hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイトマイシンCの血管外漏出による皮膚傷害に対する治療法の評価と新規予防法の確立

マイトマイシンC(MMC)は静脈注射時に血管外漏出すると皮膚傷害を引き起こすため、この皮膚傷害に対する処置法である冷罨法及び温罨法と、治療薬である副腎皮質ホルモン剤及びチオ硫酸ナトリウムの傷害抑制効果を解明すると共に、血管外漏出による皮膚傷害や血管外漏出誘発に対する新規予防法を確立することを目的として実施している。1) MMCの細胞傷害に対する冷罨法の抑制メカニズムの解明について検討した。正常ヒト皮膚線維芽細胞(SF-TY細胞)にMMCを23°C(冷罨法を想定)及び37°C(罨法非処置を想定)で24時間曝露し、乳酸脱水素酵素(LDH)を指標にした細胞傷害性を測定した。また、SF-TY細胞にMMCを23°C及び37°Cで24または72時間曝露し、アポトーシスにより引き起こされるDNA断片化を測定した。これらの結果より、MMCが引き起こす細胞傷害は曝露温度を23°Cにすることで、ネクローシスと共にアポトーシスも抑制することが明らかとなった。従って、冷罨法がMMCによるネクローシスとアポトーシスを共に抑制することが示唆された。2) MMCの細胞傷害に対するメタロチオネイン誘導剤の予防効果について検討した。ヒト肝がん細胞(HepG2細胞)に硫酸亜鉛を24時間添加し、その後MMCを24時間曝露して、細胞生存率を測定した。同時に、MMC曝露時の細胞内メタロチオネイン濃度を定量した。その結果、硫酸亜鉛をあらかじめ添加することで細胞内メタロチオネイン濃度が増加し、これらメタロチオネイン濃度が増加した細胞ではMMCによる細胞生存率の低下が抑制された。従って、あらかじめ誘導合成されたメタロチオネインがMMCの細胞傷害性を抑制する可能性が示唆された。マイトマイシンCによる皮膚傷害を経時的に捉えることができ、この皮膚傷害ではネクローシスと共にアポトーシスも認められ、同時にこの傷害メカニズムとして酸化ストレスの関与を明らかにした。そして、この皮膚傷害の抑制に冷罨法、副腎皮質ホルモン剤及びチオ硫酸ナトリウムが有効性を示す可能性を見出した。さらに、メタロチオネインをあらかじめ誘導合成しておくことで、マイトマイシンCの皮膚傷害を予防できる可能性が示唆された。一方で、マイトマイシンC自身が血管内皮を傷害し、血管外漏出を引き起こす可能性を見出した。従って、計画した研究内容をおおむね予定通り実施することが出来た。マイトマイシンCによる皮膚傷害メカニズムについて、炎症性サイトカイン濃度を定量することで検討する。そして、マイトマイシンCによる皮膚傷害に対する冷罨法の抑制メカニズムについて、炎症性サイトカイン濃度、酸化ストレスの指標であるマロンジアルデヒド濃度及び抗酸化系因子の変動を確認することで検討する。また、マイトマイシンCによる皮膚傷害に対する副腎皮質ホルモン剤及びチオ硫酸ナトリウムの抑制メカニズムについても同様に、炎症性サイトカイン濃度、マロンジアルデヒド濃度及び抗酸化系因子の変動を確認することで検討する。さらに、マイトマイシンCが引き起こす血管外漏出誘発に対するメタロチオネインを利用した予防効果について、細胞生存率及び細胞傷害性を指標に検討する。マイトマイシンC(MMC)は静脈注射時に血管外漏出すると皮膚傷害を引き起こすため、この皮膚傷害に対する処置法である冷罨法及び温罨法と、治療薬である副腎皮質ホルモン剤(HDC)及びチオ硫酸ナトリウム(ST)の傷害抑制効果を解明すると共に、血管外漏出による皮膚傷害や血管外漏出誘発に対する新規予防法を確立することを目的として実施している。1) MMCの細胞傷害メカニズムの解明について検討した。正常ヒト皮膚線維芽細胞(SF-TY細胞)にMMCを経時的に曝露し、細胞生存率を測定した。ヒト肝がん細胞(HepG2細胞)にMMCを曝露し、脂質過酸化の指標である細胞内マロンジアルデヒド濃度を定量した。正常ヒト血管内皮細胞(HUV-EC-C細胞)にMMCを曝露し、細胞生存率を測定した。これらの結果より、MMCは臨床用薬液の希釈溶液においても細胞傷害性を示し、この傷害は短時間の曝露から認められ、長時間持続することが明らかとなった。また、この細胞傷害には、酸化ストレスが関与することが明らかとなった。さらに、投与ミス等の血管外漏出が無い場合でも、MMCは血管内皮を傷害し、血管外漏出を引き起こすことが示唆された。2) MMCの細胞傷害に対する冷罨法及び温罨法の効果について検討した。SF-TY細胞に、MMCを23°C(冷罨法を想定)、37°C(罨法非処置を想定)及び41°C(温罨法を想定)で曝露し、細胞生存率を測定した。この結果、23°Cでの曝露では細胞傷害性は軽減され、41°Cでの曝露では細胞傷害性は増悪された。3) MMCの細胞傷害に対する治療薬の効果について検討した。SF-TY細胞に、MMCと同時にHDCとSTの単独もしくは併用で曝露し、細胞生存率を測定した。この結果、STはMMCによる細胞傷害性に対して抑制効果を示し、これにHDCを併用することで増強される可能性が示唆された。MMCによる皮膚傷害を経時的に捉えることができ、この皮膚傷害メカニズムとして、酸化ストレスの関与を明らかにした。一方で、MMC自身が血管内皮を傷害し、血管外漏出を引き起こす可能性を見出した。

従って、計画した研究内容をおおむね予定通り実施することが出来た。マイトマイシンC(MMC)は静脈注射時に血管外漏出すると皮膚傷害を引き起こすため、この皮膚傷害に対する処置法である冷罨法及び温罨法と、治療薬である副腎皮質ホルモン剤及びチオ硫酸ナトリウムの傷害抑制効果を解明すると共に、血管外漏出による皮膚傷害や血管外漏出誘発に対する新規予防法を確立することを目的として実施している。1) MMCの細胞傷害に対する冷罨法の抑制メカニズムの解明について検討した。正常ヒト皮膚線維芽細胞(SF-TY細胞)にMMCを23°C(冷罨法を想定)及び37°C(罨法非処置を想定)で24時間曝露し、乳酸脱水素酵素(LDH)を指標にした細胞傷害性を測定した。また、SF-TY細胞にMMCを23°C及び37°Cで24または72時間曝露し、アポトーシスにより引き起こされるDNA断片化を測定した。これらの結果より、MMCが引き起こす細胞傷害は曝露温度を23°Cにすることで、ネクローシスと共にアポトーシスも抑制することが明らかとなった。従って、冷罨法がMMCによるネクローシスとアポトーシスを共に抑制することが示唆された。2) MMCの細胞傷害に対するメタロチオネイン誘導剤の予防効果について検討した。ヒト肝がん細胞(HepG2細胞)に硫酸亜鉛を24時間添加し、その後MMCを24時間曝露して、細胞生存率を測定した。同時に、MMC曝露時の細胞内メタロチオネイン濃度を定量した。その結果、硫酸亜鉛をあらかじめ添加することで細胞内メタロチオネイン濃度が増加し、これらメタロチオネイン濃度が増加した細胞ではMMCによる細胞生存率の低下が抑制された。従って、あらかじめ誘導合成されたメタロチオネインがMMCの細胞傷害性を抑制する可能性が示唆された。マイトマイシンCによる皮膚傷害を経時的に捉えることができ、この皮膚傷害ではネクローシスと共にアポトーシスも認められ、同時にこの傷害メカニズムとして酸化ストレスの関与を明らかにした。そして、この皮膚傷害の抑制に冷罨法、副腎皮質ホルモン剤及びチオ硫酸ナトリウムが有効性を示す可能性を見出した。さらに、メタロチオネインをあらかじめ誘導合成しておくことで、マイトマイシンCの皮膚傷害を予防できる可能性が示唆された。一方で、マイトマイシンC自身が血管内皮を傷害し、血管外漏出を引き起こす可能性を見出した。MMCによる皮膚傷害メカニズムをより詳細に検討すると共に、冷罨法による傷害抑制メカニズムについても解明する予定である。マイトマイシンCによる皮膚傷害メカニズムについて、炎症性サイトカイン濃度を定量することで検討する。そして、マイトマイシンCによる皮膚傷害に対する冷罨法の抑制メカニズムについて、炎症性サイトカイン濃度、酸化ストレスの指標であるマロンジアルデヒド濃度及び抗酸化系因子の変動を確認することで検討する。また、マイトマイシンCによる皮膚傷害に対する副腎皮質ホルモン剤及びチオ硫酸ナトリウムの抑制メカニズムについても同様に、炎症性サイトカイン濃度、マロンジアルデヒド濃度及び抗酸化系因子の変動を確認することで検討する。さらに、マイトマイシンCが引き起こす血管外漏出誘発に対するメタロチオネインを利用した予防効果について、細胞生存率及び細胞傷害性を指標に検討する。
養育行動とパーソナリティ特性の連関に関する日韓比較

まず、素朴なアプローチのために多くの比較文化研究が批判されて来たので、比較文化心理学における素朴な経験主義を避ける方法論的方策が検討された。方法論の検討を行なった後、韓国と日本と大学生の間で比較研究をする計画が立てられたが、比較文化的視点からの韓国人の情報が十分になかったので、韓国からの研究協力や信頼できるデータの収集の可能性を検討する必要があった。単純な動物恐怖調査を行ない、その可能性はきわめてよいことが示唆された。たとえば、嫌悪に関係のある動物は、日本の学生のほうが韓国の学生よりも恐れられることが示された。2つの文化の比較だけでは研究結果の一般化は困難である。このことが理由で、動物恐怖に関する日韓比較を拡張して西欧とアジアの計7ケ国で、動物恐怖の研究をし、嫌悪感をもたらす動物は7文化で似ていることが明らかにされた。日韓で子育ての比較するまえに、子育て行動を測定する道具(EMBU)が異文化間で使用できるかどうかがの検討され、共通に使用可能であることが確認された。その道具を用いて、子育てに関して日韓間で見出された顕著な差は、韓国の大学生では、自尊感情が両親の支援と有意に相関関係を示したが、日本の大学生では、そのような関係が見出されなかったこである。これらの研究結果は比較文化的研究の観点から論じられた。すでに比較文化的研究を通して、欧州と日本で得られた養育行動の3因子(保護、支持、拒否)に関して、日韓の大学生で比較された。日本の参加者は262名の大学生で、韓国の大学生は韓国の大学生と日本に留学している大学生からなり合計218名の参加者であった。質問紙は、英語版と日本語版に基づいて韓国語に翻訳され、back-translation法により検討された。しつけ尺度とともに、Rosenbergの自尊感情尺度とBemの性度尺度と父母役割尺度が併用された。日本の大学生は、韓国の大学生よりも自尊感情が低かった。しかし両国で、両性性の人は、自尊感情が高いことが示され、Bemの主張を東洋でも支持した。さらに、日韓両国で、男性の女性化が示唆された。韓国の男子は、日本の男子よりも過保護と支持を受け、男女ともに、韓国のほうが日本よりも母親の支持を受けていることが明らかになった。重回帰分析その他の分析により、日本では、両親のしつけ行動と自尊感情との関係はほとんどなかったが、韓国では、拒否と支持的態度が子どもの自尊感情と関わりがあることが示され、韓国のほうが「親子の心理的連帯感」が強いことが示唆された。以上が主要な結果であるが、この結果の速報は、韓国心理学会創立50周年記念国際学術会議で報告された。平成8年度にほぼ研究をおえていたが、その年に分析が行われていなかった母親役割と父親役割の知覚と養育態度との連関性が検討され。平成9年度では、養育行動の日韓比較を理解するために、比較文化的研究の方法論に対する反省を加えた。他の領域ではあまり問題にならない点を指摘した。その反省の結果を少しでも反映させようとして、動物恐怖に関する日韓比較を行っていたデータをまとめ、大学生を対象にした日韓の類似点と差異を指摘した。それをもっと広い文化に拡張し、動物恐怖に関する3因子(恐怖に関連のない動物、恐怖に関連のある動物、嫌悪をもたらす動物)に分類できることが示された。これは養育行動とは直接結びつかないかもしれないが、比較文化的研究の重要な過程としてあえて報告書に導入した。養育行動に関する質問紙(EMBU)は日本であまり知られていないし、この質問紙に関する問い合わせもあったので、その質問紙の計量心理学的特徴を国際的視点からまとめた説明を加えて、養育行動に関する主研究の理解を補足した。韓国における心理学研究の情報が乏しく、中国人を対象にした研究は多いが、英文で書かれた韓国人の心理学的研究もあまりなく、この欠陥をおぎなうべく比較心理学研究という視点から行われた研究の過程が報告書にまとめられた。
幕末期科学技術史に貢献したる学者・職人の著作物に関する研究

本研究では主に次の4部門から研究を進めた。1.19世紀中国科学技術史研究:幕末期から明治初期にかけよく読まれた科学書・医学書の著者であるBenjamin Hobson(1816-1873)の研究を、本年度も引き続き、英国Wellcome Libraryに所蔵されるホブソン文書から実施し、ホブソンの中国観や翻訳観についての知見を得た。2.川本幸民研究:蕃書調所の教授職を務め、薩摩藩の島津斉彬で翻訳も行った川本幸民(1810-1871)の著訳書の研究として、本年度は川本家から北海道大学に戦後、寄贈された図書の現存状況を調べ、過半が附属図書館に所蔵されていることを確認した。また、A.Ypeyの翻訳「依百乙人身究理」が第三者による筆写本であるが、「菲失*[水部+矢]羅義」の題で日本大学医学部図書館に所蔵されていることを確認した。3.上野俊之丞研究:江戸後期の長崎で精密機器の製作・修理・輸入にあたった御用時計師、上野俊之丞(1790-1851)の調査研究として、俊之丞の著作物のうち最もよく読まれた「砲家秘函」を、これまであまり知られていなかった高知市民図書館・徳弘家資料にある筆写本について調べ、本書が度量衡のみならず測量も扱っていることを確認した。4.大工術の研究:江戸期に洗練された建築技術書の元である中国伝来の技術書「営造方式」の他に、生活に密着した建築知識をまとめた「魯班経」が伝来した可能性を、建築史資料の検索、山口県、宮城県で調査したが見いだせなかった。そこで大工以外の者による幅広い意味での建築知識の伝来を検討することにし、京都萬福寺の黄檗宗が福建省からの建築空間・造形の伝来を成し遂げた方法に注目し、造営資料や隠元和尚の資料や技術者について調査した結果、環境的知識や宗教行事空間に関する知識が黄檗僧により伝えられたことを見いだした。本年度は江戸のモノづくりを東アジアの近代史の中で把握することを目的に、1850年以前に刊行された中国に関する欧文文献のコレクションを購入し、分析を進めた。また国内5機関所蔵資料の調査を実施した。1.ロンドン大学東洋アフリカ学院図書館が所蔵する「1850年以前に刊行の中国に関する欧文図書」コレクションのマイクロフィッシュ4717枚を購入した。このうち欧文資料について最も網羅的なコルディエ編『中国書誌』(1908-22)と比べ、その40%を覆うとされる19世紀資料に焦点をあて、百科全書・総記、集録編纂物、雑書、図書目録、中国研究・論争、工芸・建築、科学の項目に分類された資料群の調査研究をおこなった。「科学」の項目では医学関係資料が大半を占め、19世紀前半の中国における西洋医学の活動(イギリス東インド会社商館医および宣教医の活動)を知る重要な資料であることを確認した。現在、同時代資料の東アジア地域の総合研究雑誌Chinese Repositoryと併用し、調査研究を進行中である。2.福井県立図書館、九州大学、名古屋市鶴舞中央図書館、名古屋大学、名古屋市東山植物園に出張し、これら機関に所蔵される江戸後期の科学技術関係の資料を調べ、必要文献については複写物を入手した。3.(黒石)明治期以後の日本庶民生活における習俗とその建築空間表現についての基礎的文献、日本建築史に関連する基礎的文献の研究を実施した。

このほか大正期以後の建築尺度の近代化過程に関する資料収集をおこない、建築の尺度と構法、生産組織、社会制度との関連、外国の事例の受容を中心に考察し、それを明らかに示す事例として昭和期の建築基準規格制定の過程を調査した。1.19世紀中国の研究19世紀日本の科学技術史は東アジア全体の中で捉える必要であり、同時代の中国研究は欠くことができない。平成14年度はロンドン大学アジア・アフリカ学院(SOAS)所蔵の「1850年以前刊行の中国に関する欧文文献」コレクション(マイクロフィッシュ形態)を購入し、15年度は前年度に継続して分析を進めた。15年度はその補完のため、8月と3月に英国所蔵資料の現地調査を実施した。調査機関は、英国図書館、SOAS図書館、ウェルカム図書館(以上、ロンドン)、ボドリアン図書館(オックスフォード)で、これらにおいて貴重な情報を得ることができた。2.川本幸民の著作物の研究研究課題である学者として川本幸民、職人として上野俊之丞を選び、関連資料の収集および撮影化を進めた(それぞれ16年度、17年度完了予定)。15年度は川本幸民資料としては鹿児島大学附属図書館玉里文庫、日本学士院図書室を上野俊之丞関係資料としては同玉里文庫、長崎県立長崎図書館蔵資料を対象に作業を実施した。川本幸民については息子である川本清一と合わせて活動を考える必要があり、日本学士院蔵川本幸民関係資料を使用し、この研究を進めた。3.大工術の研究日本木造建築史や日本大工技術史、また和算の基本的文献をおこなった上で、江戸期に普及した実践的な大工技術書における差金技術の発達を検証し、非論理的で習慣的技術とされてきた差金術が、どのように和算などの江戸期の数学と関連していたのかを考察した。その上で、山口県の錦帯橋や岩手県気仙沼市の気仙大工技術の調査、技術書や儀礼書の調査を行い、実査にどのような部分にその特徴が現れているかを考察した。1.(1)幕末期科学技術史において中国で出版された入華宣教師による漢文科学書が果たした役割は大きかった。前年度に引き続き、平成16年度も科学・医学の分野で日本側によく読まれた英国宣教医ベンジャミン・ホブソンの著作及び生涯に関する資料を英国にて調査・収集した。ホブソンには書名のみ知られ、内容の明らかでない宗教的著作が多く存在するが、今回の調査で6点の現存を確認し、その複写物を入手した。ホブソン研究の成果は7月に開催された江戸のモノづくり第5回国際シンポジウムおよび12月に開催された洋学史学会年大会で発表した。また入華宣教師達の著述に影響を及ぼした書物一般を考察し、その成果を3月に上海で開催された国際シンポジウムで報告した。(2)学者の例として蕃書調所教授川本幸民に焦点をあて、前年度と継続し、日本学士院に収蔵される関係資料の全マイクロフィルム化を進め、作業を完了した。日本学士院蔵同資料には幸民の子、清一の資料も多く含まれ、清一についても研究を進めた。これに並行して実施した、江戸の化学史に関心をもった近代の学者、岡由家武と千野光芳についての研究を、5月に開催された日本科学史学会年大会と6月に開催された化学史学会年大会で報告した。2.職人の例として長崎の時計師上野俊之丞を選び、関連資料の収集・撮影に努めた。その成果の一部は10月に開催された洋学史学会例会にて発表した。3.江戸期日本への中国建築技術書『魯班経』渡来過程を、岩手県大船渡市でさらに調査したが具体的な物証を得ることが出来なかった。
多発性骨髄腫の免疫遺伝子療法に関する基礎的検討

未治療多発性骨髄腫患者の骨髄単核球細胞を、MUC1を発現している数腫の異なる腫瘍細胞株で順に刺激し、6例中2例の患者からCTLラインTSとKYを確立した。TSはCD8陽性T細胞が主体で、KYはCD4陽性細胞が主体であった。TSおよびKYは骨髄腫細胞株や乳癌細胞株を幅広く障害したが、NK細胞感受性のK562は障害しなかった。障害された細胞株のHLA-A、B、C、DRlocusのDNA typingでは特定のHLA拘束性は認めず、また抗HLA抗体による障害性の抑制も認めなかった。MUC1トランスフェクタントを用いた細胞障害性実験や抗MUC1抗体による抑制試験により、これらのCTLはHLA非拘束性にMUC1を認識していることが示された。KYの障害性にapoptosisが関与しているかについても検討したが、はっきりとした結果はえられなかった。またヒト大腸癌細胞株CHCY-1にMUC1をトランスフェクトした細胞株を糖鎖合成阻害剤benzyl-a-GalNacで処理すると細胞障害性は増強し、脱糖鎖に、よりCTLエピトープが表出することが示された。またCHCY-1のMUC1トランスフェクタントを糖鎖合成阻害剤処理し、cellular vaccinationとしての有効性を検討した。健常人末梢血リンパ球を本細胞で刺激したところ、CTLラインこそ確立できなかったものの、培養14日目のリンパ球でcoldtarget inhibition assayにてMUC1に対する障害性が検出された。またB7とMUC1を同時に発現している細胞株がvaccineとしてより有効であると考え、各種細胞株をスクリーニングしたところRPM1788が選びだされた。本細胞のvaccineとしての有効性を検討中であり、さらに本細胞にMUC1を遺伝子導入し、MUC1を大量発現させたRPM1788細胞を作製し、免疫遺伝子療法としての有効性を検討する予定である。
カルシウム結合部位を導入したニワトリリゾチーム変異体を用いた再生初期構造の形成要因の解明

リゾチームと高次構造において高い相同性を持つα-ラクトアルブミン(LAと略す)のCa結合領域をリゾチームの82から92のループ領域にそっくり導入した変異体を調製し、そのリゾチーム変異体(CaBリゾチームと略す)の還元状態からの再生過程に及ぼすCaの影響を評価した。変異を施したCaBリゾチームのtransformantを酵母を用いて発現させ、カチオン交換樹脂を用いた精製により目的物を得た。このCaBリゾチームを一旦還元し、Ca非存在下(2mMEDTA存在下)とCa存在下(2mMCaCl存在下)で、メルカプトエタノール-酸化型グルタチオンの系で経時的な再生を追跡した。明らかにCa存在下では、再生速度が速いことから、Caが存在すると導入したCa結合部位が速やかに形成することがわかった。一方、CaBリゾチームは酵母より発現すると収率が悪いので、大腸菌を用いた発現を行い、効率的に変性還元CaBリゾチームを得るために、N末端にSerが付加するようにデザインした(Ser^<-1>リゾチーム)。CaB Ser^<-1>リゾチームの濃度依存性はCa非存在下(2mMEDTA存在下または2mMCa存在下)では、peudo野生型(Ser^<-1>リゾチーム)のそれに比べ、濃度上昇に伴って大きく低下した。しかし、100mMのCa存在下では、CaB Ser^<-1>リゾチームの再生収率は、peudo野生型のそれに比べ、濃度上昇に伴ってもあまり低下せず、効率的な再生が起こっていることがわかった。そこで、100μMのCaB Ser^<-1>リゾチーム濃度における再生収率を種々のCa濃度の下で行った結果、Ca濃度に対する再生収率はシグモイド曲線となり、その中点のCa濃度は約35mMであった。再生の初期段階で構造形成とアグリゲーションが競合することがしられていることから、この結果は、再生開始のごく初期の段階でリゾチームの82から92のループ領域がランダムとは異なる構造(しかし、遷移状態の構造よりは緩い)をとることを意味している。
欠陥荷電状態制御による半導体発光素子の長寿命化

(1)STM光吸収スペクトロスコピー測定システムのセットアップ最近当グループで開発したSTM光吸収スベクトロスコピー測定を当研究課題について行うため、現有の超高真空STMに、半導体レーザー、ハロゲンランプ、分光器、集光系などを組み合わせ、上記測定システムを構築し調整した。(2)低温成長GaAsエピタキシャル膜試料の作成分子線エピタキシー蒸着法により、砒化ガリウムウェハー上に、250°Cという低温でエピタキシャル膜を成長させた。これは、低温GaAsエピタキシャル膜がアンチサイトの砒素を多く含むために歪んでおり、基板との界面に、高濃度で転位が存在するためである。(3)STM光吸収スペクトロスコピー法による測定上記において構成した装置を用いて、低温成長した砒化ガリウムエピタキシャル膜ウェハーを真空中で劈開し、その断面STM測定を行った。GaAs中の転位は、バンドギャップ中に深い準位を持ち、キャリアの再結合中心になると考えられている。界面に多く存在すると思われる転位による光吸収STMシグナルは現在までは検出されていない。これは、転位芯におけるキャリアの再結合確率が従来考えられてきた値より小さいか、あるいは照射光強度が十分ではなかったためと考えられる。本研究では、発光素子の劣化の原因となる欠陥の再結合準位のエネルギー深さと同等の光子エネルギーを持つ強力な赤外線を試料に照射することで、欠陥準位の荷電状態を強制的に制御し、再結合速度を極端に低下させ、劣化を制御しようとしている。その前段階として、当該するエネルギーを探索が必要になるが、本年度はその再結合順位の探索に必要なシステムを以下のように構築した。・強力ハロゲンランプ、波長カットフィルターを組み合わせた赤外線照射システムの構築した。・真空装置内に加熱装置を組み込み、アルゴンイオンレーザー、上記の赤外線照射システムを組み合わせて、荷電状態制御が可能な転位速度測定装置を構成した。・GaAs試料を用いて、上記装置の調整を行った。青色発光素子材料として注目されている窒化ガリウムは、高い発光効率にもかかわらす、高い転位密度を持つ点が通常の発光素子材料とは著しく異なっている。この材料における転位の性質を明らかにすることは、窒化ガリウムだけではなく、ほかの発光材料での素子劣化を防ぐ指針を得るためにも意味がある。そこで、成長期に入った転位に加え、フレッシュな転位を人為的に導入した窒化ガリウム試料の走査電子顕微鏡カソードルミネッセンス観察、および透過電子顕微鏡カソードルミネッセンス観察を行い、窒化ガリウム中での転位の光学的物性を調べた。
rRNA遺伝子の解析に基づく褐藻コンブ目の分子系統学的研究

褐藻コンブ目の起源を明らかにする目的で特に原始的なグループの数種につき,18SrRNA遺伝子,ITS領域の塩基配列の解明を行った.このうちニセツルモ科のニセツルモ(Pseudochorda nagaii),ホソツルモ(Pseudochorda gracilis),ツルモ科のツルモ(Chorda filum),チガイソ科のワカメ(Undaria pinnatifida)と現在目レベルの分類上の帰属が明らかでないが,カヤモノリ科に近いと考えられるイワヒゲ(Myelophycus simplex)につき18SrRNA遺伝子の全塩基配列を決定した.この結果に基づきこれまでに報告されているコンブ科のスジメ(Costariacostata),カヤモノリ目カヤモノリ科のカヤモノリの塩基配列情報を加えて,これらの種の系統関係を解析した.その結果,ニセツルモとホソツルモは前者が雌雄の配偶体がほとんど同型で,一方後者がツルモ科やその他の高等なコンブ目の種と同様顕著に雌雄異型であるにもかかわらず系統上非常に近く,一つの科の中に含めることが妥当であることが確かめられた.一方,ワカメとスジメは近縁で,ツルモは両者から独立していることが明らかになった.この結果は成長点の様式を含む胞子体の形状,性誘因物質の解析結果とも一致する.一方,ITS領域に関しては変異が非常に大きく,現時点では科レベルの比較への適用は困難であろう.今後は現在進行中のChorda tomentosaやファイラリア科の種の解析結果を待って,コンブ目の科レベルの分類とコンブ目全体の起源を解明したい.褐藻コンブ目の起源を明らかにする目的で特に原始的なグループの数種につき,18SrRNA遺伝子,ITS領域の塩基配列の解明を行った.このうちニセツルモ科のニセツルモ(Pseudochorda nagaii),ホソツルモ(Pseudochorda gracilis),ツルモ科のツルモ(Chorda filum),チガイソ科のワカメ(Undaria pinnatifida)と現在目レベルの分類上の帰属が明らかでないが,カヤモノリ科に近いと考えられるイワヒゲ(Myelophycus simplex)につき18SrRNA遺伝子の全塩基配列を決定した.この結果に基づきこれまでに報告されているコンブ科のスジメ(Costariacostata),カヤモノリ目カヤモノリ科のカヤモノリの塩基配列情報を加えて,これらの種の系統関係を解析した.その結果,ニセツルモとホソツルモは前者が雌雄の配偶体がほとんど同型で,一方後者がツルモ科やその他の高等なコンブ目の種と同様顕著に雌雄異型であるにもかかわらず系統上非常に近く,一つの科の中に含めることが妥当であることが確かめられた.一方,ワカメとスジメは近縁で,ツルモは両者から独立していることが明らかになった.この結果は成長点の様式を含む胞子体の形状,性誘因物質の解析結果とも一致する.一方,ITS領域に関しては変異が非常に大きく,現時点では科レベルの比較への適用は困難であろう.今後は現在進行中のChorda tomentosaやファイラリア科の種の解析結果を待って,コンブ目の科レベルの分類とコンブ目全体の起源を解明したい.褐藻ニセツルモ、ホソツルモ(ニセツルモ科)、ツルモ(ツルモ科)、スジメ、ワカメ(コンブ科)の自然藻体(胞子体)の採集を行った。またPhyllariopsis科のPhyllariopsis brevipesとツルモ科のChorda tomentosaについて培養により藻体の増殖を行った。従ってコンブ目の各グループ(特に原始的時名考えられるグループ)を代表する種をほぼ網羅することができたが、レッソニア科の種については適切な培養株を入手できなかった。。採集した藻体は液体窒素で急速凍結したのち乳鉢中で粉砕し、N-ラウロイルサルコシンナトリウム溶液で溶解した後、エチジウムブロマイド-セシウムクロライドを加え超遠心に平衡密度勾配遠心により核DNAを抽出した。これまでに明らかになっている褐藻カヤモノリのrDNA塩基配列をもとにプライマーを作製しPCR法により18SrDNAの一部、ITS1、5.8SrDNAを増幅し、その一部につき塩基配列を決定した。この結果に基づき系統関係を解析中であるが、藻体に多量に含まれるフェノールと多糖のため純度の高いDNAをを得ることが困難な種もあり、PCRの結果が安定しない場合があった。褐藻コンブ目のうちニセツルモ科のニセツルモ(Pseudochorda nagaii),ホソツルモ(Pseudochorda gracilis),ツルモ科のツルモ(Chorda filum),チガイソ科のワカメ(Undaria pinnatifida)と現在目レベルの分類上の帰属が明らかでないが,カヤモノリ科に近いと考えられるイワヒゲ(Myelophycus simplex)につき18SrRNA遺伝子の全塩基配列を決定した.この結果に基づきこれまでに報告されているコンブ科のスジメ(Costaria costata),カヤモノリ目カヤモノリ科のカヤモノリの塩基配列情報を加えて,これらの種の系統関係を解析した.その結果,ニセツルモとホソツルモは前者が雌雄の配偶体がほとんど同型で,一方後者がツルモ科やその他の高等なコンブ目の種と同様顕著に雌雄異型であるにもかかわらず系統上非常に近く,一つの科の中に含めることが妥当であることが確かめられた.一方,ワカメとスジメは近縁で,ツルモは両者から独立していることが明らかになった.

この結果は成長点の様式を含む胞子体の形状,性誘因物質の解析結果とも一致する.今後は現在進行中の,現時点ではツルモ科のツルモ属に含められているがこれらの形質で独特であるChorda tomentosaやファイラリア科の種の解析結果を待って,コンブ目の科レベルの分類とコンブ目全体の起源を解明したい.また,今回の18SrDNAの結果からイワヒゲはカヤモノリと近縁であることも確かめられた.
フレキシブル生産システムへのインテリジェント・シミュレーション技法の開発

1.研究対象とするフレキシブル生産システムにおいて、加工・組立に関するデータを収集した。この生産システムは、NC旋盤、タ-ニングセンタ、縦型および横型マニシングセンタの各NC工作機械、AGV(無人搬送車)、自動倉庫、産業用ロボットで構成されていて、コンピュータ・シミュレーション・モデルを構築し、種々の解析を行った。そして、ワークステーションやパーソナルコンピュータを用いて、このシミュレーション・モデルから得られる解析結果を詳細に検討し、インテリジェント・システムの枠組みを構築した。2.生産システムを評価するための評価尺度(NC工作機械・産業用ロボット・無人搬送車などの稼働率、仕掛在庫量、生産数量など)とインテリジェント・シミュレーション・システムの関係を理論的に体系化した。3.無人搬送車・台車については、能率および経済性の観点から、シミュレーション技法を用いて、最適な設置台数を決定するための手順を構築し、実際のシステムに対して適用した。4.自動倉庫については、詳細なモデル化のためのプログラム・ファイルの設計方法を提案し、モジュール方式を採用して、柔軟性のあるシミュレーション・モデルを迅速に構築できるようにした。5.これまでの研究成果を統合して、インテリジェント・シミュレーション・システムによる意思決定支援のためのシステム解析手順を構築した。研究対象とするフレキシブル生産システムについて、加工・組立に関するデータを収集した。このフレキシブル生産システムは、NC旋盤、ターニングセンタ、立型マシニングセンタ、横型マシニングセンタの各NC工作機械、AGV(無人搬送車)、自動倉庫、産業用ロボットで構成されていて、コンピュータがシステム全体を統括している。はじめに、この生産システムに関するコンピュータ・シミュレーション・モデルを構築し、種々の解析を行った。そして、ワークステーションを用いて、このシミュレーション・モデルから得られる解析結果を詳細に検討し、インテリジェント・システムの枠組を構築した。そして、生産システムを評価するための評価尺度(機械や産業用ロボット、無人搬送車などの稼動率、仕掛在庫量、生産数量など)とインテリジェント・シミュレーション・システムの関係を理論的に体系化するための検討を行った。また、フレキシブル生産システムの経済性に関する評価を実施するために、製造原価を計算するための原価計算システムを新たに構築し、実際のコスト・データを用いて数値計算を行った。そして、生産システムの能率と経済性を共に考慮したアプローチを提唱することができた。現在は、加工・組立型フレキシブル生産システムの設計・改善に際して、これまでに開発したインテリジェント・シミュレーション・システムによる意思決定支援のためのシステム解析手順を作成に取り組んでいる。1.研究対象とするフレキシブル生産システムについて、加工・組立に関するデータを収集した。この生産システムは、NC旋盤、タ-ニングセンタ、縦型および横型マシニングセンタの各NC工作機械、AGV(無人搬送車)、自動倉庫、産業用ロボットで構成されていて、コンピュータ・シミュレーション・モデルを構築し、種々の解析を行った。そして、ワークステーションを用いて、このシミュレーション・モデルから得られる解析結果を詳細に検討し、インテリジェント・システムの枠組みを構築した。2.生産システムを評価するための評価尺度(機械や産業用ロボット、無人搬送車などの稼働率、仕掛在庫量、生産数量など)とインテリジェント・シミュレーション・システムの関係を理論的に体系化するための検討を行った。3.無人搬送車・台車については、能率および経済性の観点から、最適な設置台数を決定するための手順を構築し、実際のシステムに対して適用した。4.自動倉庫については、詳細なモデル化のためのプログラム・ファイルの設計方法を提案し、柔軟性のあるシミュレーション・モデルを迅速に構築できるようにした。5.平成7年度には、これまでの研究成果を統合して、インテリジェント・シミュレーション・システムによる意思決定支援のためのシステム解析手順の構築を目指している。1.前年度にひき続き、研究対象とするフレキシブル生産システムにおいて、加工・組立に関するデータを収集した。

2.生産システムを評価するための評価尺度(NC工作機械・産業用ロボット・無人搬送車などの稼働率、仕掛在庫量、生産数量など)とインテリジェント・シミュレーション・システムの関係を理論的に体系化した。3.無人搬送車・台車については、能率および経済性の観点から、シミュレーション技法を用いて、最適な設備台数を決定するための手順を構築し、実際のシステムに対して適用した。4.自動倉庫については、詳細なモデル化のためのプログラム・ファイルの設計方法を提案し、モジュール方式を採用して、柔軟性のあるシミュレーション・モデルを迅速に構築できるようにした。5.これまでの研究成果を統合して、インテリジェント・シミュレーション・システムによる意思決定支援のためのシステム解析手順を構築した。
強磁性体/半導体へテロ構造におけるスピン依存伝導の研究

半導体中の伝導電子のスピンを操作し、これまでにない新しい機能を有する電子/光デバイスの研究が盛んに行われている。その実現の第一歩は、スピン偏極した電子を半導体内に発生させることであり、強磁性電極から半導体にスピン偏極した電子を電気的に注入する方法(スピン注入)が有効である。本研究では、高効率スピン注入の実現に向け、スピン偏極率の高いハーフメタル材料であるCo系ホイスラー合金薄膜を半導体GaAs上に高品質に形成するとともに、ホイスラー合金/GaAsヘテロ接合構造におけるスピン依存伝導特性を明らかにした。このことにより、将来の新しいスピン機能デバイスの創出にむけた基盤技術を確立した。本研究の目的は、1)スピン偏極率の高いハーフメタル材料を用い、半導体中への高効率なスピン注入を実現すること、および、2)スピン注入した電子の半導体超構造におけるスピン依存伝導特性を明らかにすることである。今年度は、主に、Co系ホイスラー合金薄膜とMgOトンネル障壁層からなるトンネル注入源の実現にむけ、それらの良質な単結晶薄膜をGaAs上にエピタキシャル成長させる技術を開拓した。Co系ホイスラー合金はそのいくつかがハーフメタルであることが理論的に指摘され、また、室温より十分高いキュリー温度を有することから、室温において高いスピン偏極率が期待される材料である。今回は、Co_2Cr_<0.6>Fe_<0.4>Al(CCFA)とCo_2Mnsi(CMS)について検討したところ、両材料ともに、GaAs基板上に薄いMgO障壁層を介してエピタキシャル成長することを確認し、特に、CMS薄膜では、原子配置の乱れが少ない結晶構造を有することを実証した。また、得られたCMS薄膜の磁気特性のMgO挿入効果を調べ、MgO層の挿入により磁化の値が増大することを見出した。さらにスピン注入素子の実現のための基礎検討として、CMS/MgO/n-GaAs構造の電気的特性を調べ、MgO層がトンネル障壁として機能していることを確認した。これらの成果は、高効率スピン注入素子実現にむけて有意な結果である。平成20年度は、これらの成果を踏まえ、スピン注入効率の評価と半導体内でのスピン依存伝導特性を明らかにする計画である。本研究の目的は、1)スピン偏極率の高いハーフメタル材料を用い、半導体中への高効率なスピン注入を実現すること、および、2)スピン注入した電子の半導体中におけるスピン依存伝導特性を明らかにすることである。今年度は、(1)スピン注入源として、Co系ホイスラー合金薄膜とMgOトンネル障壁層、もしくは、ホイスラー合金とGaAsのショットキー障壁層からなるトンネル注入をそれぞれ検討し、それらの良質な単結晶薄膜を化合物半導体のGaAs上にエピタキシャル成長させる技術を開拓するとともに、(2)スピン注入効率を光学的に評価するためのスピンLED構造、および、電気的に評価するための強磁性体/半導体(GaAs)/強磁性体横型接合構造を有した磁気抵抗素子をそれぞれ作製した。その結果、ホイスラー合金のCo_2MnsiとMgOトンネル障壁を有するスピンLED構造において、室温において明瞭なエレクトロルミネッセンスを観測するとともに、スピン注入を示唆する発光の偏向特性を確認した。また、ショットキー障壁を有する磁気抵抗素子において、スピン偏極電子のトンネル注入によるトンネリング異方性磁気抵抗(TAMR)効果を新たに見出した。さらに、TAMR効果の強磁性電極材料依存性、バイアス電圧依存性、測定温度依存性を評価し、半導体中におけるスピン.依存伝導特性を明らかにした。以上の成果は、将来の新しいスピン機能デバイスの創出にむけた基盤技術として有用である。
光反応性ブロックコポリマーの精密合成とそのミクロ相分離を利用した多孔質膜の作製

光反応性モノマーとして4-ビニル-α-メチルケイ皮酸誘導体に着目し、カルボキシル基をオキサゾリン環で保護した2-[l-(4-ビニルフェニル)-2-プロペニル]-4,4-ジメチル-2-オキサゾリン(1)を合成し、そのアニオン重合を行った。1の重合は、α-メチルスチレンオリゴマーのカリウム塩を開始剤に用いてTHF中、-78°Cにおいて1時間以内で完結し、狭い分子量分布(Mw/Mn<1.1)と設計通りの分子量を有するポリマーが定量的に得られた。1の重合系に新たに1を再添加すると、定量的な開始効率で分子量の規制された分子量分布の狭いボストポリマーが得られた。以上の結果から、1の重合はリビング的に進行していることが確認された。1とイソプレン、スチレン、メタクリル酸tert-ブチルとのアニオン共重合によって設計通りの鎖長とセグメント比を有するブロック共重合体が合成できた。ポリ(1)の保護基であるオキサゾリン環は、酸性続いて塩基性条件下で加水分解することにより定量的に除去され、目的とする一次構造の明確なポリ(4-ビニル-α-メチル桂皮酸)を得ることに成功した。さらにポリ(4-ビニル-α-メチル桂皮酸)はジアゾメタンで処理することにより、ポリ(メチル4-ビニル-α-メチル桂皮酸)に定量的に変換された。ポリ(1)またはポリ(メチル4-ビニル-α-メチル桂皮酸)に紫外光を照射することにより、ビニレン基の[2+2]環化反応が進行し、架橋した不溶性のポリマーを高収率で与えることを確認した。両者のポリマーは新規の光反応性ポリマーとして興味が持たれる。光反応性のユニットとして4-ビニル-α-メチルケイ皮酸誘導体に着目し、カルボキシル基をオキサゾリン環で保護したモノマー2-[1-(4-ビニルフェニル)-2-プロペニル]-4,4-ジメチル-2-オキサゾリン(1)を合成し、そのアニオン重合を試みた。1の重合は、α-メチルスチレンオリゴマーのカリウム塩を開始剤に用いてTHF中、-78°Cにおいて1時間以内で完結し、定量的にビニル重合した繰り返し単位を有するポリマーが得られた。ポリ(1)のGPC曲線は単峰性で、狭い分子量分布(Mw/Mn<1.1)を有することが明らかとなった。VPOより求めたポリ(1)の分子量の実測値は、モノマーと開始剤の比より求めた計算値とよく一致した。1の重合系に新たに1を再添加すると、定量的な開始効率で分子量の規制された分子量分布の狭いポストポリマーが得られた。ポリ(1)またはポリ(メチル4-ビニル-α-メチル桂皮酸)に紫外光を照射することにより、ビニレン基の[2+2]環化反応が進行し、架橋した不溶性のポリマーを高収率で与えた。
メイラード反応後期生成物の構造決定と糖尿病合併症の生化学的診断指標の開発

糖とのメイラード反応によって蛋白は蛍光・褐色変化・分子架橋を特徴とする後期反応生成物(AGE)による修飾を受ける。近年、AGEは糖尿病合併症の発症因子の一つとして提唱されているが、AGEの如何なる構造体がこれらの病変発症と関係しているかを明確にする必要がある。本研究プロジェクトは、我々が見い出した主要AGE構造体(以下X1と省略する)の構造を決定し、その生体内発現を解析し、X1の種々の病態における意義を明確にすることを目的としてスタートし、研究期間内(平成7-8年度)に以下の成果を得ることができた。(2)X1を発現している生体蛋白の同定:抗X1抗体を用いた免疫学的解析によって、X1が、(i)ヒト水晶体に発現し、加齢依存的に増加すること、(ii)ヒト冠状動脈の粥状動脈硬化病巣の泡沫細胞並びに細胞外蛋白、(iii)糖尿病患者の腎臓、(iv)透析性アミロイドーシスの手根管沈着部位、(v)日光性弾力線維症の病変部などに存在することが明確になった。これらの結果は、主要AGE構造体であるX1による生体蛋白の修飾が老化現象や糖尿病合併症、動脈硬化症などの加齢によって促進される病態の発症・促進因子として作用している可能性を示唆している。今後は、血液及び尿蛋白でのX1定量系の確立ならびに上記病変部におけるX1の蓄積量を定量的に把握することが必要であろう。糖とのメイラード反応によって蛋白質は蛍光・褐色変化・分子架橋を特徴とする後期反応生成物(AGE)による修飾を受ける。近年、AGEは糖尿病合併症の発症メカニズムの一つとして提唱されているが、AGEの如何なる構造体がこれらの病変発症と関係しているかを明確にする必要がある。本研究の目的は、主要AGE構造体を単離し、その構造を決定し、その生体内発現様式、更には、糖尿病合併症、老化現象などの病態における量的変動を解析し、主要AGE構造体の病態における意義を明らかにするものである。平成7年度の実験において以下の成果が得られた。(1)主要AGE構造体(X1)の単離及び構造決定:我々はα-tosyl-lysine-methyl esterを出発材料とし、グルコースと保温し、褐色・蛍光性のAGE標品を調製し、逆相HPLCによって、主要蛍光物質(以下,これをX1と省略する)を単離するのに成功した。質量分析、及び核磁気共鳴(^1H-NMR,^<13>C-NMR)による機器分析によって、X1の化学構造の決定に成功した。(2)抗AGE特異抗体の作製:単離したX1をKeyhole limpet hemocyanin (KLH)と共有結合させ、家兎に免疫し、ポリクローナル抗体(抗X1抗体)を調製した。抗X1抗体は種々のAGE化タンパク質(アルブミン、ヘモグロビン、コラーゲン等)と有意に反応することことから、X1がAGE化蛋白に発現していることが明らかになった。(3)主要AGE構造体(X1)の生体内存在の証明:我々は現在まで、AGEがヒト水晶体及び、手根管症候群を示す透析性アミロイドーシス患者のβ2-microglobulinに発現していることを報告している。上記調製した抗X1抗体はヒト水晶体蛋白質(クリスタリン)と陽性の反応を示し、反応性は加齢とともに増加した。このことから、我々の同定したAGE構造体X1は生体蛋白質に少なくとも発現していることが明確になった。平成8年度は他の組織蛋白並びに血液及び尿蛋白での存在を検討する予定である。本研究は、我々が見い出した主要AGE構造体(以下X1と省略する)の構造を決定し、その生体内発現を解析し、X1の種々の病態における意義を明確にするものである。平成8年度の研究によって以下の成果が得られた。

(2)X1を発現している生体蛋白の同定:抗X1抗体を用いた免疫学的解析によって、X1が、(i)ヒト水晶体に発現し、加齢依存的に増加すること、(ii)ヒト冠状動脈の粥状動脈硬化病巣の泡沫細胞並びに細胞外蛋白、(iii)糖尿病患者の腎臓,(iv)透析性アミロイドーシスの手根管沈着部位、(v)日光性弾力線維病の病変部などに存在することが明確になった。これらの結果は、主要AGE構造体であるX1による生体蛋白の修飾が老化現象や糖尿病合併症、動脈硬化症などの加齢によって促進される病態の発症・促進因子として作用している可能性を示唆している。今後は、血液及び尿蛋白でのX1定量系の確立ならびに上記病変部におけるX1の蓄積量を定量的に把握することが必要であろう。
不飽和結合の置換基効果を活用する新規タンデム反応の開発と創薬への応用

ビスマス(III)触媒を用いたプロパルギルアルコールのタンデム反応の研究から4-キノロン体をワンポットで得ることに成功した.さらにアルキンに対する位置選択的なヨードアジデーションを経るジアジドケトンの合成法を確率した.またアレニルケトンを経由する反応により,β,γ-不飽和ケトンが得られ,さらにα,β-不飽和ケトン,ベンゾフラン体やインドール体に導くことに成功した.2-アルキニルフェニル誘導体のアリール化-閉環反応の検討により,イミノイソクマリン体,ベンゾキサジン-2-オン体,ベンゾキサジン-2-アミン体,2,3-二置換インドール体の合成法を確立することができた.1.アルキンへの位置選択的なヨードアジデーションを経るジアジドケトンの合成2013年に報告した金属触媒を用いない三重結合の切断反応の応用として,芳香環上に電子供与性の置換基を有しないアリール基とアルキル基が置換したアルキンに対するN-ヨードスクシンイミドとトリメチルシリルアジドの付加反応を検討した.その結果,一般的な位置選択性すなわちベンジル位の炭素がカチオン性を有し求核剤の攻撃を受けると予想される選択性とは逆の位置選択性を示すヨードアジデーション化が進行し,主にZ-アジドヨードアルケンが得られた.E-体よりもZ-体が主となる理由としてエネルギー的安定性と"cis-effect"が考えられた.エネルギー的安定性に関しては計算化学の検討からZ-体の方がE-体よりも2kcal/mol以上安定であるという結果を得た.さらにアジドヨードアルケン中間体を経由してα,α-ジアジドケトンが生成することが明らかとなった.同様の反応をNISの代わりにNBSを用いて行うと一般的な位置選択性が見られた。2.ビスマス(III)触媒を用いたプロパルギルアルコールのタンデム反応の研究プロパルギルアルコール誘導体をアルコール存在下,トリフルオロメタンスルホン酸ビスマス(III)で処理すると,Meyer-Schuster転位によりα,β-不飽和ケトンが生成し,続いてアルコールが1,4-付加しβ-アルコキシケトンが得られた.この反応を芳香環のオルト位にカルバメート基を有する化合物に適用したところ,中間体のα,β-不飽和ケトンへのカルバメート窒素の1,4-付加反応が進行し,対応する4-キノロン体をワンポットで得ることに成功した.1.『2-アルキニルベンズアミドとジアリールヨードニウム塩の反応』2-アルキニルベンズアミドを原料とし、銅塩を触媒としてジアリールヨードニウム塩を反応させ、酸化的アリール化を検討した。三重結合炭素にアリール化が起きると予想していたが、アミド置換基の電子吸引性により三重結合の電子密度が減少していたためか三重結合炭素はアリール化されず、実際はアミドの窒素原子にアリール化が起きた。さらに銅塩触媒による6-endo-dig環化反応が進んだ。環化の際の求核部位はアミドの窒素原子と予想していたが、実際は酸素原子が求核攻撃を行い、生物活性でも興味が持たれるイミノイソクマリン体を良好な収率で得ることに成功した。中間体を特定するためにアミドの窒素をフェニル化した2-アルキニルベンズアミドを合成しその反応を検討した結果、これ以外にも中間体が存在することが示唆された。2.『アレニルケトンを経由するワンポット反応』当研究室で確立した立体選択的合成法により得られるエニニルアセテートを原料とし、これを加水分解することによりアレニルケトンが中間に生成することが判明した。アレニルケトンのβ位に求核試薬としてアルコールが反応すると、立体選択的にトランス体のβ,γ-不飽和ケトンが得られた。分子内にアルコール部位を有する場合、環化反応が進行し、さらに異性化反応によりα,β-不飽和ケトンが得られた。オルト位に水酸基やアミノ基を有する芳香環がsp炭素に結合したエニニルアセテートを原料としたところワンポットでベンゾフラン体やインドール体を得ることに成功した。研究は予定通りに進行しているというわけではないが、必要に応じて可能な限り計画に沿った研究になるように修正を加えている。そのため達成度としては順調と考えている。『2-アルキニルフェニル誘導体の位置選択的アリール化-閉環反応』ジアリールヨードニウム塩-銅触媒を用いる炭素原子のアリール化は有用な方法として近年研究が盛んであるが、酸素原子、窒素原子のアリール化に関してはあまり知られていない。そこで分子内に求核性を有する部位として三重結合、酸素原子、窒素原子をもつ化合物を原料として、どのような反応性を示すのかについて検討した。2-アルキニルベンズアミドを原料とする反応ではアミド置換基の電子吸引性によりオルト位の三重結合の電子密度が減少するためか、三重結合炭素はアリール化されず、アミドの窒素原子にアリール化がおこり、さらに銅触媒による6-endo-dig環化反応が進み,生物活性を示す可能性があるイミノイソクマリン誘導体を得ることに成功した。次に芳香環につく置換基が電子供与性のカルバメートやウレア誘導体を用いるジアリールヨードニウム塩-銅触媒の反応について検討した。芳香環につく置換基が電子供与性の場合、三重結合炭素の電子密度が上がり、炭素原子のアリール化が効率良く進行することが判明した。環化の様式は先のアミド誘導体とは異なり、6-exo-dig環化が進行し、エキソ四置換アルケン誘導体が生成した。

カルバメート体では炭素原子と窒素原子がアリール化され、さらに環化反応がおきベンゾキサジン-2-オン体が得られた。ウレア体からは炭素原子のみがアリール化され環化反応が進み、ベンゾキサジン-2-アミン体が得られることがわかった。次に触媒を銅塩からパラジウム塩に変え、カルバメート体の反応を検討した。驚いたことにジアリールヨードニウム塩-パラジウム触媒を用いるカルバメートの反応からはインドール環3位の炭素原子のアリール化を伴う5-endo-dig環化反応により、2,3-二置換インドール誘導体が収率よく得られることがわかった。ビスマス(III)触媒を用いたプロパルギルアルコールのタンデム反応の研究から4-キノロン体をワンポットで得ることに成功した.さらにアルキンに対する位置選択的なヨードアジデーションを経るジアジドケトンの合成法を確率した.またアレニルケトンを経由する反応により,β,γ-不飽和ケトンが得られ,さらにα,β-不飽和ケトン,ベンゾフラン体やインドール体に導くことに成功した.2-アルキニルフェニル誘導体のアリール化-閉環反応の検討により,イミノイソクマリン体,ベンゾキサジン-2-オン体,ベンゾキサジン-2-アミン体,2,3-二置換インドール体の合成法を確立することができた.研究は予定通りに進行しているわけではないが,可能な限り計画に沿った研究になるように修正を加えている.そのため達成度としては順調と考えている.現在、同一分子内に窒素原子、酸素原子、三重結合を含む化合物を原料として、それらのカルボカチオン等価体に対する求核性の違いを利用する反応を検討している。その過程で上述したイミノイソクマリン体以外に、ベズオキサジン-2-オンやベズオキサジン-2-アミンの生成反応も見出すことができたので、これらに関して詳細に検討している。さらに同一分子内に窒素原子、酸素原子、三重結合を含む化合物と別の求核剤との反応についても詳しく検討する。医歯薬学現在,同一分子内に窒素原子,酸素原子,三重結合を含む化合物を原料として,それらのカルボカチオン等価体に対する求核性の違いを利用する反応を検討している.その過程でイミノイソクマリンの生成反応を見出したので,これらに関して詳細に検討する.さらに同一分子内に窒素原子,酸素原子,三重結合を含む化合物と別の求核剤との反応についても詳しく検討する.当初予定した実験がうまくいかず、少し予定を変更した。それに伴って購入試薬類にも変更があったため。計画通りに研究が進行せず,試薬代と溶媒代が当初の予定額より少なかったため.今年度は3年目なので実験を精力的に進める予定であり、試薬類の購入に充てたいと考えている。研究は遅れながらもほぼ順調に進んでいるので,今年はある程度高価な試薬を使用する予定である.また研究室の整備が未だ未完成のため,エバポレーター,冷却機,ダイヤフラムポンプなどの購入を予定している.