただ絶滅危惧種である二枚貝、タナゴ類、スナヤツメなどが生息する堆積環境は、同時に河川が氾濫し洪水が頻発する洪水常襲地帯であり、河川改修が既に計画され試験施工が始まっている。流域スケールの問題と同時に、河川改修が河川の物理環境に一時的にどのような影響を与え,それに対して水生生物がどう応答するのかの調査も継続している。これまでの結果からは,改修後の環境変化に魚類は即時に対応し,改修後は流水に適応した種が一気に増加した.
軽水炉１次系隙間腐食抑止と隙間水質迅速浄化技術の開発：化学的ポンピング手法の創案

予期せぬ事由により原子炉1次系への海水混入が生じた場合の対策技術として、1緊急期:構造材料の腐食発生抑止および発生した局部腐食(隙間腐食)の不活性化2復旧期:隙間内環境浄化の加速と隙間内不動態化の保証の2つを、水化学技術(非有害アニオンの利用)により実現する手法を開発するとともに、実構造物を想定した場合の有効性を検証する。実験による定量的実証(実機模擬複雑形状についてはトレーサー試験を利用)を基本とし、マルチフィジックス計算を併用して多様な条件下での予測・評価技術への展開を図る。
マグネタイトを用いた貴金属の選択的・高効率抽出法の開発

マグネタイトを用いて金・白金などの貴金属を一般金属イオンが共存する浸出液から選択的に抽出・回収する方法を開発した。酸化還元電位が高い貴金属はマグネタイトから電子を受け取って還元・析出するが、酸化還元電位の低い銅などの一般金属はマグネタイト上に析出しない。表面に貴金属が析出したマグネタイトは,鉱石やスクラップなどの浸出残滓の懸濁液から磁力選別で分離・回収できる。銅製錬スラグの粉砕物から磁力選別で回収した磁着物(スラグマグネタイト)も貴金属の回収に利用できることを確かめた。平成23年度は、貴金属リサイクルにおいて重要な位置を占める塩化物溶液系に焦点を絞り、吸着実験や各種表面分析,電気化学実験により、マグネタイトへの貴金属への吸着特性とメカニズムを調べた.0.051mMのAu,Pt,PdあるいはRhを含む0.0011M NaCl溶液(pH213)を用い,マグネタイトへの吸着に及ぼす諸要因の影響を調べた(温度25°C).貴金属の吸着は24h以上の時間の経過後にほぼ平衡に達し,溶液中の貴金属濃度の増大に伴い増大した.Pdの吸着量はNaCl濃度の増加に伴って減少したが,他の貴金属の吸着にはNaCl濃度の影響はほとんど見られなかった.吸着量のpH依存性も金属によって異なり,PdやRhの吸着量はpHの増加に伴って単調増加したが,AuとPtの吸着量はpH6-7付近で吸着量が最大となり,これよりも酸性やアルカリ性になるに従って減少した.貴金属と一般金属(Cu,Zn,Ni)を混合させたNaCl溶液を用いて吸着実験を行ったところ,貴金属の吸着量は他の金属のそれよりも多く,マグネタイトが貴金属を選択的に吸着させることが確認された.貴金属を吸着させたマグネタイトの表面をSEM-EDXにより分析したところ,貴金属の吸着箇所はマグネタイト表面の1部に偏在することが認められた.マグネタイト結晶標本を用いた電極をAuを含むNaCl溶液に24h浸漬してAuを表面に吸着させた後によく洗浄し,別に用意したNaCl溶液中でボルタンメトリーを実施したところ,マグネタイトの表面に金属Au(価数0のAu)が吸着していることが確かめられた.この結果はマグネタイトへのAu吸着が還元析出によることを示唆している前年度の研究では,スラグネタイト(銅製錬転炉スラグの粉砕物から回収された磁着物)が塩化物溶液からの白金族元素の回収やチオ硫酸アンモニウム溶液からの金の回収に使用できることが確認されたので,平成25年度はスラグマグネタイトと通常のマグネタイト(天然鉱石あるいは合成試薬)の貴金属回収特性を比較した.塩化物溶液からのAu,Pt,Pd,Rhの回収に及ぼすpHおよび反応時間の影響を比較したところ,スラグマグネタイトを用いた場合には,より短い時間で広範なpH領域において通常のバグネタイトを用いた場合よりも高い貴金属回収率が得られた.チオ硫酸アンモニウム溶液中のAuは通常のマグネタイトでは回収できなかったが,スラグマグネタイトを用いた場合には回収できた.次いでマグネタイト上に析出・濃縮された貴金属の剥離・回収法について検討した.塩化物溶液からスラグマグネタイトの表面に析出した貴金属を,摩耗してスラグマグネタイトから剥離したのち,磁力選別でマグネタイト部位(磁着物)と貴金属(非磁着物)に選別することを試みたが,非磁着物への貴金属の濃縮は困難であった.したがって塩化物溶液系では,スラグマグネタイトを希薄溶液からの貴金属の選択的濃縮のための媒体として用い、これを銅製錬に返送して貴金属を回収する方法が現実的である.チオ硫酸アンモア溶液系では、Auは窒素雰囲気下では溶液からスラグマグネタイト上に還元析出するが,空気雰囲気下ではスラグマグネタイト上から溶液中に酸化溶解してくる.この可逆性を利用して,チオ硫酸アンモニア溶液に希薄に含まれるAuを窒素雰囲気下でスラグマグネタイトに析出させたのち,別に用意した少量のチオ硫酸アンモニア溶液中に空気雰囲気下で溶出させて高濃度Au溶液を調製することができた.このAu濃縮法は引き続く電解採取などのAu回収工程の効率を向上させるものと期待できる.平成24年度は,吸着材候補の対象をマグネタイト含有廃棄物由来物質に拡げて,塩化物溶液系からの貴金属の吸着特性を調べた。具体的には、銅製錬スラグから磁力選別により磁着回収したスラグマグネタイトを用いて、塩化物溶液からの各種貴金属の吸着実験と表面分析を行った.また,塩化物溶液以外の溶液として,Auの浸出溶媒として優れた特性を持つチオ硫酸アンモニウム溶液を選び,この溶液からスラグマグネタイトへのAu吸着特性を調べた。

NaCl溶液を用い,Pt,Pd,Rhのスラグマグネタイトへの吸着に及ぼす諸要因の影響を調べた(温度25°C).貴金属の吸着量は,貴金属濃度の増大,反応時間の増大にともなって増大した.PdやRhの吸着量はpHの増加に伴って単調増加したが,AuとPtの吸着量はpH6-7付近で吸着量が最大となり,これよりも酸性やアルカリ性になると減少した.貴金属と一般金属(Cu,Zn,Ni)を混合させたNaCl溶液を用いて吸着実験を行ったところ,貴金属が選択的に吸着した.試薬のマグネタイトとスラグマグネタイトの貴金属吸着特性を比較したところ,スラグネタイトは比表面積が小さいにもかかわらず貴金属の吸着量が多かった.貴金属を吸着させたスラグネタイトの表面をSEMーEDXにより分析したところ,貴金属の吸着箇所はスラグマグネタイト中に含まれるCuの存在部位に偏在しており,スラグマグネタイト中のCuが貴金属の吸着に関与するものと推察された.スラグマグネタイトは,窒素雰囲気でチオ硫酸アンモニア溶液からAuを吸着することが見出された.酸素が存在すると,スラグマグネタイト中のCuがアンモニア錯体として酸化溶出し,これとの競合によりAu吸着量が減少する.初年度に計画していた塩化物溶液系の吸着実験・表面分析は4種の貴金属種に関して全て実施できた.電気化学実験もAuについては終了している.したがって,研究はおおむね順調に進展しているものと判断した.25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度に計画していた廃棄物由来物質(銅製錬スラグから抽出したスラグマグネタイト)を用いた実験(塩化物溶液系の4種の貴金属種に関する吸着実験・表面分析)は終了した.また,塩化物溶液以外(チオ硫酸アンモニウム溶液)からのAuの吸着実験・表面分析についても実験を進めた.したがって,研究はおおむね順調に進展しているものと判断した.初年度(平成23年度)の研究は計画にそっておおむね順調に進行しており,研究を進める上で重大な問題は生じていないので,次年度も計画に沿って研究を進める予定である.具体的には,平成24年度は、マグネタイトを含んだ廃棄物由来物質などに吸着材候補の対象を拡げて貴金属の吸着特性を調べる。塩化物溶液以外の溶液からの貴金属の吸着に関しても検討する。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度の研究は計画にそっておおむね順調に進行しており,研究を進める上で重大な問題は生じていないので,次年度も計画に沿って研究を進める予定である.具体的には,平成25年度は,マグネタイト上に吸着・回収された貴金属類の剥離法について検討する.また,3カ年の研究で得られた成果を総括する.