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活性ラジカルを用いたミリコン集積回路用ゲート絶縁膜の低温形成

前年度に引き続き,H_2とHe希釈O_2ガスをタングステン触媒体線分解により生成した活性酸素ラジカルによるシリコン基板の直接酸化により形成した極薄SiO_2の電気的特性改善の検討を行なった.その結果,アルゴン雰囲気中で800°C,1分間の急速熱処理を行なうことで,電気的特性が高温熱酸化により形成したSiO_2膜に匹敵することが明らかとなった.また,ボロンの突き抜け抑制に有効なSiO_2ゲート絶縁膜の表面窒化についても検討を行なった.Si(100)基板上に形成したドライ熱酸化膜(4nm)をCat-CVDチェンバー内に導入し,タングステン触媒体線から6cmの位置に設置した.約10^<-5>Paの背圧を得た後NH_3を導入し,タングステン触媒体線を1800°Cに加熱した.試料ホルダーに取り付けられた熱電対計測によるSi基板温度は約150°Cであった.窒化処理前後におけるSiO_2表面の光電子(XPS)測定の結果,窒化処理後の試料からのみN1s信号が出現し,そのピーク分離から,窒素原子は酸素およびシリコンと直接結合していることが明らかとなった.さらに,角度依存XPS測定から,最表面SiO_2に窒素濃度の高い層が形成されていることが明らかとなった.また,容量-電圧測定から,本処理により注入型のヒステリシスを大幅に低減できることができ,さらに,エッチング処理時間が増えるに従い,比誘電率も増加していくことが明らかとなり,本手法は低温窒化処理が可能でかつプラズマ衝撃を伴わない点からSi集積回路プロセスに有効であることを明らかにした.Siの超高集積回路(ULSI)の高集積化の進行に伴い,低温での極薄(5nm以下)のゲート絶縁膜の形成が必要とされている。今年度は,Cat-CVD法におけるガス分解反応を応用して,Si基板表面の直接酸化により200°C程度の低温で極薄のSiO_2膜の形成を試みた。水素終端処理したSi(100)基板をCat-CVD装置に搬入した。約10^<-6>Paの背圧を得た後にH_2とHe希釈O_2(5000ppm)の混合ガスを導入し,タングステン触媒体線を約1800°Cに加熱した。Si基板表面温度:約200°Cで酸化処理を行なった。酸化処理前後におけるSi基板表面のXPSスペクトル(Si2p)を調べたところ,60分間の酸化処理によって,Si-O結合に起因した化学シフト成分が観測され,膜厚が約3nmのSiO_2が基板表面に形成されていることが明らかとなった。サブオキサイド成分量を調べたところ,高温熱酸化膜のそれとほぼ同量であることがわかった。また,電流密度-電界特性を調べたところ,酸化膜および電極形成後のポストアニール処理を一切行なわなかったにも関わらず,同程度の膜厚を有する高温熱酸化膜の特性と同等以上であることが確認された。容量-電圧特性を調べたところ,ヒステリシスはないものの,界面準位密度は,高温熱酸化膜のものよりも一桁大きいことが明らかとなり,今後の検討課題となった。前年度に引き続き,H_2とHe希釈O_2ガスをタングステン触媒体線分解により生成した活性酸素ラジカルによるシリコン基板の直接酸化により形成した極薄SiO_2の電気的特性改善の検討を行なった.その結果,アルゴン雰囲気中で800°C,1分間の急速熱処理を行なうことで,電気的特性が高温熱酸化により形成したSiO_2膜に匹敵することが明らかとなった.また,ボロンの突き抜け抑制に有効なSiO_2ゲート絶縁膜の表面窒化についても検討を行なった.Si(100)基板上に形成したドライ熱酸化膜(4nm)をCat-CVDチェンバー内に導入し,タングステン触媒体線から6cmの位置に設置した.約10^<-5>Paの背圧を得た後NH_3を導入し,タングステン触媒体線を1800°Cに加熱した.試料ホルダーに取り付けられた熱電対計測によるSi基板温度は約150°Cであった.窒化処理前後におけるSiO_2表面の光電子(XPS)測定の結果,窒化処理後の試料からのみN1s信号が出現し,そのピーク分離から,窒素原子は酸素およびシリコンと直接結合していることが明らかとなった.さらに,角度依存XPS測定から,最表面SiO_2に窒素濃度の高い層が形成されていることが明らかとなった.また,容量-電圧測定から,本処理により注入型のヒステリシスを大幅に低減できることができ,さらに,エッチング処理時間が増えるに従い,比誘電率も増加していくことが明らかとなり,本手法は低温窒化処理が可能でかつプラズマ衝撃を伴わない点からSi集積回路プロセスに有効であることを明らかにした.
標準模型を超える理論の統一に向けて

素粒子の標準模型を超える理論である、互いに密接に関係するゲージ・ヒッグス統一理論(GHU)、dimensional deconstruction (DD)およびリトル・ヒッグス(LH)という三つのシナリオの統一的理解を目指す研究を行った。まず、DDシナリオは余剰次元が格子点に離散化されたGHUシナリオと見なせる事、DDシナリオから触発され登場したLHシナリオもGHUと密接に関係していることを論じた。また、こうしたタイプのシナリオでは、標準模型の予言から逸脱する“異常ヒッグス相互作用"が生じることを指摘し、GHUおよびDDシナリオにおいて具体的にずれを求めると共にその本質的要因を分析した。この科研費による研究は、標準模型を超える理論の統一を目指すものである。現在まで提唱されて来た代表的な標準模型を超える理論は階層性問題の解法を探る試みから生まれて来たと言っても過言ではない。研究代表者は1998年に、こうした理論の候補として、ヒッグスを高次元ゲージ場の余剰次元成分と見なす“Gauge-Higgs Unification (GHU)"理論を提唱した。この理論では高次元ゲージ対称性の帰結としてヒッグス質量への量子補正が有限と成り(量子レベルの)階層性問題が解決される。代表者は、このGHUとdimensional deconstructionやLittle Higgsといった、一見異なる他の標準模型を超える代表的な理論の間に密接な関係がある事に気が付いた。この科研費による研究では、これらの理論の間の関係を明らかにすると共に、これらを統一する理論の可能性を探ることを主目的としている。当該年度の研究では、まず、GHUではヒッグスがアハロノフ・ボーム位相と物理的には見なせる事からの帰結として、標準模型の予言から逸脱する“異常な"ヒッグス相互作用、特に湯川相互作用、ゲージ相互作用に関して解析し、異常相互作用の本質的な起源が余剰次元での並進対称性の破れにあることを解明した。その成果を論文として国際学術雑誌に掲載し、またいくつかの国際会議等で招待講演を行った。更には、標準模型を超える理論の統一に向けて、dimensional deconstructionにおける異常相互作用に関する研究を開始した。この理論はGHUにおいて余剰次元を格子に離散化した理論と見なすことが可能であり、余剰次元の格子化によって並進対称性が明らかに破れることから、異常相互作用が必然的に得られるとの認識に到り議論を進めている。研究代表者は1998年に、標準模型を超える理論として、ヒッグスを高次元ゲージ場の余剰次元成分と見なす“Gauge-Higgs Unification (GHU)"理論を提唱した。この科研費による研究では、このGHUとdimensional deconstructionやLittle Higgsといった、一見異なる他の標準模型を超える理論とを統一的に理解する事を目指す。昨年度からのGHUにおける異常ヒッグス相互作用(標準模型の予言とは異なる湯川結合等)に関する研究により、異常相互作用が現れるためには、物理量がヒッグス場に関して周期的であること、および余剰次元方向の並進対称性の破れが存在することが本質的に重要である、という知見が得られた。この研究成果を、国際学術雑誌PTEPの招待論文として寄稿し雑誌に掲載された。その他に、当該年度の研究ではdimensional deconstruction(DD)シナリオにおける異常ヒッグス相互作用に関する研究を行った。DD理論はGHUにおいて余剰次元を格子化した理論と見なすことが出来、従ってGHUの場合と同様に異常ヒッグス相互作用が得られると期待される。DDにおいては、ヒッグス場は格子点を結ぶ“リンク変数"として非線形実現され、ヒッグス場に関する周期性は保証される。また、格子化によって余剰次元方向の連続的な並進対称性も破られる。こうした期待のもとにDDシナリオにおける湯川結合(に相当する結合定数)を求め、期待通り異常相互作用が得られることを確かめた。余剰次元の性質により異常相互作用が得られるので、異常ヒッグス相互作用は粒子の種類に依らず普遍的に現れるというGHUとは異なる特徴もある事も理解された。研究成果については、近日中に論文として公表する予定である。標準模型の階層性問題の解法を探る試みから代表的な標準模型を超える理論が構築されて来たと言っても過言ではないが、代表者は1998年に、こうした理論の魅力的な候補として、ヒッグスを高次元ゲージ場の余剰次元成分と見なす"Gauge-Higgs Unification (GHU)"理論を提唱した。この理論では高次元ゲージ対称性の帰結として、ヒッグス質量への量子補正が有限と成り(量子レベルの)階層性問題が解決される。最近、代表者は、このGHUとLittle Higgsや超対称性理論といった、一見異なる他の標準模型を超える代表的な理論の間に密接な関係があるとの認識に至った。

興味深いことに、これらのシナリオは皆、階層性問題を対称性に基づいて解決しようとする、という共通点がある。この研究では、これらの関係を明らかにすると共に、これらを統一する理論の可能性を探ることを主目的としている。当該年度の研究では、GHUとLittle Higgsとの関係に的を絞って研究を進めてきた。まずは、これらの間に、ヒッグスが4次元時空の意味での擬スカラーと見なせる、ヒッグス場をずらす"shift symmetry"が存在する、階層性問題はいくつかの粒子の寄与の和により回避される、等の共通点がある、との知見を得て、これらの密接な関係に関する理解を深めた。更には、GHUの真に特徴的な予言として、標準模型とは大きく異なる"異常な"ヒッグス相互作用(湯川結合等)の存在を議論し、論文として公表すると共に国際会議等で招待講演を行った。Little Higgsにおいても同様の標準模型からのずれが予想されるので、今後この点に関しても研究を行いたいと考えている。この科研費による研究の目的は、標準模型を超えるいくつかの関連する理論の統一を目指すものである。研究代表者は1998年に標準模型を超える理論の新しい可能性として、高次元ゲージ理論の下でゲージ相互作用とヒッグス相互作用を統一するゲージ・ヒッグス統一理論(GHU)を提唱した。この科研費に依る研究は、このGHUと、これに密接に関わるdimensional deconstruction (DD)やlittle Higgs (LH)といった理論を統一的に理解することを目指すものである。昨年度までの研究において、GHU理論はヒッグスの相互作用に関して、標準模型の予言から逸脱する“異常ヒッグス相互作用"を予言することを議論し、特に湯川結合に関して標準模型からのずれを詳細に調べた。その際、そうした異常相互作用が生じる要因として、物理量がヒッグス場に関して周期的である事と並んで、物質場の持つ質量項の存在に依る余剰次元方向の並進対称性の破れが本質的に重要であることを解明した。こうした知見を基に、今年度は上述のDDシナリオの理論における異常ヒッグス相互作用に関する研究を完成させ、学術論文として雑誌に掲載すると共に、その成果をセミナー等で口頭発表した。DDシナリオは余剰次元を格子化したGHUとも見なせるシナリオなので、異常相互作用の存在は自然に期待される事ではあるが、一方でDDシナリオではGHUの場合と違って、余剰次元方向の並進対称性は正にこの格子化によって破られるため、異常相互作用がフェルミオンのセクターに限らず全てのセクターで普遍的に生じ得るという特徴がある。更に、関連する研究として今年度は、複数の余剰次元を持つGHUシナリオにおけるヒッグス質量の予言、およびGHUシナリオをインフレーション宇宙論のインフラトンとして用いるシナリオに関する論文も完成し、学術雑誌に掲載した。素粒子理論当該年度の研究では、まずGauge-Higgs Unification(GHU)の(超対称最少標準模型等には見られない)
減数分裂前期に適量のDNA二重鎖切断がつくられるメカニズムの解明

減数分裂において染色体が正常に分離されるためには、減数分裂前期にDNA二重鎖の切断によって促進される相同染色体間の交叉が正常に形成されることが必要である。そのためには、多すぎず、少なすぎない数の二重鎖切断がDNA切断酵素SPO-11によってつくられることが必須である。そこで本研究では、生殖細胞が非常に豊富な線虫をモデル生物として用い、減数分裂前期における「ちょうどよい量のDNA切断」が作られ、正常な卵子・精子が生み出される制御機構の一端を理解することを目指す。
情報セキュリティを高める小学校プログラミング教育実践の開発と研修プログラムの構築

情報通信技術の進展に伴い、情報セキュリティに関する教育の充実は喫緊の課題である。従来の情報モラル・情報セキュリティ教育では「してはいけない」ことを一方通行的による対症療法的な指導に重きが置かれていたために、情報の科学的な理解の育成を目指した効果的な教育実践の蓄積は少ない。情報セキュリティに関する情報の科学的な理解を図るために、学習者が情報通信技術の仕組みを実体験できるプログラミングを取り入れた学習が有効であると考えられる。本研究は情報セキュリティの意識を高める小学校プログラミング教育実践の開発と小学校教員向けの研修プログラムの構築を行う。
階層型ニューラルネットワークモデルを用いた未学習単元助言システムの開発

これまで(初年度と2年度)を振り返ると、(1)Rule Space Method(RSM)に関する理論の整理と検討、(2)RSMとニューラルネットワークモデル(NNM)の差異の明確化、(3)NNMを用いたRSMへの支援の提案、(4)RSMとNNMの差異に関する数値実験、(5)RSMに関する最近の理論展開のフォロー、(6)RSMのプログラムの取得、(7)BUGSHELLの利用方法の習得、を中心に研究を行ってきた。最終年度にあたる本年度は、引き続き以下のことに重点を置いて研究を遂行した。(8)RSMを適用するための実験の策定(9)実験の実施上記SR-Testを用いて、その解答過程を明らかにし、RSMを適用するべく、300名規模のデータ収集を行い、解答パターンの電子化や採点作業を行った。(10)Attributeの抽出SR-Testの解答パターン、およびその解答過程の記述を元に、Attribute行列の抽出を試みた。今後の課題としては、今回得られたデータ、およびAttributeをRSMに適用し、同方法の有効性を検証し、また問題点を明らかにしていきたいと考えている。研究期間3年の初年度にあたる今年度は、以下のことに重点を置いて研究を遂行した。この種のテーマを取り扱った書籍や論文を収集して、過去の研究過程のサーベイを行いこの手法の特徴の把握に努めた。(2)RSMとニューラルネットワークモデル(NNM)の差異の明確化従来から研究してきた階層型NNMを用いてRSMで得られた知見が再現できるかを試みた。これ用のプログラムを計算機上に実現し、数値実験を行ったところ、完全に一致しないまでも、類似した構造が導出された。解釈とこの差異については今後の検討課題である。(3)NNMを用いたRSMへの支援の提案RSMにおけるAttributeの抽出は、担当の困難性が伴うが、NNMの割り当てを工夫したモデルを構築することにより、得られた結果をQ-Matrixの構成支援に利用することも予想できる。これへの検証は次年度以降に行う。なお、これら一連の研究活動において、Rule Space Methodの提唱者であるDr.K.Tatsuoka(Educational Testing Service)と意見交換を行ない、特に11月末には訪問して有意義な情報交換を行った。その際には、Rule Space Method用のソフトウェアPMAINの利用方法についても、そのノウハウを教えていただいた。今年度は、日本行動計量学会で途中経過を発表し('99,9月)、また実際の数値実験例等をicmmaで報告する予定('00,5月)である。昨年度(研究期間3年の初年度)を振り返ると、(2)RSMとニューラルネットワークモデル(NNM)の差異の明確化(3)NNMを用いたRSMへの支援の提案を中心に研究を行った。2年目にあたる今年度は、引き続き以下のことに重点を置いて研究を遂行した。(4)RSMとNNMの差異に関する数値実験種々の数値実験を通して両者の比較を行った。(5)RSMに関する最近の理論展開のフォローこの種のテーマを取り扱った書籍や論文を収集して、過去の研究過程のサーベイを行いこの手法の特徴の把握に努めた。(6)RSMのプログラムの取得RSMを取り扱うソフトウェアとして、RSM提唱者グループが開発したプログラムBUGSHELL(発売元:TANAR SOFTWARE)が存在する。現在、当該ソフトウェアは正式公開前の段階にあり、アルゴリズムの開示や漏洩と言った著作権や使用権に関して厳しく制限がかけられている。今回、これを購入するための種々の交渉、および契約作業を行い、所属機関の計算機で動作させる環境を構築した。(7)BUGSHELLの利用方法の習得このソフトウェアを使うには、各種のパラメータを事前に設定する必要がある。しかし、設定方法によっては効果が得られないため、注意深く調整する必要がある。これに対して、いくつかの数値例を使って、この使い方を習得した。なお、これら一連の研究活動において、Rule Space Methodの提唱者であるDr.K.Tatsuoka(Educational Testing Service)やその研究グループと意見交換を行ない、電子メール等で有意義な情報交換を行った。また、数値実験例等をicmmaで発表し(00,5月)、また各種研究会で報告を行った(00,9月,12月)。
外分泌腺における水・電解質・タンパク分泌へのエネルギー供給

唾液腺腺房細胞の水電解質輸送と蛋白分泌へのエネルギー供給量を測定した。10年度はは耳下腺血管潅流系を用い、平成11年度は、顎下腺血管潅流系を用い、水分測定・アミラーゼ(耳下腺)/ムチン(顎下腺)分泌測定・酸素消費測定を実施した。分泌はイソプロテレノール(Isp)1μM,カルバコール(CCh)1μMの単独および同数投与で誘発した。Isp単独では、水分分泌は殆ど誘発されず、唾液が採取されず、アミラーゼ・ムチン分泌の測定が不可能であった。一方、CCh単独投与で、アミラーゼ・ムチンは急速に分泌速度を上げ最初のサンプル(1分)でピークの後急速に低下し2分で測定限界下になった。一方水分分泌はいずれもの腺でも急激に分泌が開始し、刺激中、耳下腺・顎下腺の水分分泌は高値を維持した。CCh刺激開始5分にIspを潅流液に加えるとアミラーゼ・ムチン分泌は急速に上昇しIsp添加後1分で最大値となりその後ほぼプラトーレベルを保った。顎下腺では、CChによる水分分泌速度・酸素消費はIsp投与により影響を受けなかった。耳下腺では、Isop投与により酸素消費および水分分泌の上昇がわずかに観測された。本実験により、水分分泌が誘発されない場合、導管を通してアミラーゼ・ムチンが口腔内に分泌されないこと、CChにより初期一過性のアミラーゼ・ムチン分泌が観測されその後抑制されるが、Ispの投与により増強されることが明らかとなった。耳下腺・顎下腺の反応は類似しており、共通の制御機構が存在すると考察される。ムチン分泌ではCCh+Isopで水分分泌・酵素消費の増加が見られず、耳下腺でアミラーゼ分泌増加と対応した酸素消費増加分と見なしたものは、水分分泌増加に由来する可能性が高くなった。分泌刺激でえ増加する酸素消費エネルギーは殆ど水電解質輸送で消費され、開口分泌は、測定限界以下のエネルギー要求で遂行されることが示された。本研究は、唾液腺腺房細胞の水電解質輸送と蛋白分泌へのエネルギー供給量を測定することにある。平成10年度は、当初計画で11年度に行う予定であった計画を先に行った。すなわち耳下線血管潅流系を用い、水分泌測定・アミラーゼ分泌測定・酸素消費測定を実施し蛋白分泌に要求される酸素消費を分離測定した。分泌はイソプロテレノール(Isp)1μM,カルバコール(CCh)1μMの単独および同時投与で誘発した。Isp単独では、水分分泌は殆ど誘発されず、唾液が採取されず、アミラーゼ分泌の測定が不可能であった。一方、CCh単独投与で、アミラーゼは急速に分泌速度を上げ30秒でピークの後急速に低下し1.5分2分でピークの1/10程度になった。水分泌も急激に上昇し緩やかに低下、4-5分後にプラトーとなった。CCh刺激開始5分にIspを潅流液に加えるとアミラーゼ分泌は急速に上昇し、Isp添加後1-2分で最大値となりその後ほぼプラトーレベルを保った。CChによる水分分泌速度はIsp投与により影響を受けなかったが、酸素消費はCChのみの増加分の10-20%Ispにより増加した。本実験により、水分分泌が誘発されない場合、導管を通しアミラーゼが口腔内に分泌されないこと。

CChにより初期一過性のアミラーゼ分泌が観測されその後抑制されるが、Ispの投与により増強されることが明らかになった。また、CCh単独投与時の酸素消費とCCh+Isp投与の酸素消費の差は、アミラーゼ分泌増加と対応した酸素消費増加分と見なすことができた。このことによりはじめて蛋白分泌に必要なエネルギー要求を測定できた。来年度は、ムチン分泌へのエネルギー供給について検討する。本研究は、唾液腺腺房細胞の水電解質輸送と蛋白分泌へのエネルギー供給量を測定することにある。10年度に行った耳下腺血管潅流系を用い、水分泌測定・アミラーゼ分泌測定・酸素消費測定に続き、平成11年度は、顎下腺血管潅流系を用い、水分泌測定・ムチン分泌測定・酸素消費測定を実施し、別のタイプの蛋白分泌に要求される酸素消費を分離測定した。分泌はイソプロテレノール(Isp)1 μM,カルバコール(CCh)1 μMの単独および同時投与で誘発した。Isp単独では、水分分泌は殆ど誘発されず、唾液が採取されず、ムチン分泌の測定が不可能であった。一方、CCh単独投与で、ムチンは急速に分泌速度を上げ最初のサンプル(1分)でピークの後急速に低下し2分で測定限界以下になった。一方水分泌は急激に上昇し4-5分でプラトーとなり、Cch刺激中値を維持した。CCh刺激開始5分にIspを潅流液に加えるとムチン分泌は急速に上昇し、Isp添加後1分で最大値となりその後ほぼプラトーレベルを保った。CChによる水分分泌速度・酸素消費はIsp投与により影響を受けなかった。本実験により、水分分泌が誘発されない場合、導管を通しムチンが口腔内に分泌されないこと、初期一過性のムチン分泌が観測されその後抑制されるが、Ispの投与により増強されることが明らかになった。これは耳下腺アミラーゼ分泌の場合と良く似ており、共通の制御機構が存在すると考察される。一方、耳下腺のIspによる水分泌増強を詳細に調べた結果、CCh刺激後期にわずかながら水分分泌を増加させることが明らかになった。このことはアミラーゼ分泌増加と対応した酸素消費増加分と見なしたものは、水分泌増加に由来する可能性が高くなった。ムチン分泌では、水分泌・酸素消費の増加が見られず、このことは、開口分泌は、測定限界以下のエネルギー要求で遂行されることを示唆している。
更年期高血圧発症の遺伝的背景およびその発症機構に関する分子生物学的研究

女性において更年期以降、心血管系疾患が急激に増加することが知られている。しかし、その主たる要因となる更年期高血圧の病態はほとんど検討されていない。更年期高血圧の臨床的特徴は食塩を過剰摂取した際に血圧が上昇する食塩感受性である。雄性のDahl食塩感受性(DS)ラットに高食塩食を与えると顕著な高血圧を発症するのに対し、雌性DSラットは血圧が上昇せず、雌雄差がはなはだしい。まず、雌性DSラットに卵巣摘出を行い、高食塩食を与える(OVX+Salt DSラット)と著しく血圧が上昇することを示した。更年期高血圧の食塩感受性において、腎が1つの臓器としてNa排泄能を十分果しているかについて検討した。Pressure-Natriuresis Curveの特性を解析し、OVXDSラットでNa排泄能が低下していることを明らかにした。つぎに、細胞レベルで高血圧の成因として深く関与する細胞内Ca動態の異常について研究を進めた。OVX+SaltDSラットは高血圧を発症しても細胞内Ca濃度の増加は伴わず、細胞内Ca貯蔵量は減少することが明らかとなった。この結果は2型筋小胞体Caポンプ遺伝子のmRNA発現量の低下と一致した。OVX+SaltDSラットにおいて細胞内Caの増加を伴わずに血小板凝集能が亢進した機構を検討した。OVX+Salt DSラットの血小板凝集能亢進にProtein Kinase Cの活性化とNitric Oxide合成酵素の抑制が関与することを明らかにした。さらに卵巣摘出による高血圧および血小板凝集能の亢進はエストロゲンの補充により改善することも確認した。以上の結果より、更年期高血圧はエストロゲンの欠乏を介して、腎におけるNa排泄能が低下し食塩感受性を呈すること、細胞内Ca貯蔵量の減少および血小板凝集能の亢進を合併すること、さらに、血小板凝集能の亢進にはPKCの活性化とNO産生の低下が関与することを示した。ヒトにおいては遺伝・環境因子の統一が困難なため、予定通りまず実験動物としてダール食塩感受性高血圧ラットを用いた。これは同種内に食塩感受性と抵抗性の二系統が存在し、この素因が遺伝的背景により規定されている。すでにDahlは感受性ラットでは性腺摘出により高血圧が増悪することを報告している。収縮期血圧は低食塩食群では変化しなかったが、高食塩食群の卵巣摘出群においては、高血圧と、心肥大を認めた。林はこのモデルにおいて圧-利尿曲線の解析を行い、食塩感受性ラットと抵抗性ラットの間には感受性に差異が存在するが、卵巣摘出により感受性ラットでは圧-利尿反応が悪化するが、抵抗性ラットでは不変であるという結果を得た。さらに同一ラットの血小板細胞において、Fura-2を用い蛍光光度計により細胞内カルシウムを、基礎値、刺激時、細胞外カルシウムをfreeにしたときについて検討し、卵巣摘出群は、食塩負荷後、細胞内貯蔵カルシウムが低下することを確認している。佐々木はこのラットにおいて、卵巣摘除の前後で、心臓の組織で、血圧の制御に関連する陽イオン制御因子の発現量が変化するかどうかをNothern Blotの手法を用いて検討し、心筋細胞の筋小胞体カルシウムポンプ(IIb)のmRNAの発現が、高食塩食の卵巣摘出群においては低下することを確認した。これは細胞内Ca貯蔵量の低下に合致するものと考えられた。

大野は高血圧自然発症ラットでの連鎖解析により、この2型筋小胞体カルシウムポンプ遺伝子座位がカルシウム動員の増加を介して高血圧の発症に寄与することを明らかにした。また培養細胞にエストロゲンを投与した際の細胞増殖、遊走の促進作用を確認した。予定していた研究のうちエストロゲンの変化により起こる食塩感受性の変化に関してはほぼ実験を終え、前述のような知見を得た。まさに閉経後の食塩感受性の高血圧発症のモデルとして予想通りの結果であり、これは雑誌Hypertensionに掲載された(平成8年1月号)。機序解明の新たな端緒として確立されるものと考えられる。更年期高血圧の臨床的特徴に食塩を過剰摂取した際に血圧が上昇するという食塩感受性がある。本年度は更年期高血圧における食塩感受性に対する女性ホルモンの果たす役割を血小板を用いて細胞内Ca動態およびその他の面から検討した。血小板は細胞内Caを重要な2nd Messengerとし、収縮能を有し、Vivoにおける性ホルモンや食塩負荷の影響を反映するため、細胞内Ca動態を検討する上で適切な細胞モデルと考えられる。卵巣摘出を施し食塩負荷を行ったDahl食塩感受性(OVX+Salt DS)ラットは高血圧を発症した。しかしながら、細胞内Ca濃度の増加を伴わず、細胞内Ca貯蔵量が減少することを明らかにした。この結果は細胞内Ca貯蔵を規定する2型筋小胞体CaポンプのmRNA発現量の低下と一致した。つぎに、Protein Kinase C(PKC)の関与について検討した。OVX+Salt DSラットはPKCの活性化による血小板凝集能が亢進していることが明らかとなった。さらに、OVX+Salt DSラットの血圧上昇におけるNO合成酵素の関与について検討した。OVX+Salt DSラットの血小板にNO合成酵素阻害薬を投与すると血小板凝集能は亢進しないにもかかわらず、その他の対照群においては血小板凝集能の亢進が観察され、OVX+Salt DSラットにおける血小板凝集能の亢進にNO合成酵素活性の抑制が関与することが明らかとなった。卵巣摘出により引き起こされた高血圧および血小板凝集能の亢進はエストロゲンの補充により改善することを確認した。以上の結果より、更年期高血圧はエストロゲンの欠乏を介して、細胞内Ca貯蔵量の減少および血小板凝集能の亢進を合併した。血小板凝集能の亢進にはPKCの活性化とNO産生の低下が関与することが示唆された。
モジュール化における情報ネットワーク形成の役割と企業間連係に関するモデル分析

本研究の目的は,近年急速に進みつつある製品設計や生産工程のモジュール化現象を,質問票調査やヒアリング等を実施することによって定量的に把握し,モジュール生産下における企業間情報ネットワーク形成の役割について明らかにすることにある。本研究の最終年度となる今年度は,以前われわれが実施した質問票調査データ(2001年8月実施,有効回答率26.8%)の統計解析を進めるとともに,モジュール化の進行と企業間関係のオープン化に関する理論的な考察を深めた。企業間関係のオープン化は,1)従来取引のなかった業者との取引の開始あるいは潜在的な取引の機会をあたえるオープン化,つまり取引先の開放や拡大・多様化と,2)企業間インターフェイスのオープン化,つまり標準的な取引フォーマットや取引手順の採用,その基盤としてのEDIシステムの標準化という二つの側面を有している。本研究の結果,モジュール化に積極的な企業ほどインターネットEDI実施への取り組みが顕著であり,また,モジュール生産の実施拡大にともなって,より詳細な仕様情報や設計図面等が企業間で交換・共有されるという関係の存在が明らかとなった。さらに,モジュール化に積極的な企業ほど企業間での情報共有に関して具体的な契約や取り決めを交わす傾向が有意に多かった。したがって,モジュール化の進行によって具体的な契約や協定の締結による企業間連係の定式化が今後進んでいく可能性を見出すことができる。ただし,取引される商材の特性やアーキテクチャの相違,取引方式の違い,あるいはレガシーシステムの制約などによって,企業間情報ネットワークの適合性は異なることが予想される。企業間関係のオープン化と長期的・継続的な取引との間に存在する関係性の分析については,そこに果たす情報ネットワークの役割も含め,今後の研究課題である。本研究の目的は,近年急速に進みつつある製品設計や生産工程のモジュール化現象を,質問票調査等を実施することによって定量的に把握し,モジュール生産下における企業間情報ネットワーク形成の役割について明らかにすることにある。現在,モジュール化に関する議論は,主として自動車や情報機器などの代表的な産業を対象として,しかも個別の事例研究を中心に展開されており,必ずしも定量的な研究の蓄積が十分ではない。本研究の一年目となる今年度は,予備的な考察として,1)モジュール化関連研究文献のサーベイと課題の抽出,2)以前われわれが実施した質問票調査データ(2001年8月実施,有効回答率26.8%)の統計解析をおこなった。その結果,モジュール生産による他社との連係協力を実施もしくは部分的に実施している企業の割合は,商材の調達側,納入側いずれも3割程度であることがわかった。また,モジュール化の進行は,企業間関係のオープン化とそれを支える情報ネットワークの標準化を促す契機となり得る可能性を持つものであることが,インターネットEDI実施とのクロス集計により明らかになった。したがって,企業間関係の定式化やモデル分析への展開が期待できるものであるといえる。もちろん,特定の取引や共同開発,生産協力あるいは商品トレーサビリティへの取り組みなどにおいては,情報共有にもとづく密接な企業間でのコラボレーションが求められるケースも存在する。また,そこでは,製品システムのアーキテクチャの相違による影響を受けることも予想される。企業間関係のオープン化と継続的な取引との間に存在する関係性の分析については,そこに果たす情報ネットワークの役割も含め,今後の研究課題であるといえるだろう。次年度は,質問票調査の実施も視野に入れて,分析を進める予定である。
複合システムにおけるコモンモードノイズ解析のための等価モデルに関する研究

複合システムにおいて新たに発現する問題,特に,コモンモードノイズに関する問題の原因解析や対策に利用可能な等価モデルを構築した。モデル構築では線路の平衡度に着目し,平衡度の変わる位置で生じるモード変換が制御電源で表現できることを明らかにした。さらに,平衡度差とモードの特性インピーダンスを用いてモード変換パワーを記述した。この成果は,特性インピーダンスに加えて平衡度が設計パラメータとして有効であることを示唆しており,多線条線路理論を拡張した,現代の電機・電子システムを取り扱うための新たな理論体系構築に寄与する。本研究課題の目標は、コモンモードノイズを取り扱うための物理を加味した等価モデルを構築し、開発の初期段階で効率的に複合システムにおけるEMI低減設計を実施できる環境を実現することである。平成22年度は上記目標に対して研究を遂行し、以下の成果を得た。1、物理を加味した等価モデル構築これまでの1次元伝送線路を対象とした平衡度不整合モデルの拡張として、実電圧・電流の直交モード分解法に基づいてモード変換を表す等価電源モデルを導出し、これを含むモード等価回路の構築を試みた。提案モデルの有効性検証のため,送受信器が平行ケーブルで接続された3導体系からなる伝送システムに適用し,実験結果とよく一致することを確かめた。2次以上の多重極表現に関する検討では、実質的な共同研究者であるHeino Garbe教授とともに理論的な可能性を議論した。具体的なモデル数種類を候補に挙げて数値モデルの規模に関する検討を行ったが、実験的検証には候補が多すぎ、現状では実現がかなり困難であることが判明した。2.測定によるコモンモードノイズの定量評価1次元伝送線路を対象としたコモンモード電流測定では、接地条件に依存するが、モデルとよく一致する測定結果を得ることに成功している。電流プローブを含む測定環境が測定結果に与える影響をより小さくするための検討は、今後も引き続き行う必要がある。3.3次元電磁界シミュレータを用いた検証簡略化したテスト構造体(規範問題)を対象とした放射電界測定の誤差評価を行うため、電磁界シミュレータによる解析結果と測定による実測結果の比較を行った。その結果、横方向と高さ方向に位置をずらした4点で観測した放射電界スペクトルの包絡線を比較することで、誤差6dB程度以下で測定とシミュレーションの一致することを確認した。ベイズ理論に基づいて測定から波源推定するモデルの作成準備を先行して行う予定であったが、22年度は至らなかった。平成23年度に実施した研究の成果は以下のとおりである。まず,昨年度構築したモード変換励振源を含むモード等価回路モデルについて,2本の線路とシステムグラウンドからなる3導体伝送系から導体が1本増えた4導体伝送系への拡張を試み,これに成功した。これは,検討している等価モデルが多導体伝送系に対しても適用可能,すなわち一般化できることを示している。これより,目標であった電磁気学と電気回路・伝送線路両理論の間を埋める新たなモデルが構築できたと考えている。電磁界の状態を表すパラメータとして,伝送線路理論で用いられる特性インピーダンスに加えて電流配分率を考慮することで,回路モデルによりモード変換まで表現可能となった。今後は,このモデルを利用したEMI低減設計法を確立するための具体例の検討段階に入る。次に,より一般的に適用可能な構造,製品を視野に入れた検討を2つの対象について行った。まず車両を想定した近接導体とハーネスからなるテスト構造体では,放射測定において最大値保持による多点測定で測定の精度や再現性向上が実現可能との結論を得た。3次元電磁界シミュレーションによりこの結果の検証を行うとともに,不要電界放射を表現する簡易モデルを検討した。この簡易モデルでは近接グラウンドを流れるコモンモード電流の効果がまだ考慮できていないため,これは今後の課題である。また,金属ネジで筐体に回路基板を固定する場合を対象とした検討では,接続後に生じる共振モードを特定した。これより,接続によって生じる共振を,構造から接続前に見積もることができる。共振時に不要放射は増加するため,共振抑制法の確立に向けてのモデル化を含む準備ができたと考えている。最後に,EMIシミュレータへの実装について,順次できる所から進める方針で,構築した等価モデルの一部をプログラムとして具体化した。平成24年度に実施した研究の成果は以下のとおりである。物理を加味した等価モデルの構築では,線路の平衡度不整合接続時に接続位置で生じるモード変換を表現する等価モデル(モード変換励振源を含むモード等価回路)と金属ネジで筺体に回路基板を固定する場合などを対象とする3次元共振器モデルのそれぞれで結果を得た。前者では,これまでの成果を元に,モード変換パワーが線路の平衡度と特性インピーダンスによって決まることを明らかにした。その結果,実際の物理的な寸法からモード変換を定量的に見積もることができるため,ノイズ対策を効率的に行うための理論的な裏付けを得たと考えている。

さらに,空間に誘電体が存在する非一様媒質中における提案モデルの適用範囲を検討し,適用周波数を求めるための判定式を導出した。これにより現実の問題に提案モデルを適用するための準備が整った。しかしながら,一般の技術者がこの提案モデルを取り扱うにはまだハードルが高いため,これを補う目的で等価回路モデル構築のための教育用プログラムを作成した。SPICE回路シミュレータで直ちにシミュレーションができるよう,モード等価回路がネットリストで出力されるようにした。一方後者では,個別の対象を多ポート回路でモデル化し,それらをセグメンテーション法に基づき接続することで,金属ネジで筺体に回路基板を固定した場合に出現する共振現象の表現に成功した。システムを複合化することで生じる新たな共振発生のメカニズムとその対策に利用可能な解析手法について有効な知見を得た。第一の目標である線路周囲の電磁界分布を取り入れたモデルの構築は予定通りに完了した。その他ではモデル構築の完了していないものもあるが,一定の知見はそれぞれ得られており,計画の大幅な修正の必要はないため。24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度が最終年度のため,検討した内容が系統的にまとめられるよう進める。モデル化が完全に完了していない部分はこれまでの知見を基にモデル化の詰めの作業を早急に行う。モデル構築が完了した部分はEMI低減設計に向けて,一般的な適用を目指した2つの対象について,これまでに引き続き測定やシミュレーションによる検討を行う。一点,EMIシミュレータの新バージョンの作成では,解析対象によりモデルの形態が異なり,すべてを一つにまとめるのは難しいと判断したので,可能なものをEMIシミュレータに順次盛り込む方針で進める。
ADAM28のヒト乳癌組織での発現と癌細胞の増殖・運動・浸潤への関与

本研究に関連して、ヒト肺癌においてADAM28が特異的高発現することを明らかにしてきた。そこで本研究においては、ヒト乳癌組織と乳癌細胞株におけるADAM28の発現と局在を明らかにするとともに、in vitroとin vivoにおいてADAM28が乳癌細胞の増殖にどのように関わるか検討を行った。
炭素質コンドライトの熱変成実験-含水鉱物の脱水・加水反応のカイネティクスー

含水鉱物の脱水・加水反応の速度論的考察を行うための実験機器整備,予備的実験を試みた.蛇絞石とカンラン石との混合物の赤外拡散反射スペクトルを測定し, 3μm付近の吸収帯を用いて,どの程度の量の含水鉱物が検出可能かを調べた.この吸収帯は,含水鉱物の存在にきわめて敏感で,わずか1%の蛇絞石の量でも検出された.また蛇絞石の量が10%以下ならこの吸収帯の面積強度は,その存在量とほぼ比例する.しかし,それ以上だと直線性が失われる.これは,拡散反射スペクトルは吸収スペクトルとは違って,散乱光等の影響を受けるためである.蛇絞石の3μm付近の吸収帯の加熱による変化を調べるための予備的実験を行った.この吸収帯の面積強度は,加熱の温度および時間と関係ずけられ,また粒子サイズが小さい程,脱水が早く進む.加熱によって蛇絞石の吸収帯より,少し低波長側に別の吸収帯が現れ,別の相が出現している事が示唆された.3μm付近の吸収帯の特性化のために,いくつかの含水鉱物の拡散反射スペクトルを測定した. OH基を含む鉱物は2.8μm付近にOHの伸縮振動による比較的鋭い吸収帯を示すが, H_2Oとして含む鉱物はそれより少し長波長側に吸収を示す場合が多い.赤外拡散反射スペクトルの3μm付近の吸収帯強度は,含水鉱物の存在にきわめて敏感で,定量的取扱いが可能である.拡散反射スペクトルは,通常の吸収スペクトル法に較べて, KBrによる吸水の影響を排除できるので,より容易に, 3μm付近の吸収帯による研究が可能となる.今後は,脱水および加水反応実験をさらに繰り返し,より詳しい速度論的な結果を得る予定である.含水鉱物の脱水・加水反応の速度論的考察を行うための実験機器整備,予備的実験を試みた.蛇絞石とカンラン石との混合物の赤外拡散反射スペクトルを測定し, 3μm付近の吸収帯を用いて,どの程度の量の含水鉱物が検出可能かを調べた.この吸収帯は,含水鉱物の存在にきわめて敏感で,わずか1%の蛇絞石の量でも検出された.また蛇絞石の量が10%以下ならこの吸収帯の面積強度は,その存在量とほぼ比例する.しかし,それ以上だと直線性が失われる.これは,拡散反射スペクトルは吸収スペクトルとは違って,散乱光等の影響を受けるためである.蛇絞石の3μm付近の吸収帯の加熱による変化を調べるための予備的実験を行った.この吸収帯の面積強度は,加熱の温度および時間と関係ずけられ,また粒子サイズが小さい程,脱水が早く進む.加熱によって蛇絞石の吸収帯より,少し低波長側に別の吸収帯が現れ,別の相が出現している事が示唆された.3μm付近の吸収帯の特性化のために,いくつかの含水鉱物の拡散反射スペクトルを測定した. OH基を含む鉱物は2.8μm付近にOHの伸縮振動による比較的鋭い吸収帯を示すが, H_2Oとして含む鉱物はそれより少し長波長側に吸収を示す場合が多い.赤外拡散反射スペクトルの3μm付近の吸収帯強度は,含水鉱物の存在にきわめて敏感で,定量的取扱いが可能である.拡散反射スペクトルは,通常の吸収スペクトル法に較べて, KBrによる吸水の影響を排除できるので,より容易に, 3μm付近の吸収帯による研究が可能となる.今後は,脱水および加水反応実験をさらに繰り返し,より詳しい速度論的な結果を得る予定である.
SATにおける高度な制約伝播と並列マルチエージェントプラニング

SATアルゴリズムに関しては、all-different制約のSAT符号化に関する研究を進めた。all-different制約をSAT符号化する際、通常、任意の2変数間にdifferent制約が存在するものとして符号化することが一般的だが、その場合、符号化後の問題が対称構造をもつことになり、特にUNSATな問題例に対してSATアルゴリズムの性能が著しく劣化することが分かっている。そこで本研究では、順序付けされた補助変数を利用することにより対称構造を排除できる新しい符号化方法を考案した。実験で評価した結果、新しい符号化法に基づくSATアルゴリズムは、相転移領域付近のUNSATな問題例に対して従来の符号化法に基づくSATアルゴリズムよりも効率的に動作することが分かった。一方,並列マルチエージェントプランニングに関しては、協調経路発見問題において、ある固定した最大経路長をもつプランが存在するか否かをSATアルゴリズムで判定し、これを、最大経路長を変えながら最適解を求めるという方法を提案した。また、SAT問題として記述する際に、2つの符号化法を提案した。一つはall-different符号化法とよばれ、その基本アイデアは、あるエージェントがある時刻において取り得る可能な状態を値域とする変数を導入するというものである。一方、もう一つの符号化法はinverse符号化法とよばれ、ある状態のある時刻においてそれを占める可能なエージェントを値域とする変数を導入するというものである。実験で評価した結果、両方の符号化法とも、SATPLANやSASEのような汎用プランナーよりもサイズおよび速度の面で優れていることが分かった。本年度は、協調経路計画問題の解のメイクスパンを改善するという内容の論文を国際会議ICTAI-2011(採択率27%)で発表した。また、マルチメディアデータのための機械学習に関する論文を国際会議MICAI-2011で発表し、優秀ポスター賞を受賞した。本年度取り組んだ配置変更問題については現在も継続して研究を進めており、現在は第一フェーズが終わった段階である。配置変更問題とは、与えられた制約条件のもとで物体を目標地点に再配置する問題であり、この場合の制約とは、どの物体が同じ位置を占めることができるか、あるいは、どの物体なら動かすことができるかなどの主に物理的な制約である。この問題を解くアルゴリズムは、倉庫内で複数のロボットを操作してコンテナの配置を変えるなどの問題に適用することができる。現在、このテーマの論文を準備中である。また、本共同研究を通じて、協調経路計画問題に対する新たな研究成果を得ることができた。具体的には、協調経路計画問題をSATに符号化してSATソルバーで解くというものである。提案する新しい符号化法を使うことにより、協調経路計画問題で従来は解くことが非常に困難であった問題例に対しても、最適かそれに近いメイクスパンをもつ解を発見できることが分かった。これに関する研究成果を現在著名な国際会議の一つに投稿中である。さらに、大域制約のSAT符号化法に関する研究も行なった。協調経路計画問題に現れるall-different制約を符号化する際、良く使われる通常のpair-wise符号化法では非常に効率が悪いことが知られている。そこで、本研究では、ある種の変数順序を符号化することを提案し、それにより特にUNSATの場合に効率が向上することが分かった。これに関する研究成果も現在著名な国際会議の一つに投稿中である。協調経路計画問題に対する新しいSAT符号化に関する具体的な成果が得られた。これは、配置変更問題にも適用可能だと考えられ、今後の研究の基盤技術として期待できる。協調経路計画問題に対するSAT符号化の性能を向上させ、よりコンパクトな符号化、および、より高速な求解を目指す。また、all-different制約の符号化法をこの枠組みの中に統合し、さらなる効率の向上を目指す。さらに、配置変更問題に対してこれらの技術を適用する。
アクロメリン酸及びその類縁体の合成

われわれはキノコから毒成分として単離したアクロメリン酸A, Bをカイニン酸より合成し,その構造を確定した.合成に当っては立体化学の解明を第一に考えたため,絶対配置が既知のカイニン酸から誘導した.従って化学変換はイソプロペニル基のピリドン環への変換に集約され,プンメラー反応を利用した1.5-ジカルボニル化合物を経由するピリジン環新合成法やピリジンーN-オキシドのピリドンへの転位の新条件を開発して合成を完成した.合成が行われたことにより生理活性テストが可能となり,アクロメリン酸がこれまで知られていたものに比べ格段に強い神経興奮作用をもつことが判明した.そこで(1)アクロメリン酸A, Bのより簡便な合成,(2)アクロメリン酸類縁体の合成-アクロメリン酸のアゴニスト及びアンタゴニストの探索i)ピロリジン環上の3個のキラル中心をセリンのキラリテイで制御するクライゼン反応で合成する案を試行中.現在ピリドン環をフエニル基としたもので収率のよい反応条件と生成物の立体化学を検討中.ii)アクロメリン酸が強い神経興奮作用を示すには分子中のどの部分の構造が大切であるかを調べるため種々の類縁体を合成し,グルタメートの応答増強をアイニン酸やドーモイ酸と比較した.その結果芳香環のある位置にπ電子密度の高い基があることが活性を高めていると思われる.iii)芳香環部分をフエノールとしたものを合成すべくカイニン酸のイソプロペンル基をフエノールに変換するためのモデル実験を行っている.また,ピロリジン環上の立体化学を選択的に構築するため, 9員環ラクトンのビシクロ〔4・3・0〕ノナン系への水銀やNBSによるラクトン化に次ぐラジカル閉環を試行している.環内に臭素と二重結合をもつ9員環ラクトンを得て,これからのラジアル閉環の条件と立体化学を検討中である.また,ピロリジン環のスC3C4間の結合をヘテロジールズアルダー反応で構築する径路も検討しているが,現在はまだ鍵反応段階に至っていない.われわれはキノコから毒成分として単離したアクロメリン酸A, Bをカイニン酸より合成し,その構造を確定した.合成に当っては立体化学の解明を第一に考えたため,絶対配置が既知のカイニン酸から誘導した.従って化学変換はイソプロペニル基のピリドン環への変換に集約され,プンメラー反応を利用した1.5-ジカルボニル化合物を経由するピリジン環新合成法やピリジンーN-オキシドのピリドンへの転位の新条件を開発して合成を完成した.合成が行われたことにより生理活性テストが可能となり,アクロメリン酸がこれまで知られていたものに比べ格段に強い神経興奮作用をもつことが判明した.そこで(1)アクロメリン酸A, Bのより簡便な合成,(2)アクロメリン酸類縁体の合成-アクロメリン酸のアゴニスト及びアンタゴニストの探索i)ピロリジン環上の3個のキラル中心をセリンのキラリテイで制御するクライゼン反応で合成する案を試行中.現在ピリドン環をフエニル基としたもので収率のよい反応条件と生成物の立体化学を検討中.ii)アクロメリン酸が強い神経興奮作用を示すには分子中のどの部分の構造が大切であるかを調べるため種々の類縁体を合成し,グルタメートの応答増強をアイニン酸やドーモイ酸と比較した.その結果芳香環のある位置にπ電子密度の高い基があることが活性を高めていると思われる.iii)芳香環部分をフエノールとしたものを合成すべくカイニン酸のイソプロペンル基をフエノールに変換するためのモデル実験を行っている.また,ピロリジン環上の立体化学を選択的に構築するため, 9員環ラクトンのビシクロ〔4・3・0〕ノナン系への水銀やNBSによるラクトン化に次ぐラジカル閉環を試行している.環内に臭素と二重結合をもつ9員環ラクトンを得て,これからのラジアル閉環の条件と立体化学を検討中である.また,ピロリジン環のスC3C4間の結合をヘテロジールズアルダー反応で構築する径路も検討しているが,現在はまだ鍵反応段階に至っていない.アクロメリン酸A(1),B(2)をカイニン酸から合成した。【3!】のNH基をBocで保護し、さらにカルボニル基をアルコールに還元してDMTBS化し、保護した。二重結合をmCPBAで酸化してエポキシドとし、テトラメチルピペリジンリチウムで開環して得られるアリルアルコールをさらに酸化してαβ不飽和アルデヒド【4!】とした。【4!】にフェニルチオールをミハイル付加させて得た【5!】のアルデヒド基にアセトニルホスホネート/BuLi処理して炭素3個を増し、αβ不飽和ケトン【6!】とした。【6!】のスルフィド基をスルホキシドに変へ、プンメラー反応後アンモニア・メタノールで処理するとα-メチルピリジン体【7!】が得られた。【7!】のメチル基を二酸化セレンでカルボン酸とし、アルコールの保護基を除き、今度はPDC/PMFで酸化して元のカルボン酸を再生した。エステルとして得たトリカルボン酸をmCPBAでN-オキシドとし、トリフロロ酢酸無水物/DMF中で処理してピリドン【8!】に転位させた。

【8!】の保護基をすべて除くと【1!】が得られ、得られたものは天然のアクロメリン酸Aとすべての点で一致した。次にアクロメリン酸B(2)の合成は【1!】の合成の中間体【5!】から出発した。【5!】のアルデヒド基にジェチル-エトキシカルボニルメチルホスホネートアニオンを反応させ、次いでDIBAH還元を行い炭素2個多いアリルアルコール【9!】とした。【9!】のスルフィドを酸化してスルホキシドとし、トリフロロ酢酸無水物でプンメラー転位を行い、炭酸ソーダ処理をすると、スルフィド基が除かれてアルデヒド基が現れると同時に前段で生じたアルコールが脱水を起し、αβγδ不飽和アルデヒド【10!】を与えた。【10!】の共役系にフェニルチオールを1.6付加させた後、メチル化次いで酸化してメチルケトン【11!】とした。以下【1!】の合成と同様にしてプンメラー転位、アンモニア処理でピリジン環を作り、酢化して【2!】を合成した。これらの合成に用いられたピリジン核の合成法とピリドン環の形成法は一般的新合成法として報告した。