hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
痛みの分る材料・構造の為の光相関領域法による光ファイバ神経網技術の学術基盤の確立

光源の光周波数変調で干渉特性を合成して光ファイバ中の散乱等を分布測定する独自技術「光相関領域法」の学術基盤を確立した。航空機翼や橋に「光ファイバ神経網」を張り、歪や温度を分布測定し「痛みの分かる材料・構造」を実現する。本研究では、誘導および自然ブリルアン散乱を活用した両独自技術で、理論とシミュレーション法を拡充して機能制限要因の挙動を精査し、その対策を提案・実証した。分解能、測定長、測定速度、ランダムアクセス、雑音低減諸技術統合、システム簡素化、歪・温度同時計測等で成果をあげた。レンジ・分解能比134,000は自然散乱法の最高値である。航空や建設分野で構造物健全性診断への応用研究も進展させた。[温度と歪の高精度・同時・分布センシング機能]では、本同時測定技術の空間分解能向上手法を深めて論文掲載した。加えて、ブリルアンダイナミックグレーティング(BDG)とブリルアン周波数シフト(BFS)をBOCDA系で同時・分布測定するための2つの直交偏波間の伝搬速度差の影響を実験的に検証でき、開発したシミュレーションにより光ファイバ長を延伸する為の時間ゲート法の最適パラメータも提示できた。[分布量全体のダイナミックセンシング機能]では、BOCDA法での分布量全体の測定速度を1.6倍に向上できた他、ランダムアクセス速度も5倍に向上できた。[BOCDR法の高性能化]では、独自の2重変調法と位相変調法を併用した系を稼働させたのに加えて、空間分解能5.2cmで測定レンジ1,250m、つまり両者の比24,000を達成した。これは光相関領域法として最高の値である。温度と歪の同時計測の基礎研究として、BOCDR系でBDGを観察する基礎実験も進展した。[簡素化BOCDA法]では、半導体レーザの直接FM特性によりポンプ、プローブ、読み取りの3つの光周波数を時分割発生させるS-BOCDA系で、BDGとBFSの同時測定を実現して、温度と歪の同時・分離・分布測定に成功した。[長尺FBG歪センシングシステムの機能進化]では、半導体レーザへの注入電流波形を工夫して光相関領域法において測定位置の前後に生じる背景光雑音を除去しつつ、位相変調により測定位置を掃引することに成功した。[痛みの分かる材料・構造の機能進化の実証]では、BOCDAでBDGとBFSを同時測定できる試作機により先に実施した航空機飛行時の健全性モニタリングデータを分析し、温度と歪の同時・分布測定と多点ダイナミック測定に成功したことを確認した。また、高温製鉄プラントへBOCDAを適用する際の光ファイバの敷設法を実現した。「温度と歪の高精度・同時・分布計測での極限性能の実現」では、偏波維持光ファイバでブリルアンゲイン(BGS)とブリルアンダイナミックグレーティング(BDG)のスペクトラムを同時分布測定し標記機能を得る独自技術に関し、フーリエ変換を活用した新シミュレーション法を開発し空間分解能の劣化評価を可能とした。「分布情報全体の高速ダイナミック測定」では、ユニークな機能である任意測定点へのランダムアクセス速度を5倍向上させ5000箇所/秒を達成し、測定長も延伸した。「BOCDR法の総合機能の実現」では、高SN比計測を実現する新手法としてロックインアンプ機能を内在した系を考案・実証した。参照信号周波数で光位相変調をオン・オフすることで背景光雑音の除去機能も実現し、従来限界を超える空間分解能も達成した。「S-BOCDA法による温度と歪の分離・分布測定システム」では、LDへの入力電流波形の補償法を精緻化し、従来300MHz程度であったスペクトラム幅を理想値30MHzと同桁まで改善した。「長尺FBG歪センシングシステムの機能進化」では、光源周波数変調波形を工夫してサイドローブを低減した相関ピークを合成し、光位相変調でピーク位置を掃引する独自技術の性能向上を果した。周波数掃引幅の広い光源自体の研究も進めている。「BOCDA法によるPLC光集積回路の評価技術」では、BOCDA法のポンプ光とプローブ光方向を入れ替えた測定の平均値が真値を与えるという独自実験結果をシミュレーション評価する手法が進展した。「痛みの分る材料・構造の実証研究」では、他の複数の実用化プロジェクト費も得て、BOCDAの第3試作機とBOCDRプロトタイプ機を製作し、航空機、インフラ、プラント等への応用研究を進展させた。「温度と歪の高精度・同時・分布計測での極限性能の実現」では、偏波維持光ファイバでブリルアンゲイン(BGS)とブリルアンダイナミックグレーティング(BDG)のスペクトラムを同時分布測定し標記機能を得る独自技術に関し、従来のBDGの生成に用いられるPump光とProbe光にapodizationを施す手法に加え、BDGを読み出すRead光にもapodizationを施すことにより、さらなる高空間分解能化が達成できることを実証した。「BOCDR法の総合機能の実現」では、背景光雑音低減法である「光強度変調法」と「位相変調法」及び測定レンジ延伸法である「テンポラルゲート法」と「ダブルモジュレーション法」の4手法をシステムに適用し、その基本機能を確認した。またBOCDA法で実現しているBDGの読み出しをBOCDRでも可能であることを確認し、BOCDR法においても温度と歪の同時・分離・分布計測実現の可能性を示した。

「長尺FBG歪センシングシステムの機能進化」では、光源周波数変調に単側波帯変調器(SSBM)を導入して周波数変調波形の改善を図ると共に、不要な強度変調を除去して光位相変調でピーク位置を掃引する独自技術の性能向上を果した。「BOCDA法によるPLC光集積回路の評価技術」では、PLCとピグテイルの接続部においてポンプ光とプローブ光の入射方向入れ替えにより測定結果に不一致が生じる現象について、ビーム伝搬法を用いた数値シミュレーションにより検討を行った。「S-BOCDA法による温度と歪の分離・分布測定システム」では、精度向上のためLDへの入力電流波形補償法として精緻化時間領域周波数波形成形法を考案した。目標周波数との差のRMS値はポンプ・プローブ・リード光の順にそれぞれ10,19,8MHzを実現した。「痛みの分る材料・構造の実証研究」では、他の複数の実用化プロジェクト費も得て、BOCDAの第3試作機とBOCDRプロトタイプ機を制作し、航空機、インフラ、プラント等への応用研究を進展させた。本研究は当初計画に沿って進展している他、下記のように、新たな研究項目も設定して成果を蓄積している。ロックインアンプ機能を内在したBOCDR系の考案・実証がその一例である。従来系では受光器出力を直接電気スペクトラムアナライザ(ESA)に入力してきた。その結果、測定の感度や速度がESAの特性で決まっていた。本考案では、ESAの周波数掃引機能のみを使い、表示値をアナログ出力してロックインアンプで処理する。通常は光強度変調で得るロックイン処理のための参照信号を、光位相変調のオン・オフの繰り返しで得るモードを考案して、背景光雑音の除去を可能にした。位置分解測定の為の光源周波数変調の振幅は、従来、レーリー散乱とブリルアン信号光が重ならない範囲に制限され、空間分解能の限界を決めていた。本システムでは、この限界値である5.4GHz振幅を超える25GHz振幅の変調にて、この値に対応した高い空間分解能を実現することにも成功した。またこの方式により、BOCDA法で実現しているBDGの読み出しをBOCDRでも可能であることを確認し、BOCDR法においても温度と歪の同時・分離・分布計測実現の可能性を示した。BOCDA法のユニークな特徴である任意測定位置へのランダムアクセス機能の速度を格段に向上させる新システムも考案し、5000箇所/秒を達成した。当初計画にはない進展で、光ファイバに沿って任意に設定した5点で動的歪を同時に測定することができた。航空機の翼や脚部の飛行中での動的歪計測等へ応用できる。本系にさらにテンポラルゲート法及びロックインアンプに替わる専用回路の導入を図り、さらなる高速化・高精度化を目指している。現在、測定レンジを20倍以上延伸して255m、ランダムアクセス速度を1000箇所/秒、周波数測定精度2MHz(標準偏差)を実現している。このように、当初の目標を超える研究も進展している。「温度と歪の高精度・同時・分布計測での極限性能の実現」では、ブリルアンゲイン(BGS)とブリルアンダイナミックグレーティング(BDG)のスペクトラムを同時分布測定する独自技術に関し、BDG生成光と反射読み出し光間の光路差による反射スペクトラムの劣化を実験と理論で精査し、光路差限界を明示した。「BOCDR法の総合機能の実現」では、通常の方法で取得したBGS形状に対して計算処理を施すだけで、2回のBGS測定を必要とする「位相変調法」と同等の背景
脱上皮気管及び同系気管in vivo培養法による粘液過形成モデルの確立と機序の解明

本研究は,気道上皮においてしばしばみられる,粘液細胞過形成・粘液過分泌の病態を明らかにする目的で,その実験モデルを作製することにある.昨年度までに脱上皮気管培養法においてエラスターゼ投与刺激を行うと,同病態が生じることを見いだし,また予備実験でラット気管の同系皮下移植でも同病態が生じることを発見した.今回は,この2つの実験系をより発展,あるいは,確立させた.(1)脱上皮気管培養法を用いた研究---脱上皮気管内にエラスターゼ(300μg/気管)+カテプシンG(100μg/気管)の併用投与を行うと,エラスターゼ単独投与群(以下,単独群)や対照群に比べ移植気管内における貯留粘液に酸性化がめだった(併用投与,単独,対照,各群で,pH 6.1±0.1,6.4±0.1,7.5±0.2).粘液量は3群いずれにも有意な差は認めなかったが,蛋白,フコース,シアル酸量は併用投与群・単独群いずれも対照群に比べ有意に増加し,特にシアル酸は併用投与群で一段と増加が認められた(併用投与群vs単独群,p<0.05).組織学的にも粘液細胞過形成が併用投与・単独群で対照群に比し有意に認められ(p<0.001),また併用投与群は単独群に比較しても,より高度な過形成(p<0.01)を認めた.即ち,エラスターゼとカテプシンGの併用投与は,エラスターゼ単独に比べ,より強い粘液細胞過形成・過分泌刺激となることが示された.(2)同系気管in vivo移植培養法による検索---移植1日後より,移植気管周囲に好中球の顕著な浸潤が見られ,管腔内のエラスターゼ活性は移植前(0.06±0.03nM)に比べ有意に増加した(8.70±0.45 nM,p<0.01).以後好中球やエラスターゼ活性は経時的に減少した.組織学的には移植7日目から粘液細胞が増加し,14日目でプラトーに達した.管腔内粘液のpHは28日目に移植前8.0から6.1に低下,蛋白,シアル酸,フコース量はいずれも増加傾向をしめした.以上から,気管の同系皮下移植で粘液細胞過形成・過分泌が生じることが明らかにされた.本研究は,気道上皮においてしばしばみられる,粘液細胞過形成・粘液過分泌の病態を明らかにする目的で,その実験モデルを作製することにある.昨年度までに脱上皮気管培養法においてエラスターゼ投与刺激を行うと,同病態が生じることを見いだし,また予備実験でラット気管の同系皮下移植でも同病態が生じることを発見した.今回は,この2つの実験系をより発展,あるいは,確立させた.(1)脱上皮気管培養法を用いた研究---脱上皮気管内にエラスターゼ(300μg/気管)+カテプシンG(100μg/気管)の併用投与を行うと,エラスターゼ単独投与群(以下,単独群)や対照群に比べ移植気管内における貯留粘液に酸性化がめだった(併用投与,単独,対照,各群で,pH 6.1±0.1,6.4±0.1,7.5±0.2).粘液量は3群いずれにも有意な差は認めなかったが,蛋白,フコース,シアル酸量は併用投与群・単独群いずれも対照群に比べ有意に増加し,特にシアル酸は併用投与群で一段と増加が認められた(併用投与群vs単独群,p<0.05).組織学的にも粘液細胞過形成が併用投与・単独群で対照群に比し有意に認められ(p<0.001),また併用投与群は単独群に比較しても,より高度な過形成(p<0.01)を認めた.即ち,エラスターゼとカテプシンGの併用投与は,エラスターゼ単独に比べ,より強い粘液細胞過形成・過分泌刺激となることが示された.(2)同系気管in vivo移植培養法による検索---移植1日後より,移植気管周囲に好中球の顕著な浸潤が見られ,管腔内のエラスターゼ活性は移植前(0.06±0.03nM)に比べ有意に増加した(8.70±0.45 nM,p<0.01).以後好中球やエラスターゼ活性は経時的に減少した.組織学的には移植7日目から粘液細胞が増加し,14日目でプラトーに達した.管腔内粘液のpHは28日目に移植前8.0から6.1に低下,蛋白,シアル酸,フコース量はいずれも増加傾向をしめした.以上から,気管の同系皮下移植で粘液細胞過形成・過分泌が生じることが明らかにされた.
核磁気共鳴画像装置による非侵襲性血管造影法の開発ならびに臨床応用に関する研究

核磁気共鳴画像(MRI)が血流情報を得る有効な手段であることはよく知られているが、我々は血流情報のみをとりだして画像化する方法について基礎的検討及び臨床応用を行った。平成1年度は血流ファントムによる基礎実験ののち、正常人による血流画像化(MRアニジオグラフィ-)の検討をおこなった。その結果高速スキァン画像による投影血管像の作成法としてのタイムオブフライト法,血流の位相変化量から血流画像を作るフェイズコントラスト法のいずれも、臨床応用での有効性が期待される結果を得た。平成2年度は、臨床例に対する主に腹部領域での応用を中心に検討を加えた。上記の両者の方法ともに、腹部領域の血管描出において良好な結果をもたらし、特に部位、疾患による方法の選択が重要であり、両者の併用が臨床上は最も望ましいと考えられた。また各々二次元法,三次元法があり、これらも検索疾患部位により適切に選択される必要がある。これらの方法の対象となる疾患は現状では、大動脈及びその一次分枝,下大静脈,門脈,肝静脈の病変をきたし得るもので多くの疾患が考えられる。特に動脈の検索には二次元タイムオブフライト法が筒便であるが、フェイズコントラスト法の場合には心拍に同期させた撮影が最も有効と思われた。門脈系の描出には,呼吸停止下でのタイムオブフライト法が有効で、選択的な門脈の描出も可能であった。今後の課題としては、より確実な血管構造の描出の必要性が挙げられ特に疾患例では、血流速度の大きな変化や、乱流の発生の可能性が常にあり、これらに確実に対処できる方法が開発されなければならない。これらの検討から、核磁気共鳴画像による血管描出法は,従来の血管造影に代わり得る非侵襲的な非常に有効な方法となる可能性が大きいと考えられた。磁気共鳴画像(MRI)が血流情報を得る手段として有用であることは、スピンエコ-画像でもよく知られていることであるが、いわゆる高速スキャン画像はさらに血流に関して正確な情報を与えると考えられている。我々はまず、通常の高速スキャン(GRASS法)の画像において、血流モデルを使い良好な血流信号を得るための条件設定の確認をおこなった。その結果、繰り返し時間(TR)、エコ-時間(TE)は最小のものが適しており、flip角は1090°の範囲内では大きい程強い血流信号は得られるものの、位相のずれによるア-チファクトが明瞭となることがわかった。実際的には、血流が高信号を示し、かつア-チファクトが殆ど問題とはならない条件として、現在の装置ではTR22msec、TE12msec、flip角30°の画像を選択すべきと考えられた。上記の画像を使い血流の画像を作製するためには、血流が他の組織よりもはるかに高信号の場合には、maximum intensity profileを使った画像再構成法により容易に血流画像を作製できると考えられ、実際の正常人によるデ-タでは、血流が流入する軸状断層像をもとにした再構成画像が臨床使用に耐え得る可能性が高いと考えられた。臨床例による試みもおこなわれ、この方法により、腹部、骨盤部の動静脈閉塞性疾患、上腹部の門脈、静脈系の検索には非常に有効な例が認められた。また、phase contrast法による検討もすすめており、両者の比較により、臨床検査として有効な方法の確立のための検討が、今後の課題である。平成1年度の血流モデルファントムを使った実験及び健常人による検討により、MRIを使った血流画像作成の可能性が強く示唆されたので平成2年度は、臨床例に対する腹部領域での応用を主に施行した。方法としては、高速撮像法を利用したタイムオブフライト法及び血流の位相変化量を利用したフェイズコントラスト法の両者を用いた。

前者は、上腹部の呼吸停止撮影に利用できるため、呼吸運動による画像の乱れをふせぐことが可能で、特に肝内血管、門脈の描出に有効であった。後者は動脈性の変化をとらえるのに有効で、特にその3次元法は動脈分枝の描出に優れていると考えられた。また、後者の2次元法を心拍に同期させて撮影することにより、動脈の血行動態の把握も可能であった。疾患としては,原因によらず血管の閉塞性変化の把握に有効であり、閉塞部位の確認、側副血行路の描出に有用と考えられた。また、動脈、静脈、門脈を含めた全体的な血管解剖の把握に便利であり、解剖学的変異の確認に有効で、特に肝手術前の情報として肝内血管解剖の把握は非常に有用と考えられた。今後の問題点としては、より確実な血管構造の描出の必要性があげられ、特に疾患例では、血流速度の大きな変化や、乱流の発生の可能性が高く、これらに確実に対処できる方法が開発されなければならない。また、より微細な血管構造の描出のための方法の開発も今後の課題であり腫瘍血管を含めた小血管の描出も今後検討される必要がある。
早産児における脂質栄養が脂質代謝と慢性肺疾患に与える影響

早産児における慢性肺疾患と脂質との関係を検討した。早産児における出生時の呼吸障害と脂質との関係では、血中の中性脂肪値やapoA-II値が呼吸障害を有する児では低値であった。また、慢性肺疾患を有する極低出生体重児では、生後14日と生後28日の赤血球脂肪酸組成においてアラキドン酸が高値、αリノレイン酸が低値であった。このことから早産児における肺成熟や慢性肺疾患の病態の中には脂質と何らかの関係がある可能性がある。【背景】早産児にとって脂質は重要なエネルギー源としてだけでなく、成長や発達に不可欠な栄養素の一つである。特にDHAなどの長鎖多価不飽和脂肪酸(LCPUFA)は、中枢神経や網膜に多く含まれ、神経発達と関係している。近年、早産児の予後に与えるLCPUFAの影響としては、血中DHAの低下と慢性肺疾患(CLD)との関連、血中アラキドン酸(AA)の低下と敗血症との関連が報告されている。今回、極低出生体重児(VLBWI)の生後早期における赤血球膜の脂肪酸組成と慢性肺疾患との関係を経時的に検討した。【方法】2010年10月から2012年4月に当院に入院したVLBWIのうちCLDの有無により2群(CLD n=11、CT n=32、SGAは除外)に分類し、出生時、生後2週、生後4週、修正36週の赤血球膜脂肪酸組成を測定し、リノール酸、&#61537;リノレン酸(ALA)、AA、DHA、EPAレベルについて両群間で比較検討した。【考察】過去の報告とは異なりDHAに差を認めなかったものの、AAとALAに差を認めた。今回の結果は生後早期の栄養管理がCLD発症に影響することを示した可能性がある。今後、経腸栄養法や脂肪乳剤使用などを含め、CLD発症防止のための適切な脂質栄養管理について多角的に検討する必要がある。2010年4月から2012年1月に当院に入院した極低出生体重児を検討した。慢性肺疾患の有無により2群(慢性肺疾患群:CLD群n=13、正常群:CT群n=45)に分け、退院時(平均在胎週数39週)の血清を用いて、リポ蛋白プロファイルを比較検討した。慢性肺疾患の定義は修正週数36週になっても酸素を必要とすることとした。栄養法は退院時までの総経腸栄養に占める母乳率で検討した。リポ蛋白プロファイルは高感度ゲル濾過法を用いて、各リポ蛋白のサイズにおけるコレステロールおよび中性脂肪含量を測定した。CLD群ではCT群と比較して出生児週数と体重が優位に低値であった。リポ蛋白プロファイルはVLDL、HDL、LDLすべてにおいて両群間でコレステロール、中性脂肪含量に差を認めなかった。また、栄養法ではCT群において優位に母乳率が高値であった。これまでにリポ蛋白と慢性肺疾患について検討した報告はない。そのため脂質が慢性肺疾患に影響しているかは不明であった。今回の検討からリポ蛋白が慢性肺疾患に与える影響は少ないものと考えられる。さらに、リポ蛋白は内部にコレステロールや中性脂肪を含みその運搬に関係している。プロファイルによりリポ蛋白中のコレステロール、中性脂肪含量にも差がなく慢性肺疾患との関係は少ないと考えられる。脂質はサーファクタントの構成成分になるなど肺の成長にとって重要な役割を果たす。早産児の慢性肺疾患の改善にとって栄養は必要不可欠である。今回の検討ではCLD群では母乳率が優位に低くかった。しかし、血清のリポ蛋白プロファイルに差はなく、コレステロールや中性脂肪の脂質輸送としてのリポ蛋白は慢性肺疾患への関与は少ない。このことから、脂質の中でも脂肪酸など他の脂質との関係を検討する必要がある。初年度の研究目的は、臨床研究として栄養と脂質代謝が極低出生体重児の慢性肺疾患にどう関係しているか検討することであった。実際に行えた検討は残血清を用いた後方視的検討である。これによりリポ蛋白プロファイルと慢性肺疾患について検討できた。その結果、リポ蛋白プロファイルは慢性肺疾患に与える影響は少ないと判明した。しかし、赤血球膜の脂肪酸組成と慢性肺疾患について、検体はあるものの測定とデータ処理ができていないため今後も臨床検体を用いた検討を行っていく必要がある。初年度の検討では臨床検体を用いた検討を予定していたため、目的としていた検討の半分は達成できたと考えられる。以上のことから初年度の達成度としては50%であると考える。臨床研究としては、さらに症例数を増やしていく。現在の慢性肺疾患患児は13例と少なく、慢性肺疾患となるリスク背景も異なるため、統計方法を考慮することにより、より臨床に則した検討をしていく。また、出生時からの経時的変化も検討することにより、出生後早期からの脂質代謝と慢性肺疾患の関係を検討していく。

栄養法においても人工乳の種類による脂質成分も差異があるため、詳細な検討を行っていく。臨床検討を基に、動物実験の検討も進めていく。動物実験では直接肺組織の脂肪酸組成を測定することにより、慢性肺疾患と脂肪酸との関係を検討していく。免疫染色などで肺に発現するアポ蛋白などの定量化を行っていく。臨床検討として、機器のレンタル、検体輸送費、成果発表、研究成果投稿料に使用よていである。また、動物実験等しては、実験器具・消耗品、試薬などに使用予定である。
保主主義・性・階級-20世紀初頭イギリス女性警察を通して-

第一次世界大戦期のイギリスでは「カーキ・フィーバー」と呼ばれる制服熱が高まり、多くの女性が制服を着用する職業に殺到した。女性による制服の着用は、愛国心を表明する手段として社会の一定の理解を得る一方、男と女の境界を侵犯する行為として危険視された。本研究では、イギリス初の女性警察組織(Women Police Service:WPS)の制服をめぐっておこなわれた裁判を通して、大戦期におけるジェンダーとセクシュアリティの問題について考察した。裁きの主たる対象となったWPSの指導者M・アレンにとって、制服は旧来のジェンダー秩序を打ち破り、男性の領域に進出する道具であると同時に、自らの性的アイデンティティ(レズビアニズム)を表現する手段でもあった。本研究では、当時のイギリスで、レズビアニズムという概念がまだ流布していなかった事実に注目し、性科学の分野で女性同士のホモセクシュアル行為がどのようにとらえられていたのか分析するとともに、そうした概念が知的フィールドを越えて社会に広まった契機・背景・過程について考察した。制服裁判は、アレンのセクシュアリティを「暴露」することによって、レズビアニズムが概念化されるきっかけをつくるとともに、男性だけでなく女性のあいだにもホモセクシュアルの関係が成り立つとする点で「性的平等化」の契機にもなりうるものだった。第一次世界大戦は「レズビアニズムの発見」というもっとも極端なかたちで、女性のセクシュアリティに関する規範を破壊し、従来のジェンダー秩序に大きな修正を迫ったのである。以上の成果をもとに、研究会で口頭発表(於「越境する歴史学」2007年11月11日)をおこなった上で、論文「制服の時代-第一次世界大戦期イギリスにおけるジェンダーとセクシュアリティ-」を執筆し、『西洋史学』(日本西洋史学会)に投稿(2008年2月)した。第一次大戦の勃発を機に、イギリスにはVWPとWPSという二つのヴォランタリー女性警察が誕生した。両者は、担い手(中流階級)や任務内容(労働者階級女性のモラル維持)に共通点を有していたものの、その目的(VWPは社会福祉、WPSは職業開拓)には大きな違いがあった。両者の違いは制服着用の有無に顕著に表れた。VWPが腕章のみで活動したのに対し、公的認可を求めるWPSのメンバーは制服に身を包み、陸軍省や軍需省との個別契約によって準公的な活動を展開した。二つの女性警察が誕生した第一次大戦期のイギリスは、軍服姿の兵士に女性が熱狂し、制服を着用する職業に女性が殺到した「制服の時代」であった。本研究では、時代を象徴した制服を、セクシュアリティ・ジェンダー・階級といったさまざまな問題が集約される場としてとらえ、自らの理念を制服に託したWPSを中心に、旧来の社会秩序の揺らぎについて考察した。そのさい着目したのが、首都警察がWPSに対しておこした制服裁判である。戦争が終わり、女性警察に対する需要が低下すると、WPSは制服のデザインが首都警察のものに酷似しているとして訴えられたのである。有罪判決を受けたWPSはデザイン変更を行ったが批判はおさまらず、その矛先は次第に「無認可組織の存在そのもの」「WPS幹部のセクシュアリティ(私生活での男装/レズビアニズム)」へ向けられていく。首都警察によるこの執拗な攻撃は何を意味するのか。それは、WPSによる制服の着用が、男と女(制服の着用=男装)、公的空間と私的空間(無認可ながら一定の公的性格をもつ)、戦闘員と非戦闘員(擬似前線での活動)など、従来の社会秩序を形成していたさまざまな領域の「境界」を同時に侵犯し、それを越境すること意味していたからにほかならない。以上の成果をもとに、現在、「『制服の時代』-第一次世界大戦期イギリスにおけるセクシュアリティ・ジェンダー・階級-」と題する論文を執筆中である。第一次世界大戦期に創設されたイギリス初の女性警察組織WPSの活動を通して、ジェンダーとセクシュアリティおよびフェミニズムとファシズムの関係について考察をおこなった。まずは、WPSおよびそめ指導者M.アレンの「変貌」の契機となっだ制服裁判(1921年)に関するあらたな史料(判事を務めたC.E.チャップマン、およびアレンと親交のあった小説家R.ホールのメモワール・書簡類)を入手し、チャップマンが、女性同士のホモセクシュアル行為を禁じる法律の制定に向けて動いていた事実や、ホールの.『孤独の泉』が、制服裁判ののちにレズビアン小説としてイギリス初の発禁処分を受けた事実の分析を通して、制服裁判がもった「セクシュアルな側面」に迫った。裁判は、ヴォランタリの女性組織を排除することで、戦前のジェンダー規範を再構築しようとするものであっただけでなく、女性のセクシュアリテイに関する議論が「解禁」される契機にもなった。争点が、最終的にアレン個人の性的嗜好へと落とされていく渦程のなかに、この時期のセクシュアリティとジェンダーの密接な関係が浮かび上がってくる。以上の成果をもとに、「第一次世界天戦とジェンダー-女性警察研究の射程-」、および「『制服の時代』-第一次世界大戦期イギリスにおけるジェンダーとセクシュアリティー」というタイトルで論文を執筆した(現在、投稿準備中)。さらに、制服裁判を、戦前には存在しなかった「制服の権威」が確率していく過程ととらえることで、フェニミスト・アレンが「権威獲得の手段」としてファシズム化していく契機をさぐった。とくに、裁判後も制服に固執しつづけたアレンの言動や彼女に対するフェニミストのまなざしに注目することで、制服が「戦中」だけでなく「戦後」にもった意味を分析した。

第一次世界大戦期のイギリスでは「カーキ・フィーバー」と呼ばれる制服熱が高まり、多くの女性が制服を着用する職業に殺到した。女性による制服の着用は、愛国心を表明する手段として社会の一定の理解を得る一方、男と女の境界を侵犯する行為として危険視された。本研究では、イギリス初の女性警察組織(Women Police Service:WPS)の制服をめぐっておこなわれた裁判を通して、大戦期におけるジェンダーとセクシュアリティの問題について考察した。裁きの主たる対象となったWPSの指導者M・アレンにとって、制服は旧来のジェンダー秩序を打ち破り、男性の領域に進出する道具であると同時に、自らの性的アイデンティティ(レズビアニズム)を表現する手段でもあった。本研究では、当時のイギリスで、レズビアニズムという概念がまだ流布していなかった事実に注目し、性科学の分野で女性同士のホモセクシュアル行為がどのようにとらえられていたのか分析するとともに、そうした概念が知的フィールドを越えて社会に広まった契機・背景・過程について考察した。制服裁判は、アレンのセクシュアリティを「暴露」することによって、レズビアニズムが概念化されるきっかけをつくるとともに、男性だけでなく女性のあいだにもホモセクシュアルの関係が成り立つとする点で「性的平等化」の契機にもなりうるものだった。第一次世界大戦は「レズビアニズムの発見」というもっとも極端なかたちで、女性のセクシュアリティに関する規範を破壊し、従来のジェンダー秩序に大きな修正を迫ったのである。以上の成果をもとに、研究会で口頭発表(於「越境する歴史学」2007年11月11日)をおこなった上で、論文「制服の時代-第一次世界大戦期イギリスにおけるジェンダーとセクシュアリティ-」を執筆し、『西洋史学』(日本西洋史学会)に投稿(2008年2月)した。
周波数解析およびマルチスケール解析による皮膚血液循環の個体差出現メカニズムの解明

皮膚血流は暑熱,寒冷,精神ストレスなどの影響を受け変化することが知られている.しかしながら,血流変化のメカニズムに関しては不明な点が多い.本研究では,ドップラー血流計により計測した血流波形をウェーブレット解析し,血管調節に関連がある5つの要因(血管内皮細胞,神経活動,血管平滑筋,呼吸,心拍)の影響を各環境下で調べた.その結果,各環境下で内皮細胞,神経活動,平滑筋の影響が異なることが分かった.皮膚血流は暑熱,寒冷,精神ストレスなどの影響を受け変化することが知られている.しかしながら,血流変化のメカニズムに関しては不明な点が多い.本研究では,ドップラー血流計により計測した血流波形をウェーブレット解析し,血管調節に関連がある5つの要因(血管内皮細胞,神経活動,血管平滑筋,呼吸,心拍)の影響を各環境下で調べた.その結果,各環境下で内皮細胞,神経活動,平滑筋の影響が異なることが分かった.本研究では,ウェーブレット変換による周波数解析によりヒトの皮膚血流状態に影響を及ぼす5つの生理的要因((A)血管内皮細胞,(B)神経活動,(C)血管平滑筋,(D)呼吸,(E)心拍)が抽出できることを利用し,寒冷,暑熱,精神ストレスなどの影響下で,ヒト皮膚血液循環にあらわれる個体差を5つの生理的要因の違いで分類すること.さらに,5つの要因を(イ)ヒト,(ロ)細胞・遺伝子発現,(ハ)動物のマルチスケールで詳細に解析をおこなうことにより,ヒト皮膚血液循環の個体差出現メカニズムを明らかにすることを目的とする.現在,寒冷曝露時の皮膚血流計測をおこない,皮膚血流信号のウェーブレット解析から神経活動および心拍要因を解析した.さらに別途心電図計測より算出されたR-R間隔から交感神経・副交感神経の影響を解析し,その結果とウェーブレット変換との対応を調べた.その結果,寒冷曝露前後で交感神経・副交感神経反応に差があることがわかってきた.血管内皮細胞に関しては,細胞内のIP3が上昇すると細胞外へATPを放出することで周辺の細胞にカルシウム応答伝播を誘導することがわかった.さらに流体影響下ではIP3が上昇した内皮細胞から下流方向へカルシウム応答が伝播することがわかった.また,流体刺激がない場合,内皮細胞は4°C,28°C,37°Cの温度間で血管拡張因子である一酸化窒素放出能は変化しないが,温度刺激に血流を模擬した流体刺激が加わると一酸化窒素放出能に変化が生じることが分かった.本研究では,ウェーブレット変換による周波数解析によりヒトの皮膚血流状態に影響を及ぼす5つの生理的要因(1.血管内皮細胞,2.神経活動,3.血管平滑筋,4.呼吸,5.心拍)が抽出できることを利用し,寒冷,暑熱,精神ストレスなどの影響下で,ヒト皮膚血液循環にあらわれる個体差を5つの生理的要因の違いで分類すること.さらに,5つの要因を&#ヒト,細胞・遺伝子発現,動物のマルチスケールで詳細に解析をおこなうことにより,ヒト皮膚血液循環の個体差出現メカニズムを明らかにすることを目的としている.H25年度は精神環境化を予定していたが,光環境が交感神経や脳活動に影響を及ぼすことが報告されてきたため,光環境化においてもヒトの皮膚血流状態に影響があると考え,光環境化での皮膚血流状態の解析をおこなった.解析により青色や赤色光で血流量の変化がみられ,またウェーブレット変換において,それらの要因が内皮・交感神経が寄与している可能性が高いことが分ってきた.また,培養細胞を用いた実験において昨年度よりさらに条件を増やした結果,内皮細胞に刺激が加わった際,PKCαなどの挙動にあるパターンがあることが分ってきた.本研究では,ウェーブレット変換による周波数解析によりヒトの皮膚血流状態に影響を及ぼす5つの生理的要因(1血管内皮細胞,2神経活動,3血管平滑筋,4呼吸,5心拍)が抽出できることを利用し,寒冷,暑熱,精神ストレスなどの影響下で,ヒト皮膚血液循環にあらわれる個体差を5つの生理的要因の違いで分類すること.さらに,5つの要因をIヒト,II細胞・遺伝子発現,III動物のマルチスケールで詳細に解析をおこなうことにより,ヒト皮膚血液循環の個体差出現メカニズムを明らかにすることを目的とする. 23年度までは寒冷曝露時の皮膚血流計測をおこなったが,24年度は暑熱環境下でみられるHeat-induced vasoconstriction(HIVC)反応において,皮膚血流信号のウェーブレット解析から生理的要因を解析した.さらに別途心電図計測より算出されたRーR間隔から交感神経・副交感神経の影響を解析し,その結果とウェーブレット変換との対応を調べた.その結果,HIVC反応に対して神経,平滑筋が影響を及ぼしている可能性が考えられた.血管作動性に関与する血管内皮細胞に関しては,光転換型タンパク質とアクチンの融合タンパク質を作製し,内皮細胞内局所でのアクチンの挙動を解析した.血流を模した流体刺激を負荷させた場合,細胞内上流と下流部位でアクチンの挙動が異なることが分かった.また,細胞移動に関与するタンパク質の一つであるPKCαとGFPの融合タンパク質を作製し,血管拡張・収縮を想定した引張刺激を負荷させた際,内皮細胞内でPKCαの挙動が局所で異なることが分かった.

本研究では,ウェーブレット変換による周波数解析によりヒトの皮膚血流状態に影響を及ぼす5つの生理的要因(血管内皮細胞,神経活動,血管平滑筋,呼吸,心拍)が抽出できることを利用し,寒冷,暑熱,精神ストレスなどの影響下で,ヒト皮膚血液循環にあらわれる個体差を5つの生理的要因の違いで分類すること.さらに,5つの要因をヒト,細胞・遺伝子発現,動物のマルチスケールで詳細に解析をおこなうことにより,ヒト皮膚血液循環の個体差出現メカニズムを明らかにすることを目的として,研究を進めた.本年度は前年度までの追加実験をおこなった.ヒト計測に関してはデータ数を追加した.培養細胞を使用した実験に関しては,さらに条件の追加をおこない詳細なメカニズム解析をおこなった.その結果,PKCαの局在化現象が細胞間の情報伝達と関連していることがわかった.26年度が最終年度であるため、記入しない。生理人類学、機械工学26年度が最終年度であるため、記入しない。ヒトを対象としたウェーブレット変換による解析,および内皮細胞を対象としたカルシウムおよび一酸化窒素の測定は一定の成果を残すことができている.光環境化においても解析を進めることができ,培養細胞においても新たなパターンを見つけることができたため.24年度は当初計画通り暑熱環境下での皮膚血流の影響を調べ,神経,平滑筋の影響が大きいことがわかっため,また培養細胞を用いた研究に関しても血流や引張を想定した刺激において培養細胞内で変化が生じることが分かったため,おおむね順調に進展していると判断した.今後,環境を変化させた際のヒト皮膚流解析をおこなう計画である.H25年度までの実験に関して追実験をおこない例数を増やし統合的な解析を進める予定.23,24年度は環境因子の影響について計測をおこなってきたが,25年度は精神ストレスかでの実験を行う予定でいる.暗算などの精神的負荷を与え連続血圧を測定し異なったタイプの存在を報告した研究例があり,本研究においても,精神的負荷を与えた際の皮膚血流状態の個体差出現メカニズムを検討していく.精神ストレス下ではホルモンなどの内分泌系の作用が強まると考えられ,唾液計測もおこなう予定である.内皮細胞や平滑筋細胞に関しては,精神ストレス下で上昇する化学物質の影響を調べる予定である.
極域UTLSにおける雲出現頻度極小領域及びTILの季節性の研究

本年度は、南極上部対流圏・下部成層圏(UTLS)における乱流エネルギー散逸率の季節依存性、及び対流圏界面高度の変化を記述する方程式の提案・適用を行った。昨年度までに、南極昭和基地大型大気レーダー(PANSYレーダー)に基づき、南極対流圏・下部成層圏における乱流強度の高度・季節依存性を調べた。結果、510月の高度1015 kmにおいて、乱流エネルギー散逸率が大きくなる傾向が見られた。これは極渦の季節変化が、UTLS領域の乱流の動態に関係していることを示唆している。そこで、渦位に基づく緯度(等価緯度)を用いて、渦位-温位面に射影した乱流エネルギー散逸率を解析した。極夜ジェット付近は、極渦の十分内側に比べて、乱流エネルギー散逸率は大きくなることが分かった。また、この乱流エネルギー散逸率が大きくなる領域と、Richardson数が1未満になる頻度が高くなる領域はよく対応していることを確かめた。乱流エネルギー散逸率と鉛直渦拡散係数が関係していることを考えると、この解析で明らかとなった乱流パラメータの極渦内・縁辺領域の対比は、それらの領域において物質輸送について違いがあることを示唆している。対流圏界面は、対流圏と成層圏の境界であり、通常、気温減率で定義される。傾圧不安定などの総観規模擾乱や成層圏突然昇温などの惑星規模擾乱に伴い、数日数ヶ月スケールで変動することが知られている。今回、対流圏界面を温位の鉛直勾配の不連続点として簡単化することにより、対流圏界面高度の時間変化率を診断する式を導出した。さらに、その式を傾圧不安定の数値実験や衛星観測データ、再解析データに適用した。いずれの場合も、今回導出した診断式が機能することが確かめられた。乱流エネルギー散逸率により、成層圏極渦の特徴づけを行うことができた。大気微量成分物質輸送や鉛直分布の形成要因を調べる上で重要な示唆が得られた。対流圏界面高度の時間発展についての診断式を導出し、それにより、対流圏界面高度の変動要因について定量的に解析ができるようになった。すでに3年以上のデータ蓄積があり、成層圏・対流圏の諸現象について、乱流パラメータの観点で特徴付を行う。対流圏界面高度の別の定義(例えば渦位に基づく力学的圏界面)に適用可能な診断式を導出し、南極対流圏界面高度の1年周期の変動要因を明らかにする。南極昭和基地において、オゾンゾンデ・水蒸気ゾンデ観測を実施した。まず、試験観測として4月にオゾンゾンデ・水蒸気ゾンデ連結飛揚を実施した。この連結飛揚は、南極で初めての試みであったが、上昇時・下降時ともにデータを正常に受信することができた。次に、極成層圏雲(PSC)及び対流圏界面の鉛直微細構造を調べるために、7月にオゾンゾンデを14回、水蒸気ゾンデを7回飛揚した。また、7月を含む極夜期は、対流圏界面逆転層(TIL)が消失する時期と対応し、その平衡状態の維持機構を解析する上で今後使用するデータとなる。28年度は衛星ライダーが昭和基地上空を通過した事例を収集し、特に極成層圏雲(PSC)が検出された事例について集中的に解析を進めている。また、TILの回復が見られる11月にオゾンゾンデ飛揚を14回、TILが季節の中で最も強くなる12月にオゾンゾンデ飛揚を14回実施した。これら以外に、16Hzで温度を精密に測定できる気温基準ゾンデを、7月と11月に一度ずつ飛揚した。この高鉛直分解能(30m)・高精度(0.01K)データにより、乱流強度の鉛直プロファイルの推定が可能となる。上記の観測と並行して、南極昭和基地大型大気レーダー(PANSYレーダー)の3年分の観測結果に基づき、中間圏夏季の循環強度とその下層の重力波強制の関係を定量的に調べた。2015年1月に発生した北半球の成層圏突然昇温に伴い、南極昭和基地上空での平均風及び重力強制の変動が確認された。これは、先行研究で提案されている半球間結合のメカニズムに対して、下層から伝播する重力波の重要性を示す重要な結果といえる。この結果を含む成果は、Journal of Geophysical Research Atmosphereに出版されている。計画していた昭和基地でのラジオゾンデ飛揚(オゾンゾンデ・水蒸気ゾンデ・気温基準ゾンデ)を実施することができた。7月の観測の解析を随時進めている。PANSYレーダーがこれまで蓄積したデータに基づいた、重力波と中間圏循環の統計解析を実施した。結果、半球間結合や大気中の普遍スペクトルについての示唆を得ることができた。本年度は、南極での乱流エネルギー消散率の推定と、対流圏界面高度の変動要因という2つについて研究を実施した。南極昭和基地における大型大気レーダー及びラジオゾンデそれぞれから、自由大気中の乱流エネルギー消散率の推定を行い、それらを比較した。南極の自由大気中の乱流エネルギー消散率の推定は、世界初の試みである。また、ラジオゾンデに基づく推定の検証は十分に行われておらず、今回、先行研究と比べ2桁大きなサンプル(数1000回)のラジオゾンデ観測データに基づく検証を実施した。本研究では、Thorpe長とOzmidov長との間の比例定数を1とした。その結果、レーダー・ラジオゾンデのどちらの推定においても、高度1.520kmにおいて、エネルギー消散率は同程度の値の幅を持つことが示された。

高度依存性を調べると、成層圏で2つの推定結果はよく一致するのに対し、対流圏ではラジオゾンデの推定値のほうが大きかった。先行研究での直接数値計算の結果を踏まえると、この結果は、対流圏と成層圏で卓越する乱流発生源のメカニズムの違いがあることを示唆している。季節変化を調べると、冬季から春季にかけて、成層圏の乱流のエネルギー消散率が増大する傾向にあることがわかった。これは、大気重力波の季節変化と対応している、それらの関係を強く示唆するものである。この結果についての速報を国内・国際学会(極域科学シンポジウム、Joint SPARC Workshop)で発表しており、現在、投稿論文を準備中である。南極自由大気で乱流エネルギー消散率を初めて推定することができた。また、乱流エネルギー消散率について、2つの推定結果の比較し、乱流発生要因の物理メカニズムについて示唆を得ることができた。一方で、レーダーの推定結果との比較を通して、ラジオゾンデの型の変更に伴う内部データ処理の変更によって、温度データの特性が変化していることが判明した。そのため、物理量に変換する前の元データから再処理する必要が生じた。本年度は、南極上部対流圏・下部成層圏(UTLS)における乱流エネルギー散逸率の季節依存性、及び対流圏界面高度の変化を記述する方程式の提案・適用を行った。昨年度までに、南極昭和基地大型大気レーダー(PANSYレーダー)に基づき、南極対流圏・下部成層圏における乱流強度の高度・季節依存性を調べた。結果、510月の高度1015 kmにおいて、乱流エネルギー散逸率が大きくなる傾向が見られた。これは極渦の季節変化が、UTLS領域の乱流の動態に関係していることを示唆している。そこで、渦位に基づく緯度(等価緯度)を用いて、渦位-温位面に射影した乱流エネルギー散逸率を解析した。極夜ジェット付近は、極渦の十分内側に比べて、乱流エネルギー散逸率は大きくなることが分かった。また、この乱流エネルギー散逸率が大きくなる領域と、Richardson数が1未満になる頻度が高くなる領域はよく対応していることを確かめた。乱流エネルギー散逸率と鉛直渦拡散係数が関係していることを考えると、この解析で明らかとなった乱流パラメータの極渦内・縁辺領域の対比は、それらの領域において物質輸送について違いがあることを示唆している。対流圏界面は、対流圏と成層圏の境界であり、通常、気温減率で定義される。傾圧不安定などの総観規模擾乱や成層圏突然昇温などの惑星規模擾乱に伴い、数日数ヶ月スケールで変動することが知られている。今回、対流圏界面を温位の鉛直勾配の不連続点として簡単化することにより、対流圏界面高度の時間変化率を診断する式を導出した。さらに、その式を傾圧不安定の数値実験や衛星観測データ、再解析データに適用した。いずれの場合も、今回導出した診断式が機能することが確かめられた。乱流エネルギー散逸率により、成層圏極渦の特徴づけを行うことができた。大気微量成分物質輸送や鉛直分布の形成要因を調べる上で重要な示唆が得られた。対流圏界面高度の時間発展についての診断式を導出し、それにより、対流圏界面高度の変動要因について定量的に解析ができるようになった。気温基準ゾンデ、PANSYレーダーのそれぞれから乱流強度を推定し、対流圏から成層圏までの乱流強度の高度プロファイルを得る。
海洋天然有機化合物を模倣した環境にやさしい新規防汚剤の開発研究

新規船底防除剤の開発のため,ムラサキガイの着生阻害活性をもつ海洋天然有機化合物,ドラスタンジテルペン類の全合成研究を展開した.鍵工程として,ハンチュエステルを用いた還元的クネベナーゲル縮合,コーリー・バクシ・柴田不斉還元反応,そしてヨウ化サマリウムによるラジカル環化反応を用いて,天然物のビシクロ[5.4.0]ウンデカン骨格を構築することに成功した.また上記合成法により,ウルシ科植物由来のセスキテルペン,トキシコデナンAのシス型骨格の合成にも成功した.過去に,貝及び海藻の付着を抑制するための船底塗料に用いられた有機スズ化合物は,極めて微量で巻貝をオス化させる生殖器異常(インポセックス),殻の奇形化,そして成長阻害等の海洋環境の汚染問題を引き起こし,新規の環境低負荷型の防汚剤の開発は急務である.研究代表者は船底に付着する貝類が嫌う海洋天然物を有機合成することにより,海洋環境に優しい防汚剤が開発できると推定し,ムラサキガイの足糸形成を阻害する活性をもつ,ドラスタンジテルペンを合成標的物として選定した.本研究ではターゲット化合物の合成手法を確立し,次に構造活性相関研究へと展開することで,活性発現に重要な構造因子を特定する事を目的とした.本年度は研究実施計画に基づいて,ターゲット天然物の全合成経路確立を目指し研究を進めた.具体的には,安価で大量購入可能である1,3-プロパンジオールを出発原料に,八工程で直鎖上のヨウ化物を合成した.次に1,3-シクロヘキサンジオンのα位に先程合成したヨウ化物を求核付加により導入しようと試みたが,目的のC-アルキル化体は残念ながらマイナー成分であり,主にO-アルキル化体が得られた.検討の末,ハンチュエステルを用いた還元的クネベナーゲル縮合を本反応系に応用する事で,目的のC-アルキル化した付加物を高収率で得ることが出来た.次にアリルクロリド部分を構築し,キラル塩基を用いて光学活性体シリルエノールエーテルを経た後,カルボニル部位を水素化ジイソブチルアルミニウム還元する事で基質の不斉化を検討したが,エナンチオ過剰率の高い生成物を得る事は出来なかった.さらに検討を重ねコーリー・バクシ・柴田還元反応の変法を用いる事で,ヨウ化サマリウムによる環化反応の前駆体に構造上近い基質を,エナンチオ選択的に合成することに成功した.現在,天然物の中央七員環部位構築を目指し,立体選択的環化反応を検討している.船底に付着する貝類が嫌う海洋天然有機化合物を化学合成する事により,海洋環境に無害の防汚剤が開発できると推定し,ムラサキガイの足糸形成を阻害する活性をもつ,ドラスタンジテルペンを合成標的物として選択,その全合成研究に着手した.本年度も昨年度と同様に,当初の研究実施計画に基づいて,ターゲット天然有機化合物の全合成経路確立を目指し研究を進めた.具体的には初年度に,ハンチュエステルを用いた還元的クネベナーゲル縮合とコーリー・バクシ・柴田還元反応の変法を鍵工程として,ヨウ化サマリウムの立体選択的環化反応に用いる環化前駆体に構造上近い化合物を合成した.本生成物の正確なエナンチオ過剰率(ee)を求めるため,MTPA [α-Methoxy-α-(trifluoromethyl)phenylacetyl]エステル化してジアステレオマーに誘導した後,19F-NMRスペクトルを測定する事でeeを77%と算出した.さらに本エステルに新モッシャー法を適用する事で,本化合物の絶対立体化学を決定した.さらにケトン部位のα位にエステル置換基を導入し,目的とする環化反応の前駆体へと誘導出来た.その前駆体をヨウ化サマリウムのヘキサメチルリン酸トリアミド添加条件で処理した結果,当初の計画通り七員環が形成されビシクロ[5.4.0]ウンデカン骨格を構築する事が出来た.しかし環化生成物の詳細な二次元NMR解析や,有機合成的な誘導反応により分析した結果,天然有機化合物がもつトランス骨格では無く,シス型骨格の生成物が立体選択的に構築されている可能性が非常に高い事が判明した.現在は得られたシス型骨格の環化体をトランス型骨格に誘導する検討を行うのと同時に,最終ターゲット物質の合成に向けて最後の五員環をナザロフ環化反応により構築する検討を行っている.昨年度の達成度の欄でも記述した通り,最初の数年で目的の着生阻害活性物質の全合成を完了する計画であったが,それはかなり甘い計画である事を痛感した.二年目についてはヨウ化サマリウムの環化反応の検討に苦戦したため,最終生成物の合成にまで至らなかった.三年目も引き続き,ターゲット化合物の合成を目指し研究を進める.二年目で達成出来た事は,鍵反応のヨウ化サマリウムを用いるラジカル環化反応を適用する事で,天然物の骨格である中央七員環部位の構築に成功した.がしかし,立体化学が所望のシスタイプ骨格の生成物ではなかった.過去に,船底防汚剤に用いられた有機スズ化合物は,海洋環境の汚染問題を引き起こし,環境低負荷型の新規防汚剤の開発は急務の課題である.代表者は,船底に付着する貝類が嫌う海洋天然物を合成することで,海洋環境に優しい防汚剤が開発できると考えた.

ムラサキガイの足糸形成を阻害する活性をもつ,ドラスタンジテルペンを標的として全合成研究を展開した.昨年度までで,ハンチュエステルを用いた還元的クネベナーゲル縮合,コーリー・バクシ・柴田還元の変法を鍵工程とし,目的とするラジカル環化反応の前駆体を合成した.その前駆体をヨウ化サマリウムで処理した結果,当初の計画通り七員環が形成され,ビシクロ[5.4.0]ウンデカン骨格を構築することに成功した.がしかし,二次元NMRによる解析や有機合成変換による検討により,目的の天然物と同じトランス型骨格ではなく,シス骨格が立体選択的に構築していることが,計画に反して明らかとなった.従って天然物のトランス型骨格を再構築し,同時に六員環状のエキソオレフィン部を一挙に構築する新規経路を考案した.まず七員環上のエキソオレフィン部位をオゾン酸化でケトンにした後,塩化セリウムおよびヨウ化ナトリウムによる処理により脱離体を効率的に得た.合成した脱離体を足掛かりに,エポキシドへと変換後,活性亜鉛の処理でトランス骨格とエキソオレフィンを同時に構築する経路を検討中である.本研究から得られた知見は,今後,ターゲット化合物の構造活性相関およびケミカルバイオロジー研究に展開する足掛かりとなるものと考える.また上記骨格合成法を応用することで,糖尿病腎症の有用なリード化合物として期待されるセスキテルペノイド,トキシコデナンAの全合成研究も同時に実施した.結果,トキシコデナンAのシス型ビシクロ[5.4.0]ウンデカン骨格を効率的に合成でき,上記合成戦略の汎用性が示された.新規船底防除剤の開発のため,ムラサキガイの着生阻害活性をもつ海洋天然有機化合物,ドラスタンジテルペン類の全合成研究を展開した.鍵工程として,ハンチュエステルを用いた還元的クネベナーゲル縮合,コーリー・バクシ・柴田不斉還元反応,そしてヨウ化サマリウムによるラジカル環化反応を用いて,天然物のビシクロ[5.4.0]ウンデカン骨格を構築することに成功した.また上記合成法により,ウルシ科植物由来のセスキテルペン,トキシコデナンAのシス型骨格の合成にも成功した.当初の研究計画では,最初の一年で目的の着生阻害活性物質の全合成を完了する計画であり,二年目ではケミカルバイオロジー研究への展開を目指し,類縁体合成を中心に研究を進展する予定であった.しかし二十工程以上の合成経路をゼロから一年で確立する事は一般的に難しく,研究計画の見積もりが少なからず甘かったと深く反省する.従って二年目も引き続き,ターゲット化合物の合成を目指し研究を進める.初年度で達成できた事は,還元的クネベナーゲル縮合や不斉還元等の鍵反応を経て,ヨウ化サマリウムを用いる環化反応に適用する,前駆体基質に構造上非常に近い光学活性体を合成することに成功した.先程の項でも述べたが二年目までの研究で,逆合成解析に基づいて鍵工程となるヨウ化サマリウムを用いる立体選択的環化反応を用いて中央七員環B環を構築し,ビシクロ[5.4.0]ウンデカン骨格の構築に成功した.今後は得られたシス骨格から,脱離反応とエポキシドの開環反応等を経て,天然物がもつトランスビシクロ骨格に誘導する検討を実施する.同時に,最後の五員環部位を構築するナザロフ環化反応の検討も行い,ターゲット着生阻害活性物質の全合成を達成する.さらに類縁体合成へと展開し構造活性相関研究へと展開する.有機合成化学逆合成解析に基づいて,ヨウ化サマリウムを用いる立体選択的環化反応を用いて中央七員環B環と,ナザロフ環化反応により五員環C環を構築し,ターゲット着生阻害活性物質の全合成を達成する.さらに類縁体合成へと展開し,構造活性相関研究へと展開する.平成27年度は数千円単位の未使用分が発生したが,ほとんど年度内に研究費を執行することが出来た.平成26年度は,別の財団からの研究費を消耗品等に当てたため,多少の未使用分が発生し年度内に研究費を執行することが出来なかった.