hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
黒潮域長期定線観測網を活用した黒潮輸送水塊の空間的時間的変動の解明

黒潮が輸送する水の質・量は流下方向に変化する。本研究は、この変化、すなわち黒潮輸送水の空間構造を、とくに亜熱帯循環域の主要水塊の黒潮への流入に着目して明らかにすることを目的とした。気象庁による黒潮域の定線観測資料、新たに構築した黒潮を含む亜熱帯循環の広域の気候値データ、独自の船舶観測によって取得した黒潮域集中観測資料の解析をにより、以下のような新しい知見を得た。1.無流面を800dbar(東シナ海内)あるいは1000dbar(フィリピン海内)と仮定して得られる黒潮の地衡流量は流下方向に増加するが、増加量には0.1σ_θ幅のポテンシャル密度階級間で差があった。東シナ海から紀伊半島沖にかけて流量はほぼ2倍以上に増えるが、亜熱帯モード水(STMW)と北太平洋中層水(NPIW)を含む密度階級の増加が顕著であった。流量の増加に伴い、亜熱帯モード水の密度階級では高塩分化と高酸素化が、北太平洋中層水の密度階級では低塩分化と高酸素化が起こっていることがわかった。これは、黒潮がトカラ海峡を通過後、紀伊半島沖にいたるまでの間に、比較的新しいSTMWとNPIWが大量に黒潮に流入していることを示している。2. STMWとNPIWは東方に起源をもち、黒潮再循環の西向きの流れによって黒潮に運ばれる。黒潮大蛇行期には再循環のパターンが変化し、この移流経路が遮断されるという従来の説を、黒潮輸送水の変化から確かめた。さらに、黒潮大蛇行にともない、黒潮再循環全域の海水特性が黒潮輸送水の変動と矛盾なく変化していることを気候値データから確認した。3.黒潮域集中観測資料により、海底あるいは2500barを無流面とした流れの場を求め、長期平均場に基づく1.の結果が、スナップショットでも成り立っていることを確認し、黒潮輸送水の詳細な空間構造を示した。黒潮が輸送する主要な水塊の平均的空間構造とその時間変動の解明をめざし,平成8年度には次のとおり研究を実施した。1.気象庁による黒潮域の海洋観測定線のうち,1520年以上にわたり4季節ごとの観測が維持されてきた7つの定線のデータを日本海洋データセンターのデータベースから抽出し,データの時間的空間的分布の確認および品質管理を行った。データの時間・空間的格子化の準備を完了した。2.東大海洋研所属の研究船白鳳丸により同研究所海洋物理部門と共同で,台湾付近から本州東方までの黒潮域集中観測を10月17日11月10日に実施した。CTD・採水および音響ドップラー流速プロファイラー(ADCP)による空間解像度の高い黒潮断面データを10測線分取得し,データの品質管理をおおむね完了した。3.1の定線データを含む利用可能な全ての既存海洋観測データを用いて,主要水塊を代表するポテンシャル密度面上の水温,塩分,酸素,渦位の気候値マップを作成した。平均化を等密度面上で行うことにより,黒潮域の水塊分布の平均的特徴を的確に表現することに成功した。興味深い特徴の例として,黒潮再循環が東方から運んできた比較的低塩分の北太平洋中層水(NPIW)が九州四国沖で黒潮に流入している等が挙げられる。平成9年度には,3の気候値マップを参照しつつ,1および2のデータを用いて主要水塊ごとの流量を評価し,輸送水塊の平均的空間構造を定量的に示す。また,輸送水塊の年サイクルから数年スケールまでの時間変動性を調べる。

黒潮が輸送する主要な水塊の平均的空間構造とその時間変動の解明をめざして、次のとおり研究を実施した。1.平成8年度に日本海洋データセンターのデータベースから抽出して品質管理を施した、気象庁による黒潮域定線観測データを、定線ごとに黒潮流軸を基準とする座標を用いて平均化し、黒潮の流速構造と海水特性の平均構造を求めた。表層から中層までの主要密度層ごとの輸送量・海水特性の流域に沿って変化していく様子を明らかにした。2.利用可能なすべての既存海洋観測データを用いて作成した、黒潮再循環域全域およびその周辺域の水温、塩分、溶存酸素、渦位についての等密度面平均気候値マップと1の結果を比較して、主要密度層ごとの周辺から黒潮への流入、黒潮から周辺への流出の平均構造を記述した。また、黒潮大蛇行期と非大蛇行期とで、この平均構造が異なることを明らかにした。3.黒潮の上流にあたる北赤道海流の海水特性の長期変動と黒潮輸送水の海水特性の変動を比較し、上流域での数年から10年スケールの変動が本州南岸にまで移流することを確認した。以上により、南西諸島付近から本州南岸までの黒潮輸送水塊の平均構造が、黒潮再循環と関連付けてはじめて明らかになった。黒潮再循環によって東方から移流される亜熱帯モード水、北太平洋中層水の、九州四国沖での黒潮への流入等がとくに注目される。今後、研究期間中に実施した研究船による集中観測データの解析結果も総合して、本研究の結果をさらに定量化する。また、輸送水塊の時間変動について、大気海洋系の変動とも関連付けて調査を進める。
特発性間質性肺炎に合併する肺腺癌の病理学的特性と組織発生

1解析対象の選抜:間質性肺炎に合併する肺腺癌のうち典型的と考えられる病変を選抜する。過去の報告および申請らのこれまでの研究成果に基づいて次の3つの条件を満たすものを典型病変と定義した。すなわち、ア)蜂巣肺において気管支上皮化生と連続して発生した、イ)気管支表面上皮型細胞亜型の腺癌で、ウ)既知のドライバー遺伝子(EGFR、ALK、RET、ROS1、KRAS、BRAF)のいずれにも変異のないものとし、10病変を選抜した。2マイクロダイセクション法による細胞分離:上記1で選抜した10病変からマイクロダイセクション法で、がん細胞、気管支上皮化生細胞、健常部の気管支上皮細胞を選別して採取する。それぞれからDNAを抽出した。3次世代シーケンサーによる全エクソン変異検索:10病変からうち2病変の健常部、気管支上皮化生、腫瘍部分を選抜採取し、100リード以上のディープシーケンスを行った(当初、全エクソン解析を予定であったが、ディープに読んで低頻度の変異を検出するため250種のがん関連遺伝子を網羅するパネル解析に変更した)。4データ解析:目下、変異遺伝子のその頻度を解析中である。気管支上皮化生病変を扱う作業では、病変が非常に小さく、予想以上にDNAの抽出量が少なかったため、十分な量を得るための病変の選抜と、繰り返しのマイクロダイセクションが必要であり、難渋した。また、解析前のクオリティーチェックまでパスしたものは、結果として当初の10病変を選抜したものの、ここまでで、2病変を健常部、がん部、化生部に分けて解析することができた。1データ解析:今回の解析データと複数のウェブサイトで公開されているデータベースを比較しながら有意と考えられる遺伝子変異を抽出する。2遺伝子変異の検証:網羅的変異検索に用いた病変を対象に、ここまでで抽出した遺伝子変異について、ダイレクトシーケンス法で解析し、網羅的変異検索の結果を検証する。3解析対象の拡張:間質性肺炎に合併した肺腺癌と通常の腺癌を対象(50100例)に、2で検証された遺伝子変異について、ダイレクトシーケンス法(塩基置換レベルの変異の場合)で解析し、真に間質性肺炎に合併した肺腺癌に特異的(あるいは特徴的)な遺伝子変異であるかどうかを検証する。間質性肺炎に合併した肺腺癌(および肺腺癌の背景に広がる気管支上皮化生)に対象に、1)次世代シーケンサーを用いた網羅的遺伝子変異検索、2)マイクロアレイを用いたmRNA/miRNAの網羅的発現解析を行い、間質性肺炎に合併した肺腺癌の分子病理学的特性を明らかにする。一方、腺癌病変と化生病変それぞれの遺伝子変異プロファイル、mRNA/miRNA発現プロファイルの比較検討から、「気管支上皮化生から腺癌に至る発生経路」を検証する。当年度は:1)次世代シーケンサーを用いた網羅的遺伝子変異検索1解析対象の選抜:間質性肺炎に合併する肺腺癌のうち典型的と考えられる病変を選抜する。すなわち、ア)蜂巣肺において気管支上皮化生と連続して発生した、イ)気管支表面上皮型細胞亜型の腺癌で、ウ)既知のドライバー遺伝子(EGFR、ALK、RET、ROS1、KRAS、BRAF)のいずれにも変異のないものとし、10病変を選抜すした。それぞれからDNA・RNAを抽出した。肺癌材料の固定条件などの影響で長鎖PCR反応が難しかった。条件検討に時間を要した。以下の項目を完遂する。

3次世代シーケンサーによる全エクソン変異検索:10病変のがん細胞部分を解析対象とする(全10解析)。4データ解析:今回の解析データと複数のウェブサイト(The Cancer Genome Atlas他)で公開されているデータベースを比較しながら有意と考えられる遺伝子変異を抽出する。5遺伝子変異の検証:網羅的変異検索に用いた10病変を対象に、4で抽出した遺伝子変異について、ダイレクトシーケンス法(塩基置換レベルの変異の場合)やFISH法(転座による融合遺伝子変異の場合)で解析し、網羅的変異検索の結果を検証する。6解析対象の拡張:間質性肺炎に合併した肺腺癌(全100例)と通常の腺癌(全100例)を対象に、5で検証された遺伝子変異について、ダイレクトシーケンス法(塩基置換レベルの変異の場合)やFISH法(転座による融合遺伝子変異の場合)で解析し、真に間質性肺炎に合併した肺腺癌に特異的(あるいは特徴的)な遺伝子変異であるかどうかを検証する。7発がん経路の検証:間質性肺炎に合併した肺腺癌50例を対象に、がん細胞部分と化生細胞部分のそれぞれにおいて、4で選抜した遺伝子変異を解析する。がん細胞と化生細胞における遺伝子変異プロファイルを比較検討し、「気管支上皮化生が間質性肺炎に合併する腺癌の前癌状態である可能性」を検証する。1データ解析:今回の解析データと複数のウェブサイトで公開されているデータベースを比較しながら有意と考えられる遺伝子変異を抽出する。2遺伝子変異の検証:網羅的変異検索に用いた病変を対象に、ここまでで抽出した遺伝子変異について、ダイレクトシーケンス法で解析し、網羅的変異検索の結果を検証する。3解析対象の拡張:間質性肺炎に合併した肺腺癌と通常の腺癌を対象(50100例)に、2で検証された遺伝子変異について、ダイレクトシーケンス法(塩基置換レベルの変異の場合)で解析し、真に間質性肺炎に合併した肺腺癌に特異的(あるいは特徴的)な遺伝子変異であるかどうかを検証する。前述の如く、組織検体を用いた研究の条件検討に時間がかかり、計画が遅延した。30年度には以下の項目を完遂する。1次世代シーケンサーによる全エクソン変異検索:10病変のがん細胞部分を解析対象とする(全10解析)。2データ解析:今回の解析データと複数のウェブサイト(The Cancer Genome Atlas他)で公開されているデータベースを比較しながら有意と考えられる遺伝子変異を抽出する。3遺伝子変異の検証:網羅的変異検索に用いた10病変を対象に、4で抽出した遺伝子変異について、ダイレクトシーケンス法(塩基置換レベルの変異の場合)やFISH法(転座による融合遺伝子変異の場合)で解析し、網羅的変異検索の結果を検証する。気管支上皮化生病変を扱う作業では、病変が非常に小さく、予想以上にDNAの抽出量が少なかったため、十分な量を得るための病変の選抜と、繰り返しのマイクロダイセクションが必要であり、難渋した。研究計画が遅延したため。残額は、これまで遅延した実験と、変更したパネル解析を、追加症例で行うために使用する。
マウスとヒトにおける抗癌剤の比較薬理学的解析

これまでの研究により、抗癌活性を有する新物質についてその臨床効果の有無を予測するためには、抗癌効果の成績のみならずファーマコキネテックスについてのデータの必要性が強く認識された。ヌードマウスを用いた実験などでたとえ人癌に対する優れた効果が認められたとしても、そのときの「腫瘍がさらされる薬剤濃度」がヒトでは到達し得ないものであれば、臨床効果は期待できないからである。そこで今年度は次の3点について研究した。1。抗癌剤の殺細胞作用の速度論的解析薬剤の血中濃度は時間とともに変動するものであり、マウスやヒトの間での定量的比較が困難である。そこで抗癌剤の殺細胞作用について、その濃度や作用時間について定量的表現が可能か否か検討した。下山らが実験的に得た濃度-作用関係について、速度論的モデル解析、それに基く実験的研究を行なうことにより、細胞周期上のphaseに特異的な代謝培抗剤などを除く多くの薬剤の殺細胞効果は、濃度×時間の積(血中濃度でいえばAUC)に依存することを明らかにした。2。ヒトにおける血中濃度の予測各種動物における血中濃度推移より得られる全身クリアランスや分布容積を用いて、いわゆるanimal scale-upの方法により、ヒトでの全身クリアランスと分布容積の予測ができる。そこでACNUについては実験的に、また10種の抗癌剤については文献検索によりファーマコキネテックスのデータを得て、上記した2つの重要なパラメータを予測したところ、実測値にかなり近い予測が多くの抗癌剤でできることが分った。予測が離れた薬剤についてはその原因究明が不可欠である。3。肝薬物代謝の種差種による肝薬物代謝の質的量的違いが予測を不正確にする最大要因といわれており、肝薬物代謝の種差に関する研究をアドリアマイシンについて行なった。肝ミクロゾームによる糖鎖切断酵素活性はヒトがマウスより高値を示した。1。2。3。
市中病院にて適応可能な、汎用性のある生命・医療倫理助言プログラムの開発

医療技術革新は皮肉にも、かつて人が直面したことのない倫理的諸問題を招いている。本研究では、終末期における医療福祉的ケアの課題を取り上げた。その動機の一つは、2006年に報道された終末期患者からの人工呼吸器取り外し事例(射水市民病院)が司法処遇をみたことで、終末期介入における法的規範の曖昧さが顕わにされたことによる。まず、法規則との関連で倫理的課題を再構築することを試みた。市中機関の現場で法的規制を、他の診療領域とは異なって、大きく行為規範として受け入れてきた精神科領域の法と倫理観を参照し、いわゆる"法的パターナリズム"、つまり法規則による外発的な処理システムの持つ争点を明らかにした。すなわち、法的規範の乏しさと倫理的判断の困難さに直面し、法や規則の整備による解決を望む対処モデルでは、結果として直裁な処遇がもたらす官僚主義的弊害を避けられない。時間的余裕の乏しい中で、誤りのない選択を迫られ続ける医療従事者の視座においても、公権に基づく法へ対時し、動機の純粋性を追求して個人の自律に委ねる倫理の存在意義は曲げられない。以上をふまえ、終末期ケアに対する制度上の望ましい支援のあり方につき、2006年の介護報酬・指定基準等改定で新設された看取り介護加算へ注目し、有効性を検証した。加えて、質の高いケアを可能とするには、施設運営者の視点に立っても課題の少なくない状況を指摘し、終末期ケアの行く末が経営者や現場職員の努力、モラルに依拠してしまう問題点を明確化した。すなわち、現況では利用者・家族や従業員の意向を汲み、彼らの希望を叶えようとする施設こそが、経営上破綻するリスクをより多く抱えることになる。これを改善し、管理者にも従業員・利用者にも歓迎される職場態勢の整備が、そのまま運営に際してのインセンティブとなる制度構築を図ることの必要性へふれた。最後に助言プログラムとして、短期的には看護職員の負担軽減、長期的には質の高いケアを提供する事業者への介護報酬の傾斜配分、ないし介護保険サービスを最低担保と捉えた自費による別途ケア受給の方向性を提起し、また利用者・家族へ向け、終末期に関する早い時期からの自己決定の促進が、混乱を減らすであろうことを付記した。生命・医療倫理領域の課題のうち、平成18年度は倫理的規範としばしば対比される「法的規範」、および医療にとどまらず保健、福祉の関連領域にも問題意識が共有される「ターミナルケア」を中心に取り上げた。その大きな理由は2006年3月に報道された、射水市民病院におけるターミナル患者からの人工呼吸器取り外し事例が司法の介入を見たことで、延命措置中止における法的な規範の乏しさがあぶりだされたことにある。兵庫県立総合リハビリテーションセンターの臨床現場でターミナルケアに取り組む職員等との協力により、病院や福祉施設に共通してターミナルケアへの意識喚起とともに、逡巡や消極的態度の併存が確認された。そして、ターミナルケアに対するニーズの高まりに制度的な担保が追いつかず、現場では倫理的判断への迷いや緊張感が負担となっている現況を明らかにした(人間学研究22:17-25)。さらに、倫理的判断を助言・検証するプログラムとして、機関外委員による倫理コンサルテーションが有用である可能性を指摘した(神経内科66:499-500)。

次いで、法規則との関連で倫理的課題の再構築を試みた。なぜなら、医療従事者が法的追及を恐れて十分な延命治療を行わなかったり、逆に患者の望まない延命治療を続けたりする可能性が顕わとなったからである。法的規範の乏しさと倫理的判断の困難さに直面して、法や規則の整備による解決を望む対処モデルでは、結果として直裁的な処遇がもたらす官僚主義的な問題を避けられない。このことを、他の医療現場に先駆けて法規則が広く行為規範となっている臨床精神医学との比較において明確化した(投稿審査中)。時間的余裕を与えられない中で常に選択を迫られ続ける医療従事者の視座においても、公権に基づく法に対峙し、動機の純粋性を追求して個人の自律に委ねる倫理の存在意義は曲げられない。医療技術革新は皮肉にも、発症前診断や安楽死・尊厳死など、かつて人が直面したことのない倫理的諸問題を次々に生んでいる。本研究においては、終末期における医療福祉的ケアの課題を取り上げた。その動機の一つは、2006年に報道された射水市民病院における終末期患者からの人工呼吸器取り外し事例が司法的処遇をみたことで、終末期への介入における法的な規範の曖昧さが顕わにされたことによる。まず、法規則との関連で倫理的課題を再構築することを試みた。倫理的な解決が容易でない時に、あるいは制度的限界に瀕した際に、診療やケア継続の難しさへ直面して法や規則の細緻化という形で帰結を望むべきなのか、という論点である。市中機関の現場で、法的規制を他の診療領域とは異なって、大きく行為規範として受け入れてきた精神科領域の法と倫理観を参照し、いわゆる"法的パターナリズム"つまり法規則による直載的な処理システムの持つ問題点を明確化した。すなわち、法的規範の乏しさと倫理的判断の困難さに直面し、法や規則の整備による解決を望む対処モデルでは、結果として直裁な処遇がもたらす官僚主義的諸問題を避けられない(精神医学,49:870)。時間的余裕の乏しい中で、誤りのない選択を迫られ続ける医療職者の視座においても、公権に基づく法に対峙し、動機の純粋性を追求して個人の自律に委ねる倫理の存在意義は曲げられない(精神科治療学,22:1199)。以上を踏まえ、終末期ケアに対する法規則上の望ましい支援のあり方について、介護保険制度を参照しながら2006年の介護報酬・指定基準等改定で新設された看取り介護加算を取り上げ、検証した。加えて、質の高いケアを可能とせしめるには、施設運営者の視点に立っても課題の少なくない状況を指摘し、終末期ケアの行く末が経営者や現場職員の努力やモラルに依拠してしまう問題を明確化した(武庫川女子大学紀要[人文・社会科学編],55:61)。すなわち、現況では利用者・家族や従業員の意向を汲み、彼らの希望を叶えようとする良心的な施設こそが、経営上破綻するリスクをより多く抱えることになる。これを改善し、管理者にも従業員・利用者にも歓迎される職場態勢の整備が、そのまま運営に際してのインセンティブとなる制度構築を図る必要がある(人間学研究,23:15)。
異種ブロック共重合体間の会合体形成とブロック間会合のループ・ブリッジ結合の制御

本研究では、トリブロック共重合体A-B-Cの異種ブロックA、Cが、異種ブロック混合による「共ミセル」を形成するか否かの可能性について、その会合挙動を調べ、さらに中央Bブロック鎖のループ・ブリッジ結合の制御を試みることを目的とする。対象とするA、B、C各ブロックとして、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸t-ブチル、ポリスチレンをそれぞれ用いた。またPtBuA鎖にとって良溶媒でPMMA鎖とPS鎖が会合するような選択溶媒として1-ブタノールを使用した。ジブロック共重合体あるいはトリブロック共重合体の希薄および準希薄溶液の光散乱測定、線形粘弾性およびレオロジー特性の測定を行い、これらの溶液中での高分子鎖の会合挙動を調べた。その結果、次の結果を得た。1)A-B、B-C型のジブロック共重合体では、ミセル形成開始の前駆段階で微量ではあるが巨大会合体の形成(異常ミセル化)が観測された。2)A-B-A型トリブロック共重合体(PMMA-PtBuA-PMMA)準希薄溶液では、希薄溶液で会合体を形成する温度で、一種類の緩和時間で表されるような典型的な粘弾性挙動を示すゲルを形成する。3)A-B-C型トリブロック共重合体希薄溶液では、100°Cから降温すると、まずPSをコアとする会合体を形成し、次いで50°C付近よりPS、PMMAが共通のコアを持ちPtBuA鎖がループ状となるミセルを形成すると推測された。4)A-B-C型トリブロック共重合体準希薄溶液は、50°C以下ではゲル化した。このゲルに定常ずり変形を加えると会合の再編成が起こり、PtBuA鎖のループ・ブリッジ結合の割合に変化が生じることが示唆された。また、ゲル調製の温度履歴に依存して会合構造が変化することが示された。本研究は、ジブロック共重合体A-B,C-Bの異種ブロックAとCが異種ブロック混合コアによる「共ミセル」形成する条件を調べ、さらにA-B-C三元ブロック共重合体の会合挙動をみることによりループ・ブリッジ結合の制御を試みることを目的とする。A,B,Cブロックとしてそれぞれポリメチルメタアクリレート(PMMA)、ポリブチルメタクリレート(PtBMA)、およびポリスチレン(PS)を用いた。選択溶媒としてはBブロックであるPtBMAに対して選択的溶媒であるブタノール、ペンタノール、ヘキサノールを選び、A-B、B-C、A-B-Cの3つの共重合体について光散乱によりそれぞれの溶液系の会合挙動を温度の関数として調べた。その結果、(1)ブタノール系ではPMM-b-PtBM,PtBM-b-PSとも常温でミセルを形成することが明らかとなったが、PMM-b-PtBMではミセル形成開始の前駆段階で微量ではあるが巨大会合体の形成(「異常ミセル化」が観測された。(2)ヘキサノール溶媒中では両ジブロック共重合体とも40°C付近に臨界ミセル温度をもち低温側でミセル領域をもつことが明らかとなった。また、ヘキサノール中では異常な会合挙動は見られなかった。(3)A-B-C共重合体においては、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノールいずれの溶媒においても80-90°C付近より低温側で会合体が形成される。さらに、どの溶媒中においても、55-60°C以下の温度では大小2種類の会合体が形成されることが明らかとなった。一方、希薄溶液から濃厚領域にわたって濃度変化させたときの会合挙動を調べるために行う粘弾性装置の設置・調整を行った。

さらにその測定中での試料からの溶媒蒸発を防ぐ新たな試料カバーを作成し、その試験を行った。本研究は、異種ブロックAとCが異種ブロック混合コアによる「共ミセル」形成するか否かの両可能性をもったA-B-C三元ブロック共重合体の会合挙動をみることによりループ・ブリッジ結合の制御を試みることを目的とする。A,B,Cブロックとしてそれぞれポリメチルメタアクリレート(PMMA)、ポリ(t-ブチルメタクリレート)(PtBMA)、およびポリスチレン(PS)を用いた。選択溶媒としてはBブロックであるPtBMAに対して選択的溶媒である1-ブタノールを用いA-B-A、A-B-Cの2つの共重合体について光散乱および線形粘弾性・レオロジー特性の測定を行いそれぞれの溶液系の会合挙動を調べた。その結果、(1)PMM-b-PtBM-b-PMMA(A-B-A型)の準希薄溶液では、希薄溶液で会合を形成する温度でゲル化し、そのゲル化は典型的熱可逆性ゲルの挙動をすることが明らかとなった。(2)PMMA-b-PtBM-b-PS(A-B-C型)の希薄溶液では、100°Cより降温すると、まずPSをコアとするミセルを形成し、ついで50°C付近よりPS、PMMAが共通のコアをもちPtBMA鎖がループ状となったミセルを形成することが推測された。(3)この系の準希薄溶液では、50°C付近で網目構造を形成し始め、室温ではゲルとなることが分かった。さらにこのゲルに定常ずり変形を加えると会合の再編成が起こり、ループ・ブリッジに変化が生ずることが示唆された。また、徐冷試料においても室温で会合の進行が粘弾性挙動で観測され、急冷試料ではより顕著に会合構造の時間変化が観測された。この熱履歴依存性は定常ずり変形による会合の再編成と競合して複雑な応力緩和が観測されることも明らかとなった。
レーザ誘起プラズマ分光法を用いたリチウムイオン電池材料の定量分析法の確立と応用

本研究では、レーザー誘起プラズマ発光分析法を用いて、LiCoO2を正極活物質に、グラファイトを負極に用いたリチウムイオン電池の両電極のリチウムの分布を得る方法を確立した。減圧(1000 Pa)のアルゴン雰囲気で測定をすることで、大気中で測定したときと比較して、自己吸収の影響が小さくなり、リチウムの定量性が向上した。減圧アルゴン雰囲気で測定することで、充放電試験後の正極および負極のリチウム分布を定量あるいは半定量的に表示することができた。リチウムイオン電池は小型携帯機器に広く普及しており、近年では自動車用などのより幅広い用途への展開に向けて大型化や長寿命化を目指し研究が行われている。リチウムイオン電池は電極反応が不均一に起こるという問題があり、電池の性能を左右する要因となっている。本研究では、電極反応の分布を測定する従来のX線吸収分光法に代わる方法として、レーザ誘起プラズマ分光法(LIBS)に着目し、リチウムイオン電池内のリチウム元素の分布をLIBS法により定量的に測定する手法の確立を目指した。LIBS法は従来の方法と異なり、大型放射光施設で測定する必要がなく、研究室で測定が可能である上、短時間で測定を終えることができるという特長をもつ。大気中でLIBS測定を行ったところ、リチウムが高濃度になると発光強度が飽和して、発光強度からリチウム濃度を算出することはできなかったが、1000Paのアルゴン雰囲気で測定を行うとリチウム濃度の増加に伴い、発光強度が増加して、発光強度からリチウム濃度を算出することができた。この測定条件で、リチウムイオン電池正極(LiCoO2)におけるリチウムの分布を測定し、同じ試料をX線吸収分光法により測定したコバルトの価数(3価or4価)の分布と比較したところ、コバルトの価数の分布に対応したリチウムの分布が得られた。この結果から、1000Paのアルゴン雰囲気でLIBS測定することでリチウムイオン電池正極のリチウム元素の分布を得られることがわかった。LIBS測定の際のリチウム発光強度のばらつきを抑える方法を見出し、リチウム電池材料のリチウムの定量分析手法の確立するという平成28年度の目標を達成することができたため。リチウムイオン電池は携帯電話やノートパソコンなどの小型機器から自動車などの大型機器まで幅広く使用されている。今後、ますます大型機器への応用が展開されることが予想されるが、その際、寿命やエネルギー密度などの性能を向上させる必要がある。性能向上には、電極と電解質(電解液)との界面における反応を均一に生じさせなければならない。しかし、現状では、均一な反応を生じさせることが難しく、その原因究明が重要な課題となっている。本研究では、レーザ誘起プラズマ分光法(LIBS)を用いて、電極における反応分布を研究室レベルで短時間で測定できる方法の確立を目指した。昨年度は、正極(LiCoO2)における反応分布を半定量的に測定することができたので、本年度は、負極(グラファイト)におけるリチウムの分布測定手法の確立を目指した。負極表面を0.5mmおきにレーザーを照射することで2次元方向のリチウム分布を測定した。また、同じ測定点にレーザーを繰り返し照射することで深さ方向についての測定も行った。充電速度0.1 Cで50 %まで充電した負極について、LIBS測定したところ、2次元分布については、すべての深さにおいてリチウム濃度が不均一になっており、電解液と接している部分でリチウム濃度が最も高く、そこから離れるにしたがってリチウムイオン濃度は減少した。また、深さ方向についても、電解液と接している面のリチウムイオン濃度が最も高く、反対側の面に近づくにしたがってリチウムイオン濃度が減少した。さらに、負極の厚さを半分(150um)にしたところ、深さ方向に対してリチウム濃度はあまり変化しなかった。以上のように、リチウムが電解液に接している部分から優先的に侵入し、電極厚さが小さいほど電極反応が短時間で進行する現象をLIBS測定によって捕らえることができた。平成28年度の研究で得られた知見を基に、リチウム電池材料の深さ方向のリチウム元素マッピング手法を確立する。これまでは正極材料についてのみ研究を行っていたが、負極材料および電解質材料についてもLIBS法によるリチウム元素の3次元マッピング手法を確立させる。また、ナトリウムイオン電池およびマグネシウムイオン電池材料についてもリチウムイオン電池の場合と同様に、LIBS法による分析手法を確立させる。材料分析化学水素発生装置などの購入費が当初の予定価格より大幅に低い価格で購入することができたため。LIBS測定に必要な分光器、レーザーおよびその周辺機器の購入をする。また、測定試料作製に必要な電気炉、試薬などの購入にも充てる。
病院管理及び地域医療・福祉における専門職の養成とその教育体系に関する研究

病院を取りまく環境条件は極めて厳しく、複雑化する医療制度や病院組織を円滑に管理運営するための新たな専門家の養成が緊急の課題である。また、高齢化が進行する中で在宅を含めた効果的な地域医療・福祉体制をを支える専門職の養成が強く求められている。本研究は、病院等の管理・運営・ならびに地域における医療・福祉間の連携・調整等を担う高度の専門家の養成の必要性と、それを主として大学病院において対応しようとする場合の教育体系のあり方を検討しようとするものである。病院の管理・運営の現状と、専門職の養成についての要望等を把握するために、300床以上の全病院と同未満の1割の病院の合計2350病院を対象にアンケート調査を実施し、1030病院(44%)から解答が得られた。その結果就任までに病院管理の研修を受けた者は、院長で30%、事務長で35%、看護部長で62%、その期間はいずれも2週間以下であった。経営的な管理者教育は、公的研修期間、関連団体、大学・大学院が中心に行うべきであり、大学・大学院による本格的な教育過程は院長・事務長が35%、看護部長は55%が早急に設置すべきであるとしている。また、地域福祉に関連した専門家の需要について、規模の異なるいくつかの自治体の担当責任者に対してインタビュー調査を実施し、地域ケア体制の確立に向けた論議の進む中で、ケア・コーディネータ等の養成に迫られていることが明らかとなった。さらに、米国を中心に、この領域の教育養成制度の実情とカリキュラム事例等の情報の収集を行い、今後のわが国のこの領域の教育のあり方を探った。医療関係団体や公的研究機関等による研修の果たしてきた役割は大きいが、これからの社会的な環境条件を踏まえれば、保健・医療・福祉を統合した高度な管理の専門職が必要であり、今後の大学、及び大学院における教育が極めて重要であることが改めて認識された。1.分担研究者の全体班会議において、病院管理、地域医療・福祉・医療経済等の専門教育の必要性やその意義について意見交換が行われた。特に、最近の病院の経営の悪化を受けて、経営管理の専門家の養成と資格化が論議され、その社会的な要請が高まっていることが認識された。また、地域の要介護の老人の処遇をめぐって、医療と福祉の関係の調整が困難であることの実情が報告された。2.病院経営管理の専門職の必要性や、自治体における福祉施策や地域ケア体制の整備に関わる専門家の確保等の要望についてアンケート調査を計画し、調査票の設計を行った。病院管理専門職の需要調査については、病院長、事務長、看護婦長の各管理者向けの調査票の作成を完了し、300床以上の全病院と、同未満の1/10抽出の病院に対して発送を準備中である。また、自治体立病院等については別に行政の所管部局向けの調査を行う予定である。さらに、地域福祉に関連した専門家の需要については、規模の異なるいくつかの自治体の担当責任者に対するインタビュー調査と事前の予備調査を行う準備を進めており、実際の調査は次年度を予定している。3.諸外国のこの領域の教育養成制度の実情とカリキュラム等の情報の収集に着手した。米国においては、病院組織の管理者の教育・養成は、ビジネス・スクールや医科大学、公衆衛生学大学院等で行われており、そこへの留学生等を通じて最新のカリキュラム等の事例が集積されつつある。また、これらの養成コースの教育体系の整備については、AUPHA(Association of University Programs in Health Adoministration)が国際的な活動をおこなっており、それらの資料についても検討が進められている。

1.昨年に引き続いて分担研究者の全体班会議を開催し、病院管理、地域医療・福祉、医療経済等の専門教育のあり方について意見交換が行われた。また、本研究において実施された病院の経営管理教育や自治体の福祉施策の立案の現状に関する調査結果から、改めて大学院等における教育体制の整備の必要性か指摘された。今後、これらの調査結果を踏まえて、この領域の教育体系の確立に向けて関係方面に働きかけることとした。2.病院の管理・運営の現状と、専門職の養成についての要望等を把握するために、300床以上の全病院と同未満の1割の病院の合計2350病院を対象にアンケート調査を実施した。調査は、各病院の院長、事務長、看護部長のそれぞれに、病院管理に関する研修等の経験、経営管理の現状、専門職の教育・養成の今後のあり方等について回答を求め、l030病院(44%)から回答が得られた。その結果、就任までに病院管理の研修を受けた者は、院長で30%、事務長で35%、看護部長で62%、その期間はいずれも2週間以下であった。経営的な管理者教育は、公的研修機関、関連団体、大学・大学院か中心に行うべきとしている。大学・大学院による本格的な教育課程は院長・事務長が35%、看護部長は55%が早急に設置すべきであるとしている。また、地域福祉に関連した専門家の需要について、規模の異なるいくつかの自治体の担当責任者に対してインタビュー調査を実施し、地域ケア体制の確立に向けた論議の進む中で、ケア・コーディネータ等の養成に迫られていることが明らかとなった。3.米国を中心に、この領域の教育養成制度の実情とカリキュラム等の情報の収集を行った。米国においては、病院組織の管理者の教育・養成は、ビジネス・スクールや医科大学、公衆衛生学大学院等で行われており、これらの養成コースの教育体系についてAUPHA(Association of University Programs in Health Administra-tion)の活動を参照しながらとりまとめ、今後の我が国の教育体系のあり方について探った。
食事性亜硝酸によるエピゲノム修飾に対する作用と生理的役割解明

高脂肪食負荷ラットでは、耐糖能の異常が起きるが亜硝酸塩を同時投与することにより耐糖能異常が改善する。この現象は、亜硝酸塩によるAMPKを直接活性化することとグルカゴン分泌抑制作用が関与する可能性が示唆された。亜硝酸塩は、ヒト血管内皮細胞において内皮障害マーカーのVCAM-1の発現抑制や、内皮保護分子であるERK5の活性化をおこした。脂肪毒性に対して亜硝酸塩の長期投与を行ない、DNAメチル化解析を行った。亜硝酸の有無に関わらずDNAのメチル化パターンに有意な差は認めなかった。ヒトの培養細胞を用いた系で、亜硝酸を中心とした食品性機能因子の刺激による染色体から1塩基レベルまでのゲノム・エピゲノム解析技術基盤の準備と整備を進めた。また、得た結果の情報解析パイプラインの整備も進めて、以下の成果を得た。1)次世代シーケンサーによる網羅的変異探索、マイクロアレイによる網羅的SNP検索、質量分析・リアルタイムPCRによる変異・SNP検索システムの整備をおこった。2)ゲノムワイドなDNAメチル化異常や遺伝子発現変化の網羅的解析から、ヒト疾患のバイオマーカーやがん遺伝子・がん抑制遺伝子の探索を行った。3)ヒト血管内皮細胞をquercetinのグルクロン酸抱合体であるquercetin-3-O-β-D-glucuronide (Q3GA)で長期刺激後、マイクロアレイ解析および、ヒトビーズチップを用いたDNAメチル化解析を行った。その結果、血液凝固やフラボノイドの代謝に関わるいくつかの遺伝子でQ3GAによる発現の変化が見られた。食餌性亜硝酸による生理的役割解明研究では以下のような結果を得た。1) Wistarラットを4群(通常食群、高脂肪食群、高脂肪食に亜硝酸Naを100mg/Lまたは1000mg/Lで飲水に混ぜて投与した群)に分け、投与1週目に経口糖負荷試験OGTTを、投与2週目に血中トリグリセライド値および空腹時インスリン値を測定した。OGTT、HOMA-IR、そして血中TGは亜硝酸塩の投与で有意な改善が見られ、一方、血中インスリン値は変化が無かった。2)我々は、亜硝酸塩がAMPKを直接活性化することを見出してきた。亜硝酸による血糖降下作用はグルカゴン分泌の抑制によるものではないかと仮説を立て、培養膵α細胞(αTC細胞)に亜硝酸塩を添加すると、グルカゴン分泌が低下する現象を見出した。野菜摂取で体内に取り込まれる食事制亜硝酸による糖代謝に関する作用を検討した。その結果、実験動物では、亜硝酸投与によりOGTT、HOMA-IR、そして血中TGは亜硝酸塩の投与で有意な改善を認め、さらに、培養膵α細胞(αTC細胞)では、亜硝酸塩によりグルカゴン分泌が低下する現象を見出した。これまでに報告されていない新知見であり、食餌性亜硝酸による生理的役割解明に大きく前進した。ヒト培養細胞を用いて食餌性亜硝酸によるエピゲノム修飾を解明する研究では、染色体から1塩基レベルまでのゲノム・エピゲノム解析技術基盤と情報解析パイプラインの整備を進めてきた。培養細胞から得たDNAのエピゲノム修飾を解析する方法は簡単ではないが、実験を繰り返して着実に成果を得ている。染色体から1塩基レベルまでの網羅的ならびに高感度ゲノム・エピゲノム解析技術基盤と情報解析パイプラインの整備を進め、以下の成果を得た。1)次世代シーケンサーによる網羅的変異探索、マイクロアレイによる網羅的SNP検索、質量分析・リアルタイムPCRによる変異・SNP検索システムの整備とこれらを用いた、ヒト疾患の単一・多因子遺伝要因を解明した。2)ゲノムワイドなDNAメチル化異常から、早期からメチル化により不活性化されるヒト肺がんの新規癌抑制遺伝子を同定した。quercetinのグルクロン酸抱合体であるquercetin-3-O-β-D-glucuronide (Q3GA)の血管内皮細胞保護効果を検討した。Q3GAでヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVECs)を1か月間の長期刺激後、マイクロアレイ解析(Agilent)および、ヒトビーズチップを用いたDNAメチル化解析(Illumina)を行った。一方、全ゲノムDNAのメチル化パターンを変化させていなかった。亜硝酸塩とグルカゴンの関連について検討した。培養膵α細胞であるαTCに亜硝酸塩を添加したところ、濃度依存的なグルカゴン分泌の低下が確認された。培養肝細胞にグルカゴンを添加したときの培養上清へのglucose分泌に対する亜硝酸塩の作用を検討した。ヒト培養肝細胞であるFaO細胞にグルカゴンを添加したところ培養上清へのglucoseの分泌が見られ、ここに亜硝酸を加えておくと、グルカゴンによるglucose分泌はコントロールレベルまで低下した。以上の結果から、亜硝酸塩にはグルカゴンの分泌を抑制して肝細胞からの糖新生を抑制することで、血糖値を下げている可能性が示唆された。食餌性亜硝酸による生理的役割解明研究において、これまでの動物実験の結果から、亜硝酸塩を含んだ飲水をマウスに長期間与えることにより、空腹時血糖値が低下することが明らかになった。昨年、培養膵α細胞であるαTC細胞では、亜硝酸塩によりグルカゴン分泌の低下がおこることを見いだした。今年度は、この現象が濃度依存的であることを明らかにした。また、ヒト培養肝細胞であるFaO細胞では、亜硝酸はグルカゴン刺激によるglucose分泌を抑制することを見いだした。これらの成果は新知見であり、食餌性亜硝酸による生理的役割解明に着実に前進している。

ヒト培養細胞を用いて食餌性亜硝酸によるエピゲノム修飾を解明する研究では、細胞の培養方法や培養液成分が大きくエピゲノム修飾に関与するためか亜硝酸刺激による変化の評価はかなり困難を伴っている。しかしながら、ヒトならびにモデル動物を対象にした染色体から1塩基レベルまでの網羅的ならびに高感度ゲノム・エピゲノム解析技術基盤と情報解析パイプラインの整備を進めており、着実に解析技術を改善している。高感度ゲノム・エピゲノム解析基盤技術と情報解析パイプラインの整備をさらに進めた。神経内分泌型胸腺腫でメチル化により不活性化されるがん抑制遺伝子RASSF1、食道がんの進展過程で発現上昇によりmiRNAの調節異常を介して悪性化に関与するがん遺伝子候補KHSRPなどエピジェネティックな異常によりがん化に関わる遺伝子群を同定した。マウス膵臓α癌細胞を用い亜硝酸塩によるグルカゴン分泌を検討したところ、亜硝酸塩によってグルカゴン分泌は抑制され、その抑制はAMPK阻害剤によって解除させることを見いだしした。AMPKは亜硝酸塩によってリン酸化をうけ活性化することから、亜硝酸塩→AMPKリン酸化→グルカゴン分泌の抑制が起きている事が推定された。また、唾液腺からの硝酸イオン分泌の意義についても検討した口腔内に分泌された硝酸イオンは口腔内の常在菌(Actinomycesspp.等)によって還元され亜硝酸イオンになる。亜硝酸イオンは嚥下により胃内や体内で一酸化窒素(NO)になり種々の生理作用を発揮するが、亜硝酸イオンはクロストリジウム属の細菌(ボツリヌス菌)に対する抗菌活性がある事から食中毒の予防にも関与していることが推定され、現在継続して検討を行っている。これまでフラボノイドの一種であるケルセチンの血管内皮細胞保護効果について検討を行ってきた。今回、内皮細胞におけるVCAM-1の発現抑制による抗炎症作用が示唆された。また、ヒト大動脈瘤を用いた検討で関与が示唆されているヒストンアセチル化について解析を行った。その結果、ケルセチン投与群では大動脈組織から抽出したH3K9のアセチル化を増加させる傾向を認めたが、その病態的意義については今後の検討課題である高脂肪食負荷ラットでは、耐糖能の異常が起きるが亜硝酸塩を同時投与することにより耐糖能異常が改善する。この現象は、亜硝酸塩によるAMPKを直接活性化することとグルカゴン分泌抑制作用が関与する可能性が示唆された。亜硝酸塩は、ヒト血管内皮細胞において内皮障害マーカーのVCAM-1の発現抑制や、内皮保護分子であるERK5の活性化をおこした。脂肪毒性に対して亜硝酸塩の長期投与を行ない、DNAメチル化解析を行った。亜硝酸の有無に関わらずDNAのメチル化パターンに有意な差は認めなかった。肥満糖尿病患者に対する亜硝酸の生理的作用をさらに検討する。特に、膵臓からのグルカゴン分泌刺激作用の再確認とそのメカニズムについて検討を加える。ヒト培養細胞を使用して信頼のあるエピゲノム修飾変化を解析する技術には、未だ多くの改善が必要であるので、ゲノム・エピゲノム解析技術基盤と情報解析パイプラインの整備をさらに進める。
文化が経済的意思決定に与える影響について : 実験経済学による国際比較

最初にプロジェクトの目的は多分化の被験者が同じセッションへ参加する経済実験を実施することでした。まずマルチリンガル経済実験の開発・実施ができるコンピューター化された実験経済ラボラトリーが必要でした。一年度目の間にそういうハードウエアシステムの実現を行った。最初の実験システムは普通のWWWサーバーとPerl言語のCGIプログラムで実施した。ダイナミックなページが被験者のブラウザーに現れてその決定に必要な情報を知らせ、決定のためにフォームを使って決定の内容をサーバー機械に通信した方法でした。極めて簡単なゲーム(たとえ、「囚人のジレンマ」又は「独裁者ゲーム」)に適応であるが、連続市場や競売には遅すぎる。ムカデ・ゲームなどのマルチステージ・ゲームに邪魔となって実験の期間が長くなり、データの量が減ってしまう。C/C++などのコンパイラー言語に書きなおしても速さが上がらない。今Javaで被験者側の機械が自動的に市場などの情報を普通のWWWブラウザーで流せるシステムとともに経済実験専用ネットワーク・プロトコールを用いるシステムは開発中である。ミクロソフト社のWindows環境は足りないと明らかになっている。ミクロソフトの「ビジュアル」言語は便利である(特にユーザの画面のデサインに)が、ネットワーク・プログラム開発にはかなり不便と分かった。そして多言語で開発実施には一言語+英語だけができるWindows環境上の翻訳などは面倒臭いである。これからPDS・OSのLinux(リナックス)を用いるシステムで開発を行う。Linuxはこの特徴を持つ:ネットワークの効率の高さとネットワーク開発の便利さの上にミクロソフトの主なプロトコールもできるし、XEmacsとyuditなどの多言語対応テキストエディタも使い可能し、GNUgettextなどの多言語プログラム開発のためのソフトも使える。今年度の活動はシステム・バ-ジョン・アップとソフト開発:1 PCのOSのバ-ジョン・アップ2分散実験システム・プロトコル開発・WWWてつなげたワークステーションの間の通信プロトコル作り・Perl言語で実現・ラボ内検査Tim Cason(南カリフォルニア大学助教授)のラボと国際システム検査3日本人の被験者の行動と外国人被験者の行動との比較のためにNorman Frohlich(カナダ・マニトバ大学)とJoe Oppenheimer(米・マリランド州大学教授)の行った独裁者における行動の扱う実験の複製1.分散実験システム・プロトコール開発を続きました。国際インターネットにより実験サーバーへアクセスする場合タイミングの問題を分析し、プログラムやプロトコールを直しました。2.独裁者における行動をダブルブラインド実験で研究しました。今年度の活動はシステムバージョンアップとソフトウエア開発:1.被験者と開発の環境を改善するためにシステムバージョンアップした:クライエントのOSはWindows95をWindows98に、サーバーOSはWindowsNT3.5をWindowsNT4.0に、新しいサーバー機械をインストールした。そしてPDS・OSのLlnuxを付加導入した。2.分散実験システム・プロトコル開発を続けた:WWWで繋げたワークステーションの間の通信プロトコルを作ってPerl言語でブロトタイブを実現した。簡単な実験プロトコールは成功でしたが参加者の多い実験または各被験者が多くの決定をしなければならない実験の場合には速さが足りないのでC++言語ヘポートして効率改善をはじめた。ラボ内の検査を実施した。3. Robert Rosenthal氏の「ムカデ・ゲーム」を日本人の被験者で行うためにプログラムを作成中。このゲームは現在のゲーム論に意味深いもので被験者の意志決定の合理性か非合理性かをはっきり分けるので。4.多母語の被験者の相互作用の実験を行うために経済実験システムのマルチリンガル化をはじめた。クライント・システムの方は国際化されたシステム(つまり同じプログラムで複数の言語が取り扱えること)が十分であるが実験サーバーシステムや開発システムではマルチリンガル・システム(同時に多国語が取り扱えること)が必要と明らかになった。

その面ではWindows系機械が足りなく、サーバーや開発機械のOSをPDS・OSのLinux(リナックス)に変えることになった。Linux上の国際化・マルチリンガル化された環境を改善し、開発はうまくできるようになった。ところで、Windows95・NTより安定なシステムと明らかなった.
シナプスにおけるグルタミン酸の動態に関与する機能分子の単離

本年度はヒトの脳からグルタミン酸トランスポーターのサブタイプの一つ(hGluT-1)を単離し、その構造・機能解析を行なった。hGluT-1は542個のアミノ酸からなる膜蛋白質で、6個の膜貫通領域を持ち、ラット、マウスのhGluT-1とは96.9%,96.7%の相同性があった。hGluT-1の活性はNa+依存性で、グルタミン酸に対する親和性は78.4μmであった。hGluT-1の活性はグリアタイプの阻害剤により抑制された。hGluT-1のmRNAは脳に最も多く存在し、少量ではあるが、心・肺・筋肉などの末梢組織にも存在した。更に、hGluT-1と神経変性疾患との関係を解析するため、hGluT-1の遺伝子座は5p13にあることを明らかにした。疾患との関係は、現在解析中である。また、マウス脳から3種類のグルタミン酸トランスポーター(MEAAC1,MGLUT1,MGLT1)を単離し、それらの構造・分布の解析を行なった。これら3種類のグルタミン酸トランスポーターはアミノ酸レベルで52-56%の相同性を示し、一つのスーパーファミリーを形成する。MGLT1は脳のみに存在するが、MGLUT1とMGLT1は脳だけでなく末梢組織にも存在した。現在、これら3種類のグルタミン酸トランスポーターをそれぞれ発現している細胞株を作成し、詳細な薬理学的特性を解析中である。更に、これらグルタミン酸トランスポーターを利用し、アフリカツメガエル卵母細胞を使った発現クローニングによりシナプス小胞膜に存在するグルタミン酸トランスポーターの単離を試みているところである。
ナフタレンジカルボン酸の選択的合成反応の開発

1.2,6-ナフタレンジカルボン酸(2,6-NDA)は、高性能高分子および液晶の原料として社会的要求度が高いが、その選択的合成は困難とされている。本研究者らは、すでに2-ナフタレンカルボン酸と四塩化炭素を、アルカリ水溶液中で、銅粉およびシクロデキストリン(CyD)を添加して反応させることにより、2,6-NDAが得られることを見いだしている。本年度は、本反応における四塩化炭素の添加効果および添加方法について検討し、2,6-NDAの反応収率および選択率が最適となる反応条件を探索した。2.四塩化炭素の添加量の増加にともない、2,6-NDAの収率は向上し、2-ナフタレンカルボン酸に対してモル比5.0の四塩化炭素を添加し、60°Cで7時間反応を行ったとき、2,6-NDAの収率は最大58mol%、選択率83%を示した。副生成物は、2,7-NDA(10mol%)および1,6-NDA(2.5mol%)であった。3.四塩化炭素を効率よく反応系に供給するために、所定量の四塩化炭素を逐次添加する方法を行った。四塩化炭素0.6mmolを15分間隔で反応系に添加した結果、反応開始時に全量の四塩化炭素を添加する方法と比較して、2,6-NDAの収率は増加した。60°Cで8時間反応した際に、2,6-NDA、2,7-NDAおよび1,6-NDAがそれぞれ67mol%、10mol%および2.4mol%生成し、この時は選択率84%であった。4.本反応の反応機構を解明するため、水酸化ナトリウム水溶液中で、β-CyDと2-ナフタレンカルボン酸から形成される包接錯体について、β-CyDの^1H核と2-ナフタレンカルボン酸の^1H核との核オーバーハウザ-効果の測定を行なった。その結果、β-CyD-2-ナフタレンカルボン酸アニオン包接錯体のコンフォメーションは、カルボキシル化反応の位置選択性と良く対応することが明らかとなった。1.2,6-6ナフタレンジカルボン酸は高性能高分子および液晶の原料として社会的要求度が高いが、その選択的合成は困難とされている。本研究者らは、すでに2-ナフタレンカルボン酸と四塩化炭素を、アルカリ水溶液中で、銅を触媒とし、シクロデキストリンを添加して反応させることにより、2,6-ナフタレンジカルボン酸が得られることを見いだしている。この反応収率および選択率の高い反応条件を探求した。2.アルカリ水溶液中で銅粉の存在下、2-ナフタレンカルボン酸に四塩化炭素を、1気圧、60°Cの条件で反応させてもナフタレンジカルボン酸は生成しないが、この反応系にbeta-シクロデキストリンを添加すると、カルボキシル化が進行し、ナフタレンジカルボン酸が生成することを確認した。3.設備備品として購入した高速液体クロマトグラフにより、反応液中の2-ナフタレンカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸、および1,6-ナフタレンジカルボン酸の分析、定量が可能になり、効率よく研究が進展した。