hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イオン導電性高分子アクチュエータにおける機械的・電気化学的損傷機構の解明

イオン導電性高分子アクチュエータは,水溶液中で電場を印可すると水和した陽イオンが陰極に移動し,陰極側が膨潤,陽極側が収縮することで屈曲する特徴を持つ.本研究では,イオン導電性高分子アクチュエータを長期間駆動させた際に問題となりうる機械的および電気的損傷メカニズムについて明らかにした.そして,電極金属の欠陥から生じるき裂の発生・進展を抑制することが,長期信頼性を確保するうえで重要であることを示した.イオン導電性高分子アクチュエータは,電解液中で電場を印可すると水和したカウンターイオンが陰極に移動し,陰極側が膨潤,陽極側が収縮することで湾曲する特徴を持つ.本研究では,イオン導電性高分子の陽イオンと水分子の移動に着目し,長時間繰返し変形をさせた場合の変形応答性の変化について実験的に測定するとともに,高分子電解質膜と電極金属における機械的および電気化学的損傷について調査し,損傷メカニズムを解明することを目的としている.平成27年度は,繰返し変形を与えた際の変形応答の変化について調査した.パラジウムめっきを電極とした矩形状のイオン導電性高分子アクチュエータを製作し,一端を電極治具で固定し,他端を自由端とし,振幅3Vの正弦波状の電圧を印可し動作させた.そして,5000サイクルごとに固有振動数を測定し,電極のヤング率を求めた.その結果,サイクル数が20000サイクルまでは単調にヤング率が低下するが,その後はヤング率がほぼ一定になることがわかった.さらに,電極金属表面にき裂が発生し,サイクル数とともにき裂が成長していることが確認された.このことから,アクチュエータの変形特性が劣化する原因は,主に,電極金属のき裂成長によるものと考えられた.次に,パラジウムめっきを施す際に高分子電解質膜に化学的損傷を与える可能性を考慮して,化学的損傷を与えた高分子電解質膜の破壊抵抗について調査した.鉄イオンを含む溶液中に過酸化水素水を入れ,高分子電解質膜を80°C,24時間処理することで化学的損傷を与えた.その後,矩形状の試験片を切り出し,両側にき裂を導入し,温度・湿度を制御しながら引張試験を行った.そして,き裂長さを種々変化させて,破壊エネルギーを求めた.その結果,化学的処理を行った試験片では,室温下では約40%破壊強度が低下し,高温下では約87%破壊強度が低下することが明らかとなった.当初の予定では,イオン導電性高分子アクチュエータを構成する薄膜の環境制御疲労試験を実施する予定であった.現状では,環境制御型疲労試験装置は完成し,それを用いた疲労試験の実施,疲労き裂進展特性についての結果がそろいつつある状況であり,多少,計画が遅れている.しかし,イオン導電性高分子アクチュエータの電極部分の損傷形態について明らかにした点,高分子電解質膜の化学的損傷による強度劣化について把握できた点は今後の研究の進展につながる成果であり,全体的にはおおむね予定通り推移していると考えている.イオン導電性高分子アクチュエータは,電解液中において電場を印可すると水和したカウンターイオンが陰極に移動し,陰極側が膨潤,陽極側が収縮することで湾曲する特徴を持つ.本研究では,イオン導電性高分子の陽イオンと水分子の移動に着目し,長時間繰返し変形をさせた場合の変形応答性の変化について実験的に測定するとともに,高分子電解質膜と電極金属における機械的および電気化学的損傷について調査し,損傷メカニズムを解明することを目的としている.平成28年度は,まず,繰返し変形を与えた際の電気的特性について評価した.正弦波電圧を印加しながら,アクチュエータのインピーダンス測定を行い,その変化の様子を確認した.また,電極表面の抵抗値を測定することで,電極上での損傷発生箇所の探索を行った.その結果,繰返し動作時にアクチュエータの抵抗値が増加していき,それに伴ってアクチュエータに印加される電圧は上昇する.このように動作中の電圧が一定に保てないことが,アクチュエータの振幅が一定にならず,ばらつく原因になっていることが判明した.さらに,アクチュエータ固定部と電源接続部の境界は,湿潤環境と大気中環境との境界になっており,電解質膜の体積膨張・収縮の差による応力集中が原因で,電極が破損し,導電性が失われることがわかった.次に,パラジウムめっきを施す際に高分子電解質膜に化学的損傷を与える可能性を考慮して,化学的損傷を与えた高分子電解質膜の破壊抵抗および疲労き裂進展特性について調査した.鉄イオンを含む溶液中に過酸化水素水を入れ,高分子電解質膜を80°C,24時間処理することで化学的損傷を与えた.その後,矩形状の試験片を切り出し,両側にき裂を導入し,温度・湿度を制御しながら引張試験および疲労き裂進展試験を行った.その結果,化学的処理を行った試験片の破壊抵抗の低下及びき裂進展速度の上昇が確認された.今年度,イオン導電性高分子アクチュエータを構成する薄膜の環境制御疲労試験を実施し,当初の計画どおり進められている.また,イオン導電性高分子アクチュエータの電極部分の損傷形態についても明らかにしており,全体的には予定通り推移していると考えている.イオン導電性高分子アクチュエータは,電解液中において電場を印可すると水和したカウンターイオンが陰極に移動し,陰極側が膨潤,陽極側が収縮することで湾曲する特徴を持つ.

本研究では,イオン導電性高分子アクチュエータを長時間繰返し変形させた場合の高分子電解質膜と電極金属における機械的および電気化学的損傷について調査し,損傷メカニズムを解明することを目的とした.前年度までに,繰返し変形を与えた際の電極金属および高分子電解質膜の疲労損傷について調査した.今年度は,追加実験結果を行いながら,アクチュエータの長期駆動の際の損傷メカニズムについて考察した.その結果,繰返し動作時の電極金属表面のき裂発生,それに伴う表面抵抗値の増加,さらに,印加電圧の上昇によるカウンターイオン移動量の変化により,アクチュエータの振幅が一定にならず,繰返し変形時に大きくばらつく原因になっていることがわかった.そのため,電極金属および高分子電解質膜の疲労損傷による機械的特性の低下が,長期間アクチュエータを駆動させる際の問題となりうることがわかり,アクチュエータを設計する際には耐疲労特性,それを考慮したシステム設計を行う必要がある.また,実際に使用する際は複数のアクチュエータを積層して使うことが考えられているため,アクチュエータの多層化を行い,発生力を理論及び実験により求め,ソフトアクチュエータとしての性能を評価し,実際の筋肉の出力と同等の出力が得られることを確認した.イオン導電性高分子アクチュエータは,水溶液中で電場を印可すると水和した陽イオンが陰極に移動し,陰極側が膨潤,陽極側が収縮することで屈曲する特徴を持つ.本研究では,イオン導電性高分子アクチュエータを長期間駆動させた際に問題となりうる機械的および電気的損傷メカニズムについて明らかにした.そして,電極金属の欠陥から生じるき裂の発生・進展を抑制することが,長期信頼性を確保するうえで重要であることを示した.現状,環境制御型疲労試験装置が完成し,それを用いた高分子電解質膜の疲労試験,疲労き裂進展特性評価試験を行っており,継続して実験を行い,成果を論文にまとめる.平成28年度は,陽イオン種や温度,pHなどの条件を変えて実験を行うために,水溶液中で高分子電解質膜の疲労試験が行えるように試験機を改良する.また,疲労試験後の試験片の電子顕微鏡観察による表面・破面分析行うことで,機械的損傷のメカニズムを検討する.一方,陽イオン種,温度,pHなどパラメータを種々変化させて,イオン導電性高分子アクチュエータの耐久試験を行い,変形特性に影響を及ぼす支配因子を特定する.また,サイクリックボルタンメトリー(CV)測定,X線光電子分光法による電極金属の成分分析を行い,電極金属における電気化学的反応を特定し,電極金属における電気化学的な損傷メカニズムについて明らかにする.さらに,高分子電解質膜のインピーダンス測定により,機械的・電気化学的損傷が及ぼす高分子電解質膜中の陽イオン易動度への影響についても検討を加えていく.今年度,環境制御型疲労試験装置を用いた高分子電解質膜の疲労試験,疲労き裂進展特性評価試験を行ったため,その成果をまずは論文にまとめる.続いて平成29年度は,陽イオン種,温度,pHなどパラメータを種々変化させて,イオン導電性高分子アクチュエータの耐久試験を行い,変形特性に影響を及ぼす支配因子を特定する.また,サイクリックボルタンメトリー(CV)測定,X線光電子分光法による電極金属の成分分析を行い,電極金属における電気化学的反応を特定し,電極金属における電気化学的な損傷メカニズムについて明らかにする.さらに,高分子電解質膜および電極金属の劣化を防ぐ手段について検討を行い,さらに,長期間安定的にアクチュエータを動作させるための条件を見いだし,本プロジェクトの成果としてまとめる.材料力学
動物初期胚に対する選択的発生阻害剤の開発

本研究においては朿皮動物イトマキヒトデ卵を使用し、受精卵の細胞分裂を阻害するが核分裂を阻止しない阻害剤を広く微生物代謝産物中に探索した。その結果、枯草菌の生産する環状ペプチドの1種、イツリンA-2がイトマキヒトデの受精卵々割を50μg/ml以上で阻害するが、核分裂を阻害しないことが判明した。その結果、胚は1-細胞のまゝ多核となり、対照胚が細胞核分裂を行う時期に同調して核分裂を繰返すことが観察された。このような多核胚におけるDNA合成速度は正常胚の速度と同一であった。初期卵割期におけるRNA合成はきわめて低い速度に保たれているが、この時期でのRNA合成速度は正常胚と多核胚で有意な差はなかった。多核胚におけるロイシンの取込みは正常胚にくらべてきわめて低い速度であったが、胚細胞内蛋白質合成速度は正常胚と同一であった。しかし、多核胚が受精後6時間半頃に至った時点で核同志の融合が行われ、正常胚に認められる特徴的なRNA合成の賦活が認められなかった。このあと多核胚は死に至った。すなわち、多核胚は胞胚形成時において高分子合成活性が低下し、正常な細胞機能を営むことができなくなるものと結論ずけられる。以前、報告者はDNA合成の選択的阻害剤アフィディコリンの存在下で飼育したイトマキヒトデ受精卵は染色体の複製が行われないために無核のまゝ細胞分裂を繰返し、胞胚形成時において死に至ることを認めている。本研究と合せ考察すると、イトマキヒトデ胞胚形成には、核分裂も細胞分裂も必要であるが、この時期までは、核の無い状態で細胞分裂が阻止された状態で発生が進行すると結論ずけられる。以上、イトマキヒトデ胚の特性ずけを中心として、本生物材料が選択的発生阻害剤開発の為にきわめてすぐれた系であることを確認した。
高齢パーキンソン病患者におけるロチゴチン経皮吸収製剤の薬物動態の個人差要因の解明

経皮吸収型のドパミンD2受容体刺激性パーキンソン病治療薬ロチゴチンは、服薬アドヒアランスが低下傾向にある高齢患者において頻用されている。一方で高齢患者ではドパミン受容体刺激作用に関連する有害作用(悪心、嘔吐、不随意運動、錯乱、痙攣等)の発現頻度が若年者と比較して高く、有害作用の発現には個体間差があることが知られている。しかし、国内外におけるロチゴチンの薬物動態試験は、使用頻度の高い高齢者での体内動態の評価や、体内動態と有害作用発現との関係の評価はあまり行われていない。また、ロチゴチンの主代謝経路は、UGT1A9によるグルクロン酸抱合、SULT1Aによる硫酸抱合、CYP2C19などによる脱アルキル化とされている。前述の代謝酵素には遺伝的多様性が存在し、体内動態に影響することが考えられるが、その詳細も明らかになっていない。そこで、本研究ではロチゴチン経皮吸収製剤を貼付している60歳以上のパーキンソン病患者を対象として、(1)ロチゴチンおよび主代謝物の血中濃度を測定し、高齢者における薬物動態の解明、(2)薬物動態が薬効、有害作用発現へ及ぼす影響、(3)関連薬物代謝酵素の遺伝子変異が動態へ及ぼす影響について評価することを目的とした。LC-MS/MS法を用いて、ロチゴチンとそのグルクロン酸抱合体、硫酸抱合体の血漿中濃度を同時測定する方法の確立を試みた。現在、上記3種の検出条件は確立したが、抱合体代謝物の安定性試験において一部ガイダンスに準拠しない点があるため、測定法の十分なバリデーションは行えていない。先行して同意取得済みの患者検体を測定したところ、設定した測定条件(ロチゴチン: 0.01-10ng/mL,グルクロン酸抱合代謝物: 0.1-10ng/mL,硫酸抱合代謝物: 0.1-10g/mL)の範囲内だった。このため、ロチゴチンおよびその抱合代謝物の血中濃度の測定は十分可能と思われた。血漿中濃度の測定法が確立されれば、データベース化した患者情報や遺伝情報と組み合わせて、遺伝子変異、加齢などが及ぼす薬物動態への影響や、血中動態が及ぼす有害作用や有効性への影響について解析可能である。
生体透過snake photonの特性解明と利用のための基礎研究

生体のような高濃度散乱体にビーム光を入射しコリメート受光系で検出した場合、2種類の透過光が得られる。すなわち一度も散乱を受けずに散乱体を通過した光(ballistic photon)と、前方散乱を繰り返しつつ入射光軸にまつわりつくように散乱体を通過した光(snake photon、以下SP)である。SPの発見により、これまで不可能と考えられてきたいくつかの重要な応用に新たな可能性が開かれる。本研究では、未知の点の多いSPに対し、その基礎的な特性を明らかにするとともに、その生体透視への応用ひいては光CT実現へ向け新たな可能性を拓くことを目的とした。本研究をとおし以下の成果が得られた。1.散乱体中の光伝搬に対し、輸送方程式に微小角近似および拡散近似を適用することにより理論的解析を行った。それぞれの場合の出射光の空間的・時間的特性から、SPの伝搬特性を理論的に明らかにした。2.散乱体内光伝搬のシミュレーションを行い、理論解析の結果の妥当性を検証した。また種々の実験条件に対するSPの特性を求めた。これらのうち実現可能な条件に対し実験システムを構築し、SPの検出可能性を実証するとともに、その特性の一端を実験的に明らかにした。3.SP検出に向け、いくつかの方法を試みた。それらのうち効率的にSPを検出する方法として、差動原理に基づく手法を新たに開発した。このように検出した成分が近軸散乱成分であることを確かめるため、散乱体内部に挿入したナイフエッジのイメージングを行った。その結果、検出成分が確かにSP成分であることが実験的に検証された。これらの成果は、高濃度散乱体におけるSPの検出可能性および有効な検出法を実証したものとして、国内外ともに初めてのものと考えられる。以上の研究により、本研究の当初の目的はほぼ達成された。今後この成果をさらに応用発展させていきたい。生体のような高濃度散乱体にコリメート光を入射した場合、2種類の透過光が得られることがわかってきた。すなわち一度も散乱を受けずに散乱体を通過した光(ballistic photon)と、前方散乱を繰り返しつつ入射光軸にまつわりつくように散乱体を通過した光(snake photon)である。このsnake photonの発見により、これまで不可能と考えられてきたいくつかの重要な応用に新たな可能性が開けるものと考えられる。ただし、snake photonの特性には不明の点(例えば、コヒーレンス性、散乱媒質中の進行速度など)が多く、その応用のためには多くの基礎的研究が待たれている。本研究は、未知の点の多いsnake photonに対し、その基礎的な特性を明らかにするとともに、その生体透視への応用ひいては光CT実現へ向けたbreakthroughの可能性を拓くことを目的とする。本年度は主として「高濃度散乱体におけるsnake photonの理論的解析」と「生体に近い散乱体溶液を用いたsnake photonの実験的解析」を行った。まず、光の波動伝搬特性を考慮した拡散近似を輸送方程式に適用して、snake photonの波動特性およびエネルギー伝搬特性を理論的に解析した。実験では、散乱体試料として、散乱吸収特性が既知で生体組織の光学パラメータとの関係が明らかなIntralipid水溶液を用いた。実験システムを設計・製作し、snake photonの特性を実験的に解析した。これらの結果、輸送方程式に微小角近似を適用して、散乱体の光伝搬を表現する理論式および解析解を得た。またファントム実験では、これまでほとんど未知であった単一散乱から拡散への移行領域における光伝搬特性のいくつかを明らかにした。これらの知見をもとに、snake photonの効率的抽出法を考案した。実験的検討をとおし、光CTに必要な直進光成分抽出の可能性を得た。
分子集合体中における高分子トポロジー効果の研究

多環状高分子は、環内に複数の分岐点をもったfused型、環同士が1点で繋がったspiro型、環同士が直鎖で繋がったbridged型の3つの基本構造に分類できる。これらの異なる種類のトポロジーを複数合わせ持つ構造の合成はほとんど報告されていない。そこで、本研究ではDouble-Eightと呼ばれるspiro, bridgedの2つの基本構造を合わせ持つ新規多環状高分子トポロジー等の構築を行った。また、新たな多環状高分子前駆体として等間隔の三箇所に官能基を持つ環状高分子の合成プロセスを検討した。本研究は、環状の高分子から形成する分子集合体の特性が、対応する直鎖状高分子集合体の特性より大きく異なることを利用し、高分子のトポロジー変換(環状から直鎖状への切り替え)という新奇コンセプトに基づいた刺激応答性機能材料の開発を目指すものである。これまでに申請者は、環状高分子から成るミセルが、対応する直鎖状高分子ミセルよりも構造安定性が遙かに優れていることを見出した。この現象は、同一の化学組成や分子量およびセグメント比にも関わらず、高分子の『かたち』(トポロジー)が自己組織化を介して材料特性に顕著に反映されることを示した初めての例である。本提案ではこの発見を発展させ、分子集合体を形成している環状高分子を開裂することで、トポロジーを直鎖へと変換を行った。これによって、その分子集合体の特性を大きく改変し、刺激応答性材料となった。これは、高分子自体の化学構造や分子量を変えることなく『かたち』のみの転換で、高分子鎖1本につき、僅か1個所の化学反応によって材料の特性を大幅に変更するという革新的な方略である。本提案ではこの発見を発展さ、分子集合体を形成している環状高分子を開裂することで、トポロジーを直鎖へと変換を行った。平成27年度の結果として、光照射によって二量化し、熱によって開裂するアントラセンを親水性高分子であるpoly(ethylene oxide)、または疎水性高分子のpoly(tetrahydrofuran)の両末端に導入して、可逆的トポロジー変換を達成した。さらにクマリンによる可逆的トポロジー変換も検討した。トポロジーの変換による物性制御を達成するための第一歩として、光・熱を利用して可逆的なトポロジー変換を達成し、学術論文に掲載されたため、本研究課題はおおむね順調に進展していると考える。環状高分子には主鎖末端が存在しないため、同一の組成・分子量であってもかたち(トポロジー)の違いから直鎖状高分子とは異なった特性を示すことが知られている。本研究課題は高分子の『かたち』に根ざした機能(トポロジー効果)の発現を狙って、環状高分子合成法の開発と機能化されたさまざまな環状高分子の新奇物性探究を行う。そのために平成28年度は、様々なトポロジーに由来する物性の追求を目指して、多種の環状高分子合成を行った。本年度の代表的な成果として、オレフィンフィンメタセシス反応やクリックケミストリーを組合せることで,複数の環をひとつの分子内に持つ多環状高分子の選択的合成に成功した。さらに、そのトポロジー効果を検討した。例えば、環状高分子は環内に複数の分岐点をもったfused型、環同士が1点で繋がったspiro型、環同士が直鎖で繋がったbridged型の3つの基本構造に分けられるが、これらの異なる種類のトポロジーを複数合わせ持つ構造は、直感的にはシンプルでありながら選択的な合成はほとんど報告されていない。そこで、spiro型とbridged型の2つの基本構造を合わせ持つ新規多環状高分子トポロジーの構築をクリックケミストリーにより行った。さらに、イオン性高分子前駆体を利用した高選択的かつ高効率反応として知られるESA-CF法を応用して、高分子量体のポリアクリル酸に静電相互作用によりペリレンジイミド(PDI)を効率的に導入し、共有結合化によって新規電子材料となる環状ポリアクリル酸の合成を行った。環状ポリ乳酸の開裂により、ステレオコンプレックス形成が阻害されやすい環状から形成が促進される直鎖状へのトポロジー変換を行い、結晶厚を変化させることで材料特性の制御を試みた。

つまり、ステレオコンプレックスの形成と高分子トポロジーを複合し、環の開裂によって簡便に物性を変更できる新奇樹脂の開発を行った。さらに、環状から直鎖状への切り替えによるネットワーク構造の構築の予備実験を行った。これらの研究段階は、予定通り進行している。今後、平成27年度に達成した光・熱反応による可逆的トポロジー変換を自己組織化構造中で行い物性制御を試みる予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。高分子化学平成26年度に実施した予備実験の結果を受けて、環状から直鎖状への切り替えによるネットワーク構造の構築を活かしたゾルーゲル相転移材料を開発する。つまり、開裂性部位を導入した環状高分子を合成し、開裂前の環状の状態では、濃厚のミセル溶液(ゾル)であるが、開裂後はゲル化するというスキームにより相転移挙動の制御を行う。また、環状高分子中に開裂性部位を導入し、ゲスト分子を包摂した開裂性の環状高分子ゲルを、熱・電磁波・超音波などによって直鎖高分子ゲルに変換することで、ゲストのコントロールドリリースを目指す。研究代表者が平成27年10月に東京工業大学より北海道大学に異動したため、申請当初の物品購入計画から変更が生じた。平成26年度に予定されていた研究内容の一部を、平成27年度も引き続き行うためである。平成27年度未使用分を平成28年度の早期に執行し、研究の遂行に差し支えがないよう取り計らう。当該実験の消耗品等に充てる予定である。
開花に伴う花の香気生成機構の解明

1)花の香気成分前駆体の精査:独自に開発した粗酵素試験法を用いてこれまでにクチナシ、マツリカから単離構造決定してきたアルコール系香気成分の二糖配糖体に加え,さらにマツリカから2-phenylethyl β-primeveroside、β-rutinoside、benzyl β-primeverosideを新たに単離同定した。また香料用バラであるブルガリアンローズからもモノテルペンアルコールの種々の二糖配糖体を単離構造決定し、バラから初めて香気前駆体としての二糖配糖体の存在を明らかにした。2)蛍光基質の合成:花の香気生成酵素の活性は極めて低いため高感度の酵素活性検出用蛍光基質の合成を試み、4-methylumbelliferoneの3種の二糖配糖体の化学合成に成功した。3)香気生成酵素の精製単離:一方マツリカ、クチナシの開花直後の花から調製したアセトンパウダーの可溶化、カラムクロマトグラフィー等による部分的精製の結果、香気生成に関わる酵素はいずれもグリコシダーゼであること、本酵素は少なくとも3種類存在することを見いだした。これらの酵素のうちクチナシ由来のprimeverosidaseをFPLC後単一ピークにまで精製することに成功した。4)香気生成酵素の生花学的特性の検討:上記primeverosidaseは2糖配糖体であるpNP-primeverosideをアグリコンとのグリコシド結合のみを加水分解して香気成分へと変換することも明らかにできた。5)開花に伴う香気前駆体の消長の検討:クチナシ,バラの蕾の発達、開花に伴う香気発散、香気前駆体の蓄積、香気生成加水分解酵素活性の変化を香りセンサー、電子レンジ抽出法などを組み合わせた新技術を用いて検討し、開花と香気生成・発散に関する基礎的知見を得た。一方香気前駆体をトリフルオロアセチル化後,GC-MSによって直接定量を試みたが再現性と感度に劣ることが判明し,これ以上の検討はしないことにした。開花に伴う香気生成機構を分子レベルで解明する上で上記の知見は極めて重要であり,香気生成酵素の単離と構造決定、その遺伝子の解明と遺伝子発現研究が今後の課題である。1.アルコール系香気前駆体の精製単離、構造決定:ジャスミン茶の製造に用いられているマツリカの花の香気前駆体の検索を進めた結果、新たに2-フェニルエチルアルコール、ベンジンアルコールの2糖配糖体を香気前駆体として単離同定した[Biosci.Biotech.Biochem.,59__(4),738(1995)]。またバラの花からも主要香気成分であるゲラニオールの2糖配糖体を単離同定した(口頭発表予定:日本農芸化学会1996年度大会:京都)2.アルコール系香気生成に関わる変換酵素の精製:今年度

購入した酵素生成用送液ポンプを利用することにより、マツリカの開花直後の花から調製したアセトンパウダーの可溶化、カラムクロマトグラフィー等による部分的精製の結果、香気生成に関わる酵素は、グルコシダーゼ活性を併せもつグリコシダーゼであること、本酵素は少なくとも3種類存在すること、これらの酵素は2糖配糖体を単糖単位で切り出すのではなく、アグリコンとのグリコシド結合のみを加水分解して香気成分へと変換することも明らかにできた[口頭発表:日本農芸化学会1995年度大会:札幌;Proceedings of 13th International Congress of Flavours,Fragrances and Essential Oils,vol.3,p.216(1995)]。しかしながら酵素活性が当初の予測以上に低いこと、材料を中国でしか入手できないということもあり、迅速に研究を進める上で、大量の試料が入手可能なクチナシ、バラでの検討にも着手した.3.アルコール系香気生成に関わる変換酵素の蛍光基質の合成:蛍光基質としては4-メチルウンベリフェロンを選び、4-メチルウンベリフェロンプリメベロシド,ルチノシドの化学合成を検討した。脱保護時の分解,糖転移反応時の低収率といった課題が残されてはいるが、おおむね順調に推移している(未発表)。1)花の香気成分前駆体の精査:独自に開発した粗酵素試験法を用いてこれまでにクチナシ、マツリカから単離構造決定してきたアルコール系香気成分の二糖配糖体に加え,さらにマツカリから2-phenylethy1β-primeveroside、β-rutinoside、benzylβ-primeverosideを新たに単離同定した。また香料用バラであるブルガリアンローズからもモノテルペンアルコールの種々の二糖配糖体を単離構造決定し、バラから初めて香気前駆体としての二糖配糖体の存在を明らかにした。2)蛍光基質の合成:花の香気生成酵素の活性は極めて低いため高感度の酵素活性検出用蛍光基質の合成を試み、4-methylumbelliferoneの3種の二糖配糖体の化学合成に成功した。3)香気生成酵素の精製単離:一方マツリカ、クチナシの開花直後の花から調製したアセトンパウダーの可溶化、カラムクロマトグラフィー等による部分的精製の結果、香気生成に関わる酵素はいずれもグリコシダーゼであること、本酵素は少なくとも3種類存在することを見いだした。これらの酵素のうちクチナシ由来のprimeverosidaseをFPLC後単一ピークにまで精製することに成功した。4)香気生成酵素の生花学的特性の検討:上記primeverosidaseは2糖配糖体であるρNP-primeverosideをアグリコンとのグリコシド結合のみを加水分解して香気成分へと変換することも明らかにできた。5)開花に伴う香気前駆体の消長の検討:クチナシ,バラの蕾の発達、開花に伴う香気発散、香気前駆体の蓄積、香気生成加水分解酵素活性の変化を香りセンサー、電子レンジ抽出法などを組み合わせた新技術を用いて検討し、開花と香気生成・発散に関する基礎的知見を得た。一方香気前駆体をトリフルオロアセチル化後,GC-MSによって直接定量を試みたが再現性と感度に劣ることが判明し,これ以上の検討はしないことにした。開花に伴う香気生成機構を分子レベルで解明する上で上記の知見は極めて重要であり、香気生成酵素の単離と構造決定、その遺伝子の解明と遺伝子発現研究が今後の課題である。
光刺激誘起ゲスト吸着機能を有する光応答性多孔性配位高分子

金属イオンと有機配位子によって構築される配位高分子のうち、内部に均一なミクロ孔を有する多孔性配位高分子(以下PCP)は、新しい多孔性物質として近年世界中で爆発的に研究が進んでいる。PCPは(1)有機配位子の特性を利用して細孔空間の化学的および物理的性質を変化させられる事、(2)結晶性の非常に柔らかな構造体を構築できるという2つの特徴を有している。これまでに、(1)と(2)の特徴を組みあわせ非常に不安定な化学種であるナイトレンをナノ空間中で安定に光照射によって発生させることに成功しているが、本研究課題ではこのPCPの2つの特徴を1つのフレームワークに組み込み、その特徴を有機的に結び付けた新しいタイプの機能性PCPの合成を目標に掲げ研究を実施した。すなわち、外部刺激(特に光)に応答して、性質や分子構造が変化する有機配位子をフレームワークに組み込み、その有機分子の変化によって空間構造が柔軟に変化可能な"応答型細孔"を有するPCPを創製し、新しい多孔性機能の実現を目的に研究を行った。今年度は光刺激に応答できるモジュール分子の種類を増やして合成を行い、それを組み込んだPCPの合成を行った。具体的にはベンジルハライドを配位子内部に有する配位子を用いて、PCPの合成と構造決定に成功し、二酸化炭素の吸着実験を行う事が出来た。その結果非常に興味深いことに、ハライドの種類によって吸着圧力が変化する挙動がみられた。また光照射実験を行ったところ、PCP内部で光照射反応が起こっていることが明らかとなった。当初目的の光応答性のPCPの合成に成功するだけでなく、ハロゲン相互作用による吸着挙動制御という新しい研究展開を行っており、論文としてまとめることができているため。光反応における構造変化や生成物の同定を詳細に行うことによって、反応過程を明らかにし、PCPの光反応化学として展開していく。受け入れ研究者は1997年にPCPを初めて発見して以来、新しいPCPの合成とその内部空間を用いた科学の発展に注力してきた。PCPは(1)有機配位子の特性を利用して細孔空間の化学的および物理的性質を変化させられる事と、(2)結晶性の非常に柔らかな構造体を構築できるという2つの特徴を有している。これまでに、(1)の特徴を活かし、PCPの細孔空間にアセチレン分子を通常の爆発限界の200倍以上の密度に濃縮可能である事を証明した。また、(2)の構造柔軟性を活かし、細孔に存在する陰イオン交換によって、細孔構造を様々に変化させ、吸着特性を自在に変化させられる事を示した。本研究課題ではこのPCPの2つの特徴を1つのフレームワークに組み込み、その特徴を有機的に結び付けた新しいタイプの機能性PCPの合成を目標に掲げ研究を実施した。本年度は光刺激に応答できるモジュール分子の合成に取り組んだ。具体的には安定ラジカルを発生可能なモジュールを有する配位子の合成に取り組み、ピリジル基、カルボキシル基などの配位サイトの組み合わせを変化させたものを合成した。配位子のそのもの光照射下での構造変化や赤外吸収スペクトルの変化を温度を変化させながら詳細に検討するとともに、構造変化の大きさや、安定性などの評価を行った。また、これらの有機配位子を用いた新しいPCPの合成にも成功した。当初想定していた有機配位子よりも多くの有機配位子の合成に成功した。

当初目的の光応答性のPCPの合成に成功するだけでなく、ハロゲン相互作用による吸着挙動制御という新しい研究展開を行っており、論文としてまとめることができているため。これまでに、合成、選別を行った光刺激応答型配位子を用いて、多孔性配向分子の合成を行う。合成は、亜鉛や銀などを用いてフレームワークを構築し、錯体自体が可視領域吸収を持たないものを選択し合成する。種々合成したサンプルを通常の吸着および熱重量分析から安定な多孔性配向分子の構築を選別し、光照射による吸着制御の実験へとフェーズを移す。ラジカル種を発生可能な多孔性配位高分子では主に、酸素で実験を行い、より安定な窒素や水素などを微少量認識してトラップできるかどうかの検討を行う。2+2光環化反応を示す多孔性配向分子は大量分離を施行した二酸化炭素・メタンの混合ガス気体の選択的分離実験を行い、光によるガス吸着分離を目的とした実験を推し進める。光反応における構造変化や生成物の同定を詳細に行うことによって、反応過程を明らかにし、PCPの光反応化学として展開していく。
曲面表示が可能な大面積液晶表示素子の開発

(高分子/液晶)複合膜は、高分子と液晶のμmオーダーの微細な相分離構造を有し、電界のON-OFFにより光透過-光散乱のスイッチングが可能である。本研究では(高分子/液晶)複合膜を大面積・フレキシブル表示素子として応用するための材料開発研究を行い、以下の成果を得た。1)ノーマルモード大面積・フレキシブル表示素子(高分子/液晶)複合膜を単純マトリクス駆動の大面積・フレキシブル表示膜として応用する場合、電圧変化に対する透過率変化の急峻性の向上が大きな課題であった。急峻性はγ=V80/V5で評価した。急峻度は1.0に近いほど単純マトリクス駆動において高いコントラストが得られ、従来の複合系材料では通常1.4以上である。本研究での、表示コントラスト(駆動時透過率と非駆動時透過率の比)および駆動電圧(V80)の目標値、それぞれ25以上(1/8デューティ)および6V以下を達成するためには、急峻度1.4以下の新規材料の開発が必要である。本研究では、光重合性ビニルエーテル系材料を高分子材料として新規に導入し、急峻度1.301.35、コントラスト2570、駆動電圧46Vを示す(高分子/液晶)複合膜の開発に成功した。この複合膜の電気光学特性は、製膜温度に比較的鈍感であり、大面積に渡り均一な特性を得るのに適している。さらに、アクリレートビニルエーテル系材料を用いることにより、急峻度1.27、コントラスト77、駆動電圧44Vという極めて優れた電気光学特性を得た。2)リバースモード調光膜電圧のオンーオフにより、上記1)のノーマルモードとは逆の、白濁-透明の光スイッチングを示す調光膜を開発した。リバースモードは、車の窓ガラス用など電圧オフ時に透明であることが法令上求められる場合などに適している。3)熱書き込みリライタブルメモリー膜熱により印字した文字等を長期間メモリーでき、電圧により瞬時に消去できる、リライタブルメモリー材料を開発した。一般に熱は材料中で容易に拡散するため、書き込みの空間解像度を上げるには、材料の透過率スイッチングを行わせる温度幅を極めて狭くする必要がある。本研究では0.1度の温度変化で透過率が80%変化する材料の開発に成功した。(高分子/液晶)複合膜は、高分子と液晶のμmオーダーの微細な相分離構造のため、単位体積当たりに占める(高分子/液晶)界面の割合が極めて高い。そのため、液晶分子の電界に対する応答挙動は、(高分子/液晶)界面相互作用の影響を強く受ける。したがって、電界応答の問題を克服するには、(高分子/液晶)界面相互作用を学術的に解明し、界面を分子レベルで構造制御することが必要である。本研究では、(高分子/液晶)界面の分子間相互作用を支配する化学的因子を解明し、界面の分子設計により高分子ネットワークに囲まれた液晶分子の電界応答挙動を精密に制御する。界面を分子レベルで構造解析するために、和周波発生法を用いる。和周波発生は、2次の非線形現象を利用するため、中心対称生のない構造で起こる。界面は必然的に中心対称生が消失するため、和周波発生が起こる。従って、一般の高分子や液晶のように内部構造として中心対称生が失われた物質の表面や界面では、和周波発生は表面・界面に限られ、表面・界面の有効な分析法となりうる。本年度は、和周波発生法の測定装置の設計と組立を行い、ポリビニルシンナメート表面の官能基の配向状態と液晶がその表面に接したときの液晶の界面配向特性について解析を行った。その結果、ポリビニルシンナメートに偏光した紫外光を照射すると、シンナメート側鎖の2量化が異方的に起こることが明らかとなり、ポリビニルシンナメートの液晶に対する光配向のメカニズム解明に向けて重要な知見を得ることに成功した。また、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸の表面に一方向に水を流し、その後熱キュアによりイミド化すると、液晶が水流方向に均一に配向することが明らかとなった。この手法は、従来のラビング法で問題となっていた塵芥や静電気の発生による生産歩留まりの低下を根本的に解決できると期待される。

この複合膜の電気光学特性は、製膜温度に比較的鈍感であり、大面積に渡り均一な特性を得るのに適している。さらに、アクリレートビニルエーテル系材料を用いることにより、急峻度1.27、コントラスト77、駆動電圧44Vという極めて優れた電気光学特性を得た。2)リバースモード調光膜電圧のオンーオフにより、上記1)のノーマルモードとは逆の、白濁-透明の光スイッチングを示す調光膜を開発した。リバースモードは、車の窓ガラス用など電圧オフ時に透明であることが法令上求められる場合などに適している。3)熱書き込みリライタブルメモリー膜熱により印字した文字等を長期間メモリーでき、電圧により瞬時に消去できる、リライタブルメモリー材料を開発した。一般に熱は材料中で容易に拡散するため、書き込みの空間解像度を上げるには、材料の透過率スイッチングを行わせる温度幅を極めて狭くする必要がある。本研究では0.1度の温度変化で透過率が80%変化する材料の開発に成功した。(高分子/液晶)複合膜は、高分子と液晶のμmオーダーの微細な相分離構造のため、単位体積当たりに占める(高分子/液晶)界面の割合が極めて高い。そのため、液晶分子の電界に対する応答挙動は、(高分子/液晶)界面相互作用の影響を強く受ける。したがって、電界応答の問題を克服するには、(高分子/液晶)界面相互作用を学術的に解明し、界面を分子レベルで構造制御することが必要である。本研究では、(高分子/液晶)界面の分子間相互作用を支配する化学的因子を解明し、界面の分子設計により高分子ネットワークに囲まれた液晶分子の電界応答挙動を精密に制御する。界面を分子レベルで構造解析するために、和周波発生法を用いる。和周波発生は、2次の非線形現象を利用するため、中心対称生のない構造で起こる。界面は必然的に中心対称生が消失するため、和周波発生が起こる。従って、一般の高分子や液晶のように内部構造として中心対称生が失われた物質の表面や界面では、和周波発生は表面・界面に限られ、表面・界面の有効な分析法となりうる。和周波発生法の測定装置の設計と組立を行い、ポリビニルシンナメート表面の官能基の配向状態と液晶がその表面に接したときの液晶の界面配向特性にっいて解析を行った。その結果、ポリビニルシンナメートに偏光した紫外光を照射すると、シンナメート側鎖の2量化が異方的に起こることが明らかとなり、ポリビニルシンナメートの液晶に対する光配向のメカニズム解明に向けて重要な知見を得ることに成功した。(高分子/液晶)複合膜のマトリクス高分子材料として優れた特性を示すポリフマレートについても和周波発生測定を行い、高分子表面においてメチル基の表面法線方向への配向を初めて確認した。また、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸の表面に一方向に水を流し、その後熱キュアによりイミド化すると、液晶が水流方向に均一に配向することが明らかとなった。この手法は、従来のラビング法で問題となっていた塵芥や静電気の発生による生産歩留まりの低下を根本的に解決できると期待される。そのため、液晶分子の電界に対する応答挙動は、(高分子/液晶)
近代中国におけるビジネススクールと高等商業教育―銀行業との関連から

第一次世界大戦後の中国は、経済発展の黄金期を迎えた。上海租界を中心とする都市部では、綿紡織業などの近代産業が相継いで設立され、産業金融が発展し、証券取引所が設けられ、近代株式銀行が大きな成長をとげた。これら新たに誕生した業界には、アメリカ系教会学校附設のビジネススクールでビジネス教育を受けた人材が送り込まれた。これら新たな経済人は、徒弟制度にもとづく伝統的企業のありかたを刷新していく。本研究は、近代中国におけるビジネススクールと高等商業教育の展開について、銀行業の発展と関連づけながら検討し、当時出現した新たな経済人が、社会の内側から伝統的商慣行を変容させていく過程を解明する。本研究では、近代中国におけるビジネススクールと高等商業教育の展開について、銀行業の発展と関連づけながら検討し、当時出現した新たな経済人が、社会の内側から伝統的商慣行を変容させていく過程を解明することを目的とする。本年度はまず本研究の主要な研究対象である、St. John's University, Shanghaiと関係が深く、高等商業教育の代表的存在である、ペンシルバニア大学ウォートンスクールに関する資料を閲覧するため、同大学アーカイブ(University Archives and Records)における調査を実施した。ここでは、同大学の出版物(年報や報告書など)および留学生関係資料(卒業生の新聞資料など)に関する史料調査を実施した。これらの調査により、中国人留学生のペンシルバニア大学における学位取得状況や、中国の大学との交流状況、また同大学におけるカリキュラム編成など、これまでの研究で十分明らかにされてこなかった事項についての基礎的な資料を揃えることが可能となった。つぎに、ワシントンD.C.では、米国議会図書館(Library of Congress)において、St. John's University, Shanghaiに関する英文年報資料(St. John's University Catalogue)および同時代の研究書籍などを閲覧した。これらの資料閲覧により、代表者が過去においておこなった中国史料調査で欠けていた部分の資料を収集することが可能となった。なお、本年度の研究成果については、研究論文および国際学会報告の形で報告している。本年度は、研究実施計画にそって、まず近代上海におけるアメリカ系教会大学の高等商業教育に関する資料収集のため、アメリカ聖公会アーカイブ(The Archive of the Episcopal Church)における調査を実施した。また、上海領事関連資料収集のため、アメリカ国立公文書館(NARA)における調査をあわせて実施した。また、中国人留学生と日本の関連を明らかにするため、当時多くの中国人留学生が在籍していた神戸大学(附属図書館大学文書史料室)において、留学生関連の資料を閲覧した。これらの調査により、本研究の主要な研究対象である、St. John's University,Shanghaiに関する基礎的な資料の閲覧・収集を実現するとともに、中国と日本の関連性についてもおおまかな全体像を把握することができた。なお、本年度の研究成果については、研究論文および学会報告の形で公表している。本年度は、本研究における中心的なテーマである、近代中国の高等商業教育とアメリカの関係をさらに明らかにするため、所定の計画を一部変更し、主としてアメリカ合衆国カリフォルニア州における調査を実施した。まず、St. John's University, Shanghai(上海聖約翰大学)におけるビジネススクール設置と高等商業教育の実施にかかわった経済学者に関する個人資料を閲覧するため、Hoover Institute Archiveにおいて、関連資料の閲覧・収集をおこなった。またHoover Institute Libraryでは、前述の経済学者が執筆した中国に関する経済分析レポートや、アメリカの対外進出や対外宣教ミッションの中国における活動に関する基本資料を閲覧・収集した。これらの調査により、研究者の個人資料を中心として、これまで入手できなかった大量の一次資料を収集することが可能となった。つぎに、今後の課題として考えられる現地の華僑社会とのかかわりを検討するため、サンフランシスコ市およびオークランド市のチャイナタウン内に存在する複数の中国人同郷組織について実地調査をおこない、インタビューなどの予備的調査をすすめた。以上の活動により、近代中国における高等商業教育と、アメリカとのかかわりに関する研究が大きく進展した。これらの成果については、学術論文の形で公開を準備しているところである。本研究では、1アメリカ系教会学校のビジネススクールという具体的な研究対象を設定し、これを中国・アメリカ・香港・日本の視点から位置づけること、2ビジネススクールの分析を、研究代表者が研究を進めてきた銀行業界の動向と結びつけ、欧米に端を発する高等商業教育が中国の商慣行を内側から変革していく過程を明らかにすること、という二つの課題を設定している。最終年度である本年度は、主として上記テーマ2に関する分析を中心として、これまで実施してきた研究の成果をまとめる作業を進めた。まず、アメリカで収集した、経済学者に関する個人資料および宣教ミッション関連の資料について、翻訳と整理を行った。また、国内では、東洋文庫および一橋大学附属図書館において、資料の閲覧をおこなった。さらに,これらに加えて、経済史および教育史にかかわる文献の購入をすすめた。そして、これらの資料の内容について、研究代表者がこれまで行ってきた銀行業研究の状況と関連づける作業をすすめた。以上の検討により、中国において誕生・展開したビジネススクールを、世界的状況のなかに位置づけるとともに、欧米に端を発する高等商業教育が内側から中国の商慣行を変革していく過程を、具体的に検討することが可能となった。ここで得られた研究成果を広く公表するため、現在複数の学術論文を作成中である。

また、本年度の研究成果については、個人ホームページで紹介するとともに,2016年8月に中国社会科学院で開かれる国際シンポジウムにおいて報告を行い、現地の研究者との研究交流をすすめる予定である。第一次世界大戦後の中国は、経済発展の黄金期を迎えた。上海租界を中心とする都市部では、綿紡織業などの近代産業が相継いで設立され、産業金融が発展し、証券取引所が設けられ、近代株式銀行が大きな成長をとげた。これら新たに誕生した業界には、アメリカ系教会学校附設のビジネススクールでビジネス教育を受けた人材が送り込まれた。これら新たな経済人は、徒弟制度にもとづく伝統的企業のありかたを刷新していく。本研究は、近代中国におけるビジネススクールと高等商業教育の展開について、銀行業の発展と関連づけながら検討し、当時出現した新たな経済人が、社会の内側から伝統的商慣行を変容させていく過程を解明する。本年度は、アメリカ出張(サンフランシスコ、パロ・アルト)による資料調査を実施したほか、研究論文などの準備作業、および個人ホームページでの成果の公開などに取り組んでおり、研究はおおむね順調に進展している。経済史本研究課題を通して得られた一次資料に基づき、複数の研究論文の執筆に取り組んでいく。また、これらの研究活動で得られた新たな知見により、研究を日本・中国・香港から欧米へとつながる広い視野へと広げていくことを目標に、研究を続けていく。本研究の主要な目的は、(1)アメリカ系教会学校のビジネススクールという具体的な研究対象を設定し、これを中国・アメリカ・香港・日本の視点から位置づけること、(2)ビジネススクールの分析を、代表者が研究を進めてきた銀行業界の動向と結びつけ、欧米に端を発する高等商業教育が中国の商慣行を内側から変革していく過程を明らかにすること、にある。本年度は、アメリカ合衆国(ペンシルバニア大学、議会図書館)における調査を実施し、中国におけるアメリカ系教会学校とアメリカ本国の大学との交流について、アメリカ側の史料を広く収集することができた。これにより、研究はおおむね順調に進展している。本研究の主要な目的は、1アメリカ系教会学校のビジネススクールという具体的な研究対象を設定し、これを中国・アメリカ・香港・日本の視点から位置づけること、2ビジネススクールの分析を、申請者が研究を進めてきた銀行業界の動向と結びつけ、欧米に端を発する高等商業教育が中国の商慣行を内側から変革していく過程を明らかにすること、にある。
神経細胞障害に対する細胞防御機構ー基礎的および臨床的研究ー

1.Reserpineの脳内ド-パミンとグルタチオン代謝に及ぼす効果。(方法)ラット(SD系、雄、250g)にreserpine、2.5mg/kgを腹腔内に注射し、2時間後の脳内ド-パミン(DA)、還元型・酸化型グルタチオン(GSH・GSSG)をHPLCを用いて測定した。(結果)reserpine投与により脳内DAは減少し、DOPAC、HVAは増加した。GSH、GSSGは視床下部、線条体、中脳、延髄で低く、reserpine投与によりGSHは中脳で低下し、GSSGは線条体で低下し、GSSG/GSH比は線条体で低下した。(考案)脳内GSHとGSSGは脳内で特異的分布をなし、reserpine投与によるDA代謝回転の亢進に伴い、グルタチオン酸化還元系の低下が線条体で認められた。2.MPTPによる脳内グルタチオン代謝の変化に及ぼすCHXの効果。(方法)マウス(C57BL系、雄、20g)にcyclohexene-1-one(CHX)100mg/kgを腹腔内に注射し、2時間後にMPT20mg/kgを皮下に注射した。1と24時間後の脳内GSHとGSSGを測定した。(結果)MPTP投与1時間後、線条体内GSHとGSSGは変化なかったが、GSSG/GSH比は増加した。CHXの前処置によりGSHとGSSGを減少させておくと、MPTP投与によりGSSG/GSH比は更に増加したが、中脳ではCHX前投与によりGSSG/GSH比は逆に低下した。MPTP投与24時間後、線条体内GSHは減少したがGSSGは変化なく、GSSG/GSH比は増加した。CHX前投与後はMPTPによりGSSG/GSH比は単独投与と同様であった。(考案)CHXにより脳内GSHとGSSGを減少させておくと線条体でMPTP投与によりグルタチオン酸化還元系の活性化はおこり、中脳では1時間後には抑制され、24時間後に逆に亢進した。以上により、正常状態あるいはL-DOPA投与などによるDA代謝の亢進に伴い酸化的ストレスが生じ、神経細胞障害が起り得ること、その際線条体と中脳が特に影響を受け易いこと、GSHはグルタチオンペルオキシダ-ゼ系の律速因子ではなく、酸化的ストレスが重要であることが示唆された。1.液体高速クロマトグラフィ(HPLC)による脳内還元型と酸化型グルタチオンの同時測定法の確立(1)ラットあるいはマウス脳を、大脳皮質、海馬、視床下部、線条体、中脳、延髄、小脳に分割して、各組織を0.1M過塩素酸で超音波破砕し、遠心後上清をフィルターに通し、この50μlをHPLCに注入した。

カラム(Blophase ODS 5μm、Cー18、250×4.6mm)で分離し、デュアルHg/Au電極の還元と酸化電位は-1.0Vと+0.15Vで電気化学的に検出した。これによって脳の微量サンプルからの還元型と酸化型グルタチオンの同時測定が可能となった。(2)ラット(SーD系、雄、200g)では、還元型と酸化型グルタチオン(nmol/g)は、大脳皮質で686.5±105.5、45.9±11.0、海馬で504.4±85.9、55.9±7.0、視床下部で190.1±50.9、15.4±3.1、線条体で185.1±37.9、33.1±6.3、中脳で441.2±30.8、38.0±5.7、延髄で401.0±48.1、18.4±3.1、小脳で589.8±74.2、58.7±14.1で脳各部位でグルタチオン含有量に差がみられた。すなわち、脳内グルタチオンの細胞防御にはたす役割に部位特異性があることが示唆された。2.MPTPのマウス脳内グルタチオンに及ぼす効果マウス(DDY、雄、25g)にMPTP(40mg/kg、皮下注射)を投与して、1、2、4、8、24時間後に脳を7分割した。MPTP投与1、2時間後に線条体、視床下部、延髄でドーパミンとHUAは上昇し、DOPACは減少したが、24時間後にはいずれも減少した。酸化型と還元型グルタチオン比は線条体を除いて、大脳皮質、海馬、視床下部、中脳、延髄、小脳で、MPTP投与1時間後に一過性に増加した。これらのことから、MPTPの神経毒性の発現に脳内グルタチオンペルオキシダーゼ酸化還元系の活性化の関与が示唆された。1.Reserpineの脳内ド-パミンとグルタチオン代謝に及ぼす効果。(方法)ラット(SD系,雄,250g)にreserpine,2.5mg/kgを腹腔内に注射し、2時間後の脳内ド-パミン(DA)、還元型グルタチオン(GSH・GSSG)をHPLGを用いて測定した。(結果)reserpine投与により脳内DAは減少し、DOPAC,HVAは増加した。GSH,GSSGは視床下部、線条体、中脳、延髄で低く、reserpine投与によりGSHは中脳で低下し、GSSGは線条体で低下し、GSSG/GSH比は線条体で低下した。(考案)脳内GSHとGSSGは脳内で特異的分布をなし、reserpine投与によるDA代謝回転の亢進に伴い、グルタチオン酸化還元系の低下が線条体で認められた。2.MPTPによる脳内グルタチオン代謝の変化に及ぼすCHXの効果。(方法)マウス(C57BL系,雄,20g)にcyclohexeneー1ーone(CHX)100mg/kgを腹腔内に注射し、2時間後にMPTP20mg/kgを皮下に注射した。1と24時間後の脳内GSHとGSSGを測定した。(結果)MPTP投与1時間後、線条体内GSHとGSSGは変化なかったが、GSSG/GSH比は増加した。CHXの前処置によりGSHとGSSGを減少させておくと、MPTP投与によりGSSG/GSH比は更に増加したが、中脳ではCHX前投与によりGSSG/GSH比は逆に低下した。MPTP投与24時間後、線条体内GSHは減少したが、GSSGは変化なく、GSSG/GSH比は増加した。CHX前投与後はMPTPによりGSSG/GSH比は単独投与と同様であった。(考案)CHXにより脳内GSHとGSSGを減少させておくと線条体でMPTP投与によりグルタチオン酸化還元系の活性化はおこり、中脳では1時間後には抑制され、24時間後に逆に亢進した。以上より、正常状態あるいはLーDOPA投与などによるDA代謝の亢進に伴い酸化的ストレスが生じ、神経細胞障害が起こり得ること、その際線条体と中脳が特に影響を受け易いこと、GSHはグルタチオンペルキシダ-ゼ系の律速因子ではなく、酸化的ストレスが重要であることが示唆された。