hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
核内受容体リガンド活性を介した内臓脂肪減少作用を有する新規天然化合物の探索

生薬・甘草(カンゾウ:Glycyrrhizaglabraを基原とするもの)のEtOH抽出物にPPARγリガンド活性を見出したため,同抽出物についてリガンド活性を指標とした成分検索を実施した。その結果、新規化合物7種を含む計30種のフェノール性化合物を単離し、それらの構造をNMRを中心としたスペクトル解析により決定した。単離された化合物の内、10種の化合物が強いPPARγリガンド活性を示し、活性強度および含有率よりglabridinがEtOH抽出エキスのリガンド活性に大きく寄与していることが示された。また、構造活性相関として、エーテル環が開裂し、水酸基とプレニル基になることでリガンド活性が増強することが明らかとなった。1)CV-1細胞を用いたPPARγリガンド活性の評価:PPARγ薬用植物(漢方生薬、薬用植物、食用ハーブを含む.乾燥重量10g)を95% EtOH(40ml)で1時間加温(60-70°C)抽出した.ろ過後,減圧下溶媒を留去し,薬用植物のEtOH抽出エキスを調製した.EtOH抽出エキスについてCV-1細胞(雄性アフリカミドリザル腎臓由来の培養細胞)を用いたPPARγリガンド活性を評価した.PPARγリガンド活性試験方法は実験計画書の通りである.その結果,Glycyrrhiza glabra L.の根および根茎,Syzygium aromaticumのつぼみの両EtOH抽出エキスの30μg/mlにおける抽出物の発光量が陽性対照であるトログリタソン0.5μMにおけるそれよりも多かったため,活性抽出エキスと判定した.Glycyrrhiza glabra L.の根および根茎[日局カンゾウの基原の一つ]のEtOH抽出エキスについては,順相シリカゲルカラムクロマトグラフィーに付し,CHCl_3-MeOH(19:1,9:1,2:1)およびMeOHで順次溶出することにより,4つの画分を得,その中で一番極性の低い画分にPPARγリガンド活性が集中した.現在,同画分について成分検索を進め,活性本体化合物の同定を試みている.Syzygium aromaticumのつぼみ[日局チョウジの基原]のEtOH抽出エキスについては,多孔質合成吸着剤Diaion HP-20カラムに付し,現在,活性画分の同定を行なっている.
戦前の東京市における教育救済事業と特別学級編制に関する歴史的研究

11900(明治33)年の小学校令改正以前の東京市域において多様な初等教育機関(私立小学校・小学簡易科・夜学校等)が、近代化・都市化・産業化のなかで深刻化する「貧困・児童労働・不就学」等の多様な教育的困難を有する子どもに対して、いかなる教育的対応がなされていたかを明らかにした。21900(明治33)年の小学校令改正以降、東京市による公立尋常小学校の増設や就学督励策の推進がなされる中で、教員不足により二部教授・過大学級や子どもの学習困難や疾病・健康問題が深刻化する。こうしたなかで、公立尋常小学校とは別種の小学校である「特殊小学校」「特殊夜学校(夜間小学校)」がいかなる教育的対応を実施していたかを明らかにした。31920年前後において東京市によって実施される都市政策や児童保護・教育救済事業、多様な困難を持つ子どものための特別学級編制の実態を明らかにし、こうした一連の政策や実践が多様な背景・困難をもつ子どもの学力回復や生活改善にどのような影響を与えていくかを検討した。41930年代以降の総力戦・戦時体制において「人的資源の保護・育成」「健民健兵政策」が色濃くなるが、従来より設置されてきた多様な困難を持つ子どものための特別学級が、どのように変容していくのかを検討した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では戦前の東京市によって実施された教育救済事業が子どもの発達と生活改善を保障するものであったかを検討し、その一環として実施された特別学級編制において、貧困・児童労働・疾病・栄養失調・非行など多様な発達困難をもつ子どもに対してどのような特別な教育的配慮が行われたかを明らかにすることを目的としており、研究の視点に従って以下の作業を行った。1戦前の特別学級に関する先行研究、東京市の特殊小学校・小学校簡易科・貧児救済事業に関する先行研究のレビューを通じて、戦前期の子どもの就学督励に関わって、学習困難、健康不良、栄養失調、貧困などの多様な子どもの発達困難とその教育についてどのように捉えられているかを検討した。21900(明治33)年の小学校令改正以前の東京市域において多様な初等教育機関(私立小学校・小学簡易科・夜学校等)が、近代化・都市化・産業化のなかで深刻化する「貧困・児童労働・不就学」等の多様な教育的困難を有する子どもに対して、いかなる教育的対応を実施していたのかを明らかにした。31900(明治33)年の小学校令改正以降、東京市による公立尋常小学校の増設や就学督励策の推進がなされる中で、教員不足により二部教授・過大学級や子どもの学習困難や疾病・健康問題が深刻化する。1で挙げた戦前の教育救済事業と特別学級に関する先行研究のレビューについては、2017年の『日本特殊教育学会第55回大会』で研究発表を実施した。2で挙げた1900(明治33)年以前の東京市域内において多様な初等教育機関における子どもの「貧困・児童労働・不就学」への教育対応については、2017年の『日本教育学会第76回大会』で研究発表を行い、学会誌に論文投稿を実施した。3で挙げた1900(明治33)年以降の東京市における多様な初等教育機関における子どもの「貧困・児童労働・不就学」への教育対応については、2017年の『日本特別ニーズ教育学会第23回研究大会』で研究発表を行い、学会誌に論文投稿を実施した。また、研究課題に関する史資料の収集については、国会図書館・東京都公文書館・東京大学図書館などで実施した。1910年代までの東京市の教育救済事業についてこれまで検討をしてきたために、平成30年度は主に1920年代以降の東京市における教育救済事業の展開を検討する。具体的には以下の作業を実施する。1第一次世界大戦が終了する1918(大正7)年ころから、東京市においては都市の近代化に関する政策が練られるようになり、公立小学校においても、貧困・児童労働・疾病・栄養失調・非行などの多様な児童を含めた教育改善事業が本格的に実施されるようになる。

そこで、1920年前後において、東京市によって実施される都市政策や児童保護・教育救済事業、多様な困難を持つ子どものための特別学級編制の実態を明らかにし、こうした一連の政策や実践が多様な背景・困難をもつ子どもの学力回復や生活改善にどのような影響を与えていくかを検討する。21923(大正12)年の関東大震災の発災以降、教育復興事業を通じて実施された復興小学校の建築事業、学校衛生の拡充、貧児教育機関の改善、多様な困難をもつ子どもの特別学級の設置等の教育救済事業を検討し、これらの教育救済事業と特別学級編制が子どもの学力回復だけでなく、子どもの健康・発達・生活の改善を図るものであったことを明らかにする。31930年代以降の総力戦・戦時体制において「人的資源の保護・育成」「健民健兵政策」が色濃くなり、その観点から虚弱児童のための特別学級(養護学級)が急激に増加するが、こうした学級は子どもの劣悪な生活環境の改善というよりは、戦争遂行のために不可欠な手段として多量に設置されてきた。こうしたなかで、従来より設置されてきた多様な困難を持つ子どものための特別学級が、どのように変容していくのかを検討する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
切削工具材料の耐損傷性評価に関する研究

工具材料の切削性能を適切に評価すること目的として、表面き裂のような微小な欠陥からの破壊発生挙動について検討するとともに、表面き裂の生成に及ぼす成形加工条件や材料因子の影響を検討し、次の知見が得られた。なお、通常のセラミックでは残留応力が小さいと推定されることから、ここでは超硬合金工具材料を対象とした。1.曲げ強度と欠陥の大きさから微小き裂を考慮した強度評価が妥当であることが確認されるとともに、その微小き裂の大きさは焼結組織粒度に依存することを明らかにできた。2.表面き裂を起点とする破壊から微小き裂を考慮した強度評価に基づいて表面き裂の大きさ、および、研削加工条件と残留応力および残留応力層の大きさを検討した結果、表面き裂の形状評価に課題を残すが、曲げ強度の変化を説明できる表面き裂の値が得られ、表面き裂の大きさの評価方法が妥当であることがわかった。また、供試材料では表面き裂の大きさに対し、潜在内部欠陥が大きいことおよび残留応力層が同程度の深さであることから、曲げ強度は内部欠陥の分布に依存し、残留応力に強度が大きな影響を受けないことがわかった。また、表面き裂の大きさおよび研削力に及ぼす切込みの影響から、表面き裂の大きさには研削過程における上滑りが大きな影響を持つことが推定された。3.微視的組織因子をモデル化した単粒子の複合組織によるシミュレ-ション解析を行った結果、研削加工面の観察などの実験と対応した延性破壊と考えられる加工面生成条件は得られず、さらに、加工温度と解析領域を広げた複数の粒子をモデル化した検討がさらに必要であることが推定された。
音響二重ホログラフィ法による振動・騒音源の同定

騒音源を探査・同定する方法としては、従来、音響インテンシティ法、音響ホログラフィを用いる方法(従来法)が提案されている。音響インテンシティ法は同定音源近傍の再生能・解像能に弱点があり、各種提案されている従来の音響ホログラフィ法は近距離の再生精度は良好であるが、実機で計測を行なう場合には周辺機器、配管などの障害で適用不能なことも多い。そこで、本研究では、従来一つであった計測面を二重にすることにより音源位置と非音源位置間の位相差による再生音圧差を強調した音響二重ホログラフィ法を提案し、再生精度の高い音源同定法を実現することを目的とし、平成7年度、8年度の2ヶ年間にわたり実施した。主な成果の概要は以下の通りである。平成7年度には、測定面を二重にして音源同定の実験を行った。実験装置としては、音源に向かって複数のマイクロホンを並べ、その間隔を一定に保持しつつ水平面内を移動しながら計測を行うトラバース装置を無響箱内に設置し、二重の計測面を実現した。音源は1kHz発振を基準とした2個の模擬音源発生スピーカーをパワー比1:1及び1:2として用い、計測面間の距離も可変にして計測を行った結果、従来のホログラフィ法では同定不能であった2音源の同定を行うこrとができた。しかし、副次音源が生じてしまい。増幅係数や計測面距離の適性値を選ぶ必要が生じ、今後の課題として残された。平成8年度には、前年度に開発した手法を実用化レベルまで発展させることを目的として、研究を発展させ、以下の成果を得た。(1)前年度に問題となった計測面上に生ずる虚像としての副次音源を除去するために、増幅計数を調整できる「領域フィルタ法」を提案し、その影響を著しく低減させた。2)音響二重ホログラフィ法を、実働しているトラック用のディーゼルエンジンの騒音源同定に適用し、従来の手法より高精度の同定結果を得ることができ、実用化の可能性を明白にした。これらの諸成果は、日本機械学会と自動車技術会の論文集に掲載された。騒音源を探査・同定する方法としては従来、音響インテンシティ法、音響ホログラフィを用いる方法(従来法)が提案されている。音響インテンシティ法は同定音源近傍の再生能・解像能に弱点があり、各種提案されている従来の音響ホログラフィ法は近距離の再生精度は良好であるが、実機で計測を行う場合には周辺機器、配管などの障害で適用不能がことも多い。そこで、本研究では、従来1つであった計測面を二重にすることにより音源位置と非音源位置間の位相差による再生音圧差を強調した音響二重ホログラフィ法を提案し、再生精度の高い音源同定法を実現することを目的としている。本年度は、測定面を二重にして音源同定の実験を行った。実験装置としては、音源に向かって2つのマイクロホンを並べ、その間隔を一定に保持しながら水平面内を移動しながら計測を行うトラバース装置を無響箱内に設置し、二重の計測面を実現した。音源は1KHz発振を基準とした2個の模擬音源発生スピーカをパワー比1:1及び1:2として用い、計測面間の距離も可変にして計測を行った結果、従来のホログラフィ法では同定不能であった2音源の同定を行うことができた。

しかし、副次音源が生じてしまい、増幅係数や計測面距離の適正値を選ぶ必要があり、今後の課題である。騒音源を探査・同定する方法としては、従来、音響インテンシティ法、音響ホログラフィを用いる方法(従来法)が提案されている。音響インテンシティ法は同定音源近傍の再生能・解像能に弱点があり、各種提案されている従来の音響ホログラフィ法は近距離の再生精度は良好であるが、実機で計測を行う場合には周辺機器、配管などの障害で適用不能なことも多い。そこで、本研究では、従来一つであった計測面を二重にすることにより音源位置と非音源位置間の位相差による再生音圧差を強調した音響二重ホログラフィ法を提案し、再生精度の高い音源同定法を実現することを目的としている。本年度は、前年度に開発したこの新しい手法を実用化レベルまで発展させることを目的として、次の二課題を実施した。(1)前年度に問題となった計測面上に生ずる虚像としての副次音源を除去するように、増幅係数を加減できる「領域フィルタ法」を提案し、これを著しく低減させた。(2)音響二重ホログラフィ法を、実働しているトラック用のディーゼルエンジンの騒音源同定に適用し、従来の手法より高密度の同定結果を得ることができ、実用化の可能性を明白にした。上記の二つの成果が、日本機械学会と自動車技術会の論文集に投稿、掲載された。
保存されたタンパク質シュゴシンの機能および局在化機構の解析

生物が正常に増殖、発生するためには、体細胞分裂の際に生命の設計図である染色体DNAを正確に娘細胞に伝達することが必須である。この過程にミスが生じ、染色体数に異常がある細胞ができると、その細胞は細胞死を引き起こしたり、あるいは癌化したりする原因となると考えられている。Aurora B複合体は、分裂期に染色体上のセントロメア領域に局在し、スピンドル微小管と動原体との間の誤った結合を修正することで、染色体分配に必須の役割を果たしている。Aurora Bがこの機能を果たすためには、セントロメアに局在することが必須であると考えられるが、Aurora B複合体のセントロメア局在化機構は多くが不明であった。今回の研究で、保存されたキナーゼであるHaspin/Hrklが分裂期にヒストンH3の3番目のスレオニンをリン酸化し、そのリン酸化されたH3-T3をAurora B複合体のサブユニットの1つBirl/Survivineが認識して結合することでAurora B複合体のセントロメア局在化が促進されるということが明らかになった。またこの機構は、以前に我々が明らかにした、シュゴシンを介したAurora B複合体のセントロメア局在化機構とは並行して働いており、Aurora B複合体のセントロメア局在には2つの機構が協調して働いていることが明らかになった。シュゴシンのセントロメア局在には保存されたキナーゼBub1によるヒストンH2Aのリン酸化が必須であることが、以前の我々の研究から明らかになっている。今回の研究ではさらに、Aurora B複合体のセントロメア局在が、HaspinによるH3のリン酸化とBub1によるH2Aのリン酸化という2つのヒストンリン酸化修飾によって規定されるという画期的な機構を明確に示した。細胞が分裂して増殖したり、減数分裂をして配偶子を形成する際に正確に染色体DNAを分配することは重要である。この過程にミスが生じると、ガン化を招いたり、流産やダウン症の原因となる。真核生物に広く保存されたタンパク質シュゴシンは分裂期に染色体上のセントロメア領域に局在し、姉妹染色体間の接着を守る働きをしている。シュゴシンは正確な染色体分配をする上で必須のタンパク質であり、シュゴシンの機能が失われると、姉妹染色分体間の接着が維持できずに染色体分配に異常をきたす。ここでシュゴシンのセントロメア局在化機構は不明であった。今回の研究で、分裂酵母のシュゴシンSgolはヘテロクロマチンタンパク質Swi6と直接相互作用し、セントロメアへと局在化しているという機構を明らかにした。Swi6に結合できないSgolは正常にセントロメアに局在できず、姉妹染色分体間の接着の維持ができずに、染色体分配に異常をきたす。また、この機構は、ヒトのシュゴシンホモログの一つhSgo1と、ヒトのSwi6ホモログの一つHP1との間にも、その相互作用様式を含めて保存されていることも併せて示した。この研究成果は、発見以来その重要性から活発に研究されているタンパク質であるシュゴシンの、具体的なセントロメア局在化機構の1つを明らかにしたという面で非常に重要な成果である。また同時に、今まで謎であった、多くの真核生物でセントロメア周辺にヘテロクロマチンが形成されることの意義の一つが、シュゴシンを局在させることにあるということを示した点でも重要である。細胞が分裂して増殖したり、減数分裂をして配偶子を形成したりする際に正確に染色体DNAを分配することは重要である。シュゴシンが機能を果たす上で、セントロメアに局在することが非常に重要であるが、その具体的な機構は不明であった。今回の研究では、シュゴシンSgo1が進化的に保存されたSGOモチーフを介して、Bub1キナーゼによってリン酸化されたセントロメア領域のヒストンH2Aを含むヌクレオソームと相互作用することを発見し、さらにはSgo1がリン酸化H2Aとの相互作用およびヘテロクロマチンタンパク質Swi6との相互作用の協調的な働きによってセントロメアのヘテロクロマチン領域に局在していることを見出した。これらの研究結果からSgo1のセントロメア局在化機構が解明された。この成果は、染色体分配に必須の役割を果たす、保存された因子シュゴシンのセントロメア局在化機構を解明した非常に重要な成果であり、基礎科学的側面のみならず、ガン治療など医学的な見地からも将来の応用が期待される成果である。

Aurora Bがこの機能を果たすためには、セントロメアに局在することが必須であると考えられるが、Aurora B複合体のセントロメア局在化機構は多くが不明であった。今回の研究で、保存されたキナーゼであるHaspin/Hrklが分裂期にヒストンH3の3番目のスレオニンをリン酸化し、そのリン酸化されたH3-T3をAurora B複合体のサブユニットの1つBirl/Survivineが認識して結合することでAurora B複合体のセントロメア局在化が促進されるということが明らかになった。またこの機構は、以前に我々が明らかにした、シュゴシンを介したAurora B複合体のセントロメア局在化機構とは並行して働いており、Aurora B複合体のセントロメア局在には2つの機構が協調して働いていることが明らかになった。シュゴシンのセントロメア局在には保存されたキナーゼBub1によるヒストンH2Aのリン酸化が必須であることが、以前の我々の研究から明らかになっている。今回の研究ではさらに、Aurora B複合体のセントロメア局在が、HaspinによるH3のリン酸化とBub1によるH2Aのリン酸化という2つのヒストンリン酸化修飾によって規定されるという画期的な機構を明確に示した。
固体高分子形燃料電池のイオノマー中の酸素拡散挙動の解明

固体高分子形燃料電池の電解質膜および触媒層中のイオノマーの酸素物質移動挙動を微小電極を用いる電気化学的手法で解析した。炭化水素系電解質膜中の酸素透過率は、ペルフルオロスルホン酸系電解質膜よりもかなり低く、イオノマーとして用いるには酸素透過率の向上が必要である。また、膜厚500 nm未満のイオノマー薄膜を介する酸素物質移動では、気相からイオノマー薄膜への酸素溶解過程が律速であることを明らかにした。平成2123年の3年間で、PFSA膜であるNafion膜と炭化水素系電解質膜であるBPSH膜、SPEEK膜を用いて、微小電極を用いる電気化学測定法により酸素物質移動挙動を解析し、化学的構造の違いによる酸素拡散機構の変化を明らかにする。これらの結果をもとに、耐久性向上、性能向上に適した電解質膜、イオノマー開発の指針を得る。平成21年は、代表的なPFSA膜であるNafion[○!R]117膜を取り上げ、測定法の確立と膜内の酸素拡散挙動や拡散機構に関する情報を得た。さらに、電解質膜の前処理条件などの影響を明らかにした。温度の上昇とともにNafion[○!R]117中の酸素拡散係数は増加し,酸素溶解度は減少した.これは,0.5MH2SO4中での挙動とも良く一致した.温度の上昇に伴う酸素拡散性の増大が支配的である結果として,温度の上昇とともに酸素透過率は増加した.Nafion[○!R]117の酸素拡散活性化エネルギー(Ed)と酸素溶解エンタルピー(△Hs)は,0.5MH2SO4およびPTFEと比較して,ともにPTFEと非常に近い値であった.このことより,Nafion[○!R]膜中の酸素拡散パスが疎水性アモルファス領域であることが示唆された.また、RHの上昇とともにNafion[○!R]117の酸素拡散係数は増加し,酸素溶解度は減少した.また,RH>70%で酸素拡散係数は急激に増加した.このことは,含水率のRH依存性での挙動と良く一致し,電解質膜中の酸素ガス透過挙動の変化は,含水率に強く依存することが明らかとなった.RHの上昇に伴う酸素拡散性の増大が支配的である結果として,RHの上昇とともに酸素透過率は増加した.Nafion[○!R]膜中の酸素拡散挙動は、50-300ミクロンの範囲で膜厚にはほとんど影響を受けなかったが、前処理条件には大きく影響を受けることがわかり、前処理条件により酸素拡散挙動を制御できることが明らかになった。平成2123年の3年間で、PFSA膜であるNafion膜と炭化水素系電解質膜であるSPES-50膜、SPEEK膜を用いて、微小電極を用いる電気化学測定法により酸素物質移動挙動を解析し、化学的構造の違いによる酸素拡散機構の変化を明らかにする。平成22年度は炭化水素系膜(SPES-50膜、SPEEK膜)を用いて、これらを試料として同様の方法で酸素透過挙動を解析した。測定試料として本年度は炭化水素系膜(BPSH膜、SPEEK膜)を用い、平成21年度に開発した微小白金電極(直径:100mm)を用いるポテンシャルステップクロノアンペロメトリー(PSCA)法により、PEFCの運転条件として想定される様々な温度(3080°C、相対湿度50-90%)における酸素還元反応電流を解析した。微小電極を用いるPSCA法の電流一時間曲線の理論式を用いて、同時に拡散係数D、溶解度C、透過係数DCを求めた。芳香族炭化水素系電解質膜の酸素透過率はNafion膜に比べて低く、高相対湿度条件(RH=95、90器)において、SPES-50はNafion膜の1/4以下、SPEEKは1/6以下であった。これは、酸素拡散性と酸素溶解性の両者ともにNafion膜に比べ劣るためであることがわかった。一方、芳香族炭化水素系電解質膜の酸素透過率は、Nafion膜に比べて低相対湿度条件(RH≦70%)で著しく低下した。これは、芳香族炭化水素系電解質膜中の酸素拡散性が、RH≦70%にて著しく低下するためである。したがって、芳香族炭化水素系電解質は、酸素のクロスオーバーによって引き起こされる膜劣化速度を低減する効果があり、PEFC電解質膜としては有利であるが、触媒層内イオノマーとして用いるためには、酸素拡散性と酸素溶解性のさらなる向上が必要であることがわかった。固体高分子形燃料電池(PEFC)の触媒層中の酸素輸送の律速過程を明らかにするために、Nafion^<[○!R]>薄膜を対象に限界電流密度法を用いて、アイオノマー中の酸素物質輸送挙動の解析を行っている。昨年度は、微小電極を用いて、Nafion^<[○!R]>1110およびNafion^<[○!R]

>溶液を乾燥し成膜したリキャスト膜の酸素透過率(DC)を電気化学的に算出し、膜/気相界面上の酸素溶解抵抗の存在を検討し、酸素溶解速度(kC_<eq>)を解析する技術を開発し、10μm以下の膜厚では薄膜内の酸素拡散速度に比べて、気相/膜界面上における酸素溶解抵抗が律速過程となることを明らかにした。本年度は、より薄い膜厚での正確な測定を可能とするため、まずNafionのリキャスト法の改良を行った。乾燥時の急激な溶媒の蒸発を防ぐために、乾燥時の蒸気圧制御と乾燥後の150°C乾燥により、従来よりも飛躍的に膜厚が均一なリキャスト膜を得ることができた。新しい手法で作製したリキャスト膜を用いて、昨年度開発した手法を用いて、一定湿度(RH60%)、30-80°Cの温度領域、および一定湿度(RH60%)、30-80°Cの温度領域での測定を行い、酸素輸送の律速過程を明らかにした。いずれの場合にも、電解質の膜厚が薄いとき、酸素溶解速度(kC_<eq>)は酸素流束(DC_<eq>/d)よりも小さく、酸素溶解が膜内部の酸素輸送よりも遅い過程であることがわかり、昨年度の結果が妥当であることが裏付けられた。また、温度依存性は見られたが湿度依存性は見られなかった。さらに、これまで問題点であった測定の困難さを克服し、本測定法をより使いやすい測定法とするために、測定セルの改良を進めている。これまで、測定電極、参照電極を別々の電極として用いていたが、これを1本の電極にまとめ、接触状態を向上させる新セルを設計、作製した。今後、新セルを用いた測定を進める予定である。
食物の有する物理的・化学的性状に基づく摂食行動制御機構の行動学的・神経科学的解明

食物の味覚を条件刺激、その直後の内臓不快感を無条件刺激として動物に呈示するといわゆる味覚嫌悪学習を獲得することが知られている。しかしながら、本来動物が摂取している食物は単純な味溶液ではなく、硬さや温度といったような物理的な性状をも兼ね備えた複合刺激物であると考えることができる。本研究課題は、動物が、このような食物の物理的・化学的刺激をどのように摂食行動に反映させているかをラットを実験動物として用いた行動学的および神経科学的な手法を用いて検討したものである。その結果、ラットには、味覚のみならず食物の硬さや温度を条件刺激とした食物嫌悪条件づけの獲得能があることを明らかにした。また、食物の化学的刺激と物理的刺激の複合刺激下では、化学的刺激を優先して処理していることを明らかにした。また、条件刺激が何であろうとも、食物嫌悪条件づけには、扁桃体を中心とした脳部位が重要な役割を果たしていることを、FOS蛋白を手がかりとした免疫組織化学的実験および脳局所破壊実験により明らかにした。動物に対して、食物の化学的性状(動物は味覚として感受する)を条件刺激、その後の内臓不快感を追提示すると、いわゆる味覚嫌悪学習を獲得させることが知られている。しかしながら、本来、動物が摂取しているのは単純な味溶液ではなく、温度や硬さといった物理的な性状も兼ね備えた複合刺激物である。本研究においては、従来の研究では無視されてきた食物の物理的性状にスポットをあて、これら物理的性状を条件刺激とした場合にも、味覚と同様の嫌悪条件づけを獲得させることができるか否かを検討した。第1の実験として、食物の硬さを条件刺激とした嫌悪条件づけが可能か否かを検討した。成分が同じで、硬さのみが異なる特注飼料を摂食させたラットの腹腔内に、無条件刺激として体重の2%量の塩化リチウムを投与したところ、動物は、この硬さの飼料に対する嫌悪条件づけを獲得した。第2の実験として、飲料水の温度に対する条件づけが可能か否かを検討した。5°Cまたは40°Cの蒸留水を摂取させたラットの腹腔内に同様に塩化リチウムを投与したところ、やはり、当該温度の蒸留水に対してのみ嫌悪条件づけを獲得させることができた。以上の結果から、動物には、食物中の化学的刺激だけではなく、物理的な刺激に対しても嫌悪条件づけ獲得能が存在することが明らかとなった。前年度は、ラットに対して、食物の硬さや温度を条件刺激、その直後の内臓不快感を無条件刺激として提示すると、味溶液を条件刺激として提示した場合と同様に「食物嫌悪条件づけ」を獲得させることができることを、行動学的実験により明らかにした。本年度は、これらの条件づけ学習に脳内のいかなる部位が関与しているのかを調べる目的で、行動学的実験および免疫組織化学的実験を行った。行動学的実験においては、扁桃体を両側性に破壊したラットでは、温度を条件刺激とした条件づけそのものが不可能であることを明らかにした。免疫組織化学的実験では、FOS蛋白発現を指標として、脳内のいかなる部位の細胞に活性が見られるかを扁桃体を中心に観察した。具体的には、摂取溶液の温度を条件刺激として嫌悪を条件づけたラットに口腔カニューレを通じて、条件刺激温度の蒸留水を強制注入し、90分後のFOS活性を免疫組織化学的染色により調べた。その結果、これら条件づけラットの扁桃体基底外側核に見られたFOS陽性細胞は、条件づけを行っていないコントロールラットより優位に多いことを明らかにした。以上の結果から、摂取溶液温度嫌悪条件づけには、扁桃体が深く関与している可能性が示唆された。前年度までに、食物の硬さや温度のような物理的性質を条件刺激、その直後の内臓不快感を無条件刺激として呈示した場合に、化学的性質(味覚として感知する)を呈示した場合と同様に食物嫌悪学習を獲得すること、またその学習に関わる主たる脳部位が扁桃体に存在することを行動学的実験および免疫組織化学的実験により明らかにした。本年度の行動学的実験では、条件刺激を味覚と温度、もしくは、味覚と硬さといった複合刺激にした場合、ラットがどちらの刺激を優先して忌避行動を起こすかを検討した。その結果、物理的・化学的全ての刺激において味覚を最も優先させて忌避行動を起こすことを明らかにした。また、扁桃体の働きをさらに詳細に調べるために、イボテン酸を用いた脳内局所破壊実験を行った。

その結果、両側性に扁桃体を広域破壊したラットは、条件刺激が化学的刺激であっても物理的刺激であっても、食物嫌悪条件づけを獲得しないことを明らかにした。
口腔内感染度からみたビスフォスフォネート系製剤関連顎骨壊死の予防システムの構築

がんの骨転移などの治療に使用されるビスフォスフォネート(BP)製剤の投与を受けている患者において、顎骨壊死(ONJ)が発生するという事象が報告されている。岡山大学病院では、腫瘍センターに歯科衛生士を配置し、口腔内のトラブルの実態を調査した。その結果、年々腫瘍センター利用患者および歯科衛生士の面談件数は増えており、3年間で新たに6件のONJを見つけることができた。当院歯周科および口腔外科にてフォローしている。また、他の化学療法患者に口内炎の訴えがある患者が多く見られた。岡山大学病院では平成22年4月より腫瘍センターに歯科衛生士が配置され、同センターを受診した患者を対象に面談を行ってきた。平成22年度に792件、23年度に1194件、24年度に1033件の面談を実施した。その中で、ビスフォスフォネート系製剤(BP)投与患者において、平成24年度新たに2件の顎骨壊死(ONJ)を見つけることができた。2件はいずれも侵襲的歯科治療後に生じたものではなく、重度歯周炎により歯牙の自然脱落後に骨露出を生じたケースと、適合不良の義歯が原因でできた口腔内粘膜の傷から波及したケースであった。また、パイロットスタディとして、化学療法を行っている患者102名に対し、自己評価質問を行った。その結果、「摂食・嚥下・会話に支障がある」患者が40%、「粘膜の痛みがある」患者が25%、「歯の痛みがある」患者が25%存在することを確認した。さらに、インプラントのトラブルを有する患者も存在した。以上の実態および結果を当院の化学療法部門会議で発表し、医科系の関連職種の人に情報提供を行った。また、当院歯周科を受診した患者に対し口腔内細菌の感染度検査を行ったが、その検査値とONJおよび口腔粘膜病変の発症における関連性は明らかにならなかった。これまで、歯周炎をターゲットに実施してきた細菌の感染度検査であるが、口腔インプラント治療においても取り入れる研究を計画し、学会発表を行った。近年、がん患者に対する化学療法は、技術の進歩に伴って、従来の入院下ではなく外来通院で対応するケースが増えている。岡山大学病院腫瘍センターを利用する外来がん化学療法患者の件数は、平成22年度6,106件、23年度6,504件、24年度7,008件、25年度8,364件と年々増加していた。また、岡山大学病院では、平成22年4月より腫瘍センターに歯科衛生士が配置され、同センターを受診した患者を対象に面談を行ってきた。平成22年度に792件、23年度に1,194件、24年度に1,033件の面談を実施し,25年度は1,290件と増加していた。その中で、ビスフォスフォネート(BP)製剤およびデノスマブ投与患者において、これまでに8件の顎骨壊死を見つけることができた。いずれも歯牙が欠損している部位あるいは義歯を装着している部位に認められた。また、平成25年4月1日から6月24日の3ヵ月間、腫瘍センターで歯科衛生士と面談を行ったがん患者286名を対象に、口内炎の訴えがあった患者について解析した。その結果、BP製剤使用患者のうち口内炎の自覚がある者は、わずか3.3%であった。一方で、その他の抗がん剤を使用している者の21.2%に口内炎の自覚があり、特に大腸がんおよび血液がんの治療に使用される抗がん剤との関連性が示唆された。以上の実態および結果を学会および当院の化学療法部門会議で発表し、関連職種の人に情報提供を行った。また、らい菌感染のハンセン病患者をモデルにした口腔内細菌感染症の病態解明および、がん患者や高齢者などの易感染性患者を対象に想定した口腔内の感染防御法の考案を行い、論文発表した。癌の骨転移などの治療に使用されるビスフォスフォネート系製剤(BP)の投与を受けている患者において、侵襲的歯科治療を受けた後に顎骨壊死(BROMJ)が発生するという事例が相次いでいる。その発生のリスクファクターとして、口腔衛生状態の不良や歯周病や歯周膿瘍などの炎症疾患の既往が言われている。本研究は、岡山大学病院腫瘍センターを受診した患者を対象に面談を行い、BP投与の有無、歯科受診状況および口腔内のトラブル(BRONJ、口腔粘膜病変など)の実態を調査した。平成22年度1年間で、792件(704人)の面談数であったのに対し、平成23年度は、1194件(897人)と増加した。うちBP投与患者は672件(505人)で、他の化学療法患者が526件(392人)であった。

BRONJ発生は、平成22年度に4名、平成23年度に新たに2名見つかり、当院口腔外科にてフォローしている。この実態を当病院内のカンファレンスで発表し、医科系の関連職種の人に情報提供をしている。また、衛生士の学会で発表し、医歯看連携の新しい取り組みとして注目を浴びている。また、同院歯周科を紹介受診したBP投与患者を対象に口腔内診査を行い、プラークコントロール状態、歯周ポケット、歯肉の炎症、動揺などの基本的な歯周組織検査、レントゲン検査およびBRONJ、口腔粘膜病変の発症の有無を調べた。細菌検査、感染度検査を行った。そして、歯科治療および口腔衛生管理を実施している。岡山大学病院腫瘍センターを受診した患者の面談は継続して行っているものの、内科での使用薬剤の変更によって把握が困難になったケースがある。また、衛生士1名では1ヵ月に95件程度が限界であり、人的補充が必要となっている。また、ONJ発症は非常に稀であるため、口腔細菌の感染度検査を含め各種歯科疾患検査とONJの統計学的解析は行き詰っている。同時に、化学療法中の患者は、積極的歯科治療が十分に行えないという理由から治療後の位置づけが難しく、当初予定していた歯科治療前後での各種検査の比較はできない状況である。岡山大学病院腫瘍センターを受診した患者の面談は確実に行えており、実態の把握はできている。しかしながら、同院歯周科を紹介受診したBP投与患者の口腔内診査および検査は行っているものの、その解析が遅れており、歯周炎の程度や各種検査結果とBRONJおよび口腔粘膜病変の発症の関連性に関しては不明である。また、積極的歯科治療が充分に行えないという理由から、治療後の位置付けが難しく、治療前後の比較ができていない。引き続き、岡山大学腫瘍センターを受診し化学療法を行っている患者の面談を行い、口腔内の状況を把握し、患者やその家族のQOLを支援できるようにする。そして、がんの治療が支障なく継続できるようにする。これまで蓄積された口腔細菌(歯周病原細菌)に対する血清IgG抗体価検査の結果を分析し、ONJだけでなく、口腔粘膜疾患やインプラント所有患者における特徴おを見い出し、それらの関連性を明らかにする。随時、当院内外のカンファレンスなどで報告し、該当する医科系の診療科に情報提供し、その連携体制の見直しおよびよりよい体制の整備に働きがけていく。また、研究の成果を学術集会において広く公表する。引き続き、これまでの患者臨床データを蓄積し、統計解析のためのサンプルサイズを増やす。血清IgG抗体価レベルによるBRONJ発症の有無について検討し、カットオフ値を設定する。岡山大学病院腫瘍センターを受診する患者の末梢血を用いて血清IgG抗体価を測定し、検討されたカットオフ値を参考に、BRONJ発症のスクリーニングを行う。内科受診時に採取した血液の余りを譲渡してもらえるように、検査部への依頼および倫理委員会への申請をする必要がある。随時、腫瘍センターのミーティングおよび歯周病態学分野の医局会等で報告し、該当する医科の診療科との連携体制を見直しながら進めていく。そして、医科の診療科との連携システムの整備にも働きがけていく。研究の成果を、学術集会において広く公表する。また、英文誌あるいは和文誌にも投稿する予定である。これまでの患者情報や臨床および検査データを整理する。そして、口腔細菌に対する血清IgG抗体価レベルによって層別化を行い、種々の口腔内トラブルとの関連性を検討する。また、化学療法を行っている患者の口腔内トラブルを改善するべく、口腔衛生管理と疼痛緩和の実践を行うとともに、リスク調査を計画している。
イネ組織培養による欠失および挿入変異の育種的利用に関する研究

イネ組織培養によって生じる変異の解析を外部形態、二次元電気泳動によるタンパク質スポットの差異、およびDNA多型の面からアプローチした。1)カルス段階で外部形態が顕著に異なり、旺盛な分化を示すカルスを選抜し、個体を再分化させ、次代の種子からカルスを誘導し、形態的特徴を調べたところ、選抜当代と同様に旺盛に茎葉原基を分化するカルスとなり、このような培養変異が後代に遺伝していることが確かめられた。但し、再分化2代目の種子を発芽させ、その幼植物の外部形態を比較した結果、ビリディスが分離し、高頻度突然変異以外の変異も生じていることが、明かとなった。2)原品種カルスと高頻度分化突然変異カルスのタンパク質の二次元電気泳動を行った結果、突然変異カルスには5種のタンパク質スポットが欠損していることが明かとなった。現在、アミノ酸シークエンスによりこれらのタンパク質の同定を進めている。3)DNAレベルでの変異の解析はRAPD法、AFLP法およびRAPD法を用いて行った。RAPD法では用いた60種の10merプライマーのうち3種のプライマーを用いた場合に多型が認められ、突然変異系統はバンドが消失する傾向にあった。AFLP法およびRLGS法によってもDNAのバンドあるいはスポットが複数異なるのが認められ、この解析に用いた培養変異では、ゲノムの複数箇所で変異が生じていることが示唆された。現在、どのような遺伝子が変異しているのか、同定を進めると共に、変異した遺伝子のクローニングを進めている。
ニッケル省資源型高窒素ステンレス鋼の組織制御に関する研究

当機構で開発された高窒素ステンレス鋼(HNS)は、高強度、高耐食、非磁性の特長を有する優れた耐食材料であるが、課題は加工性の確保である。本研究では、微細窒化物分散のための最適な材料設計を行うとともに、再結晶法による結晶粒微細化手法を用いた組織制御により加工性向上を検討した。その結果、HNSバルク材で、結晶粒径が5μmまで微細化し、38%以上の伸びの確保に成功した。さらに0.1mm板厚のHNS鋼板の試作にも成功した。物質・材料研究機構(NIMS)で開発された「ニッケル省資源型高窒素ステンレス鋼(HNS)」は、高耐食、高強度、非磁性の特長を有するニッケル省資源型のステンレス鋼で、今後の展開に広く期待されているが、この素材の実用化を図る上での最大の問題点は、窒素(N)の固溶による加工性の低下である。そのため、金属材料に対する種々の組織制御法を用いて、実用化上、各種加工を可能とする制御プロセス指針の提案を目標としている。H20年度に実施した具体的な組織制御法としては、主として結晶粒微細化による均一伸びや靭性の確保である。鋼中に細かい窒素化合物を析出させ、それを起点に再結晶法による結晶粒微細化を図る。窒素化合物生成元素として、Ti,B,Nb等について検討した。併せて、冷間加工による予ひずみの影響についても調査した。その結果、Nbを添加元素とし、冷間加工度80%、900°C×5分間の熱時効処理を組み合わせることにより、受け入れ材の結晶粒径が70100μmであったものが10μmまで微細化でき、その結果、伸びが40%から50%程度の増加し、またプレス加工性の指標となるランクフォード値も0.7から1.0に増加したことから、上記のような組織制御法が加工性向上に有効であることを示した。物質・材料研究機構(NIMS)で開発された「ニッケル省資源型高窒素ステンレス鋼(HNS)」は、高耐食、高強度、非磁性の特長を有するニッケル省資源型のステンレス鋼で、今後の展開に広く期待されているが、最大の問題点は、窒素(N)の固溶による加工性の低下である。そのため、金属材料の種々の組織制御法を用いて、実用化上、加工可能な制御プロセス指針の提案を目標としている。具体的な組織制御法としては、結晶粒微細化による均一伸びや靭性の確保である。平成20年度は、鋼中に細かい窒素化合物を析出させ、それを起点に再結晶法による結晶粒微細化を図る。窒素化合物を生成する元素として、Ti,B,Nb等について検討した。その結果、Nbを添加元素とし、冷間加工度80%と、900°C×5分間の熱時効処理を組み合わせることにより、受け入れ材の結晶粒径が70100μmであったものが10μmまで微細化でき、その結果、伸びが40%から50%程度に増加した。また加工性の指標となるランクフォード値も0.7から1.0に増加したことから、上記のような組織制御法が加工性向上に有効であることを示した。平成21年度は、このような加工プロセスを用いて、実際に薄板加工やシームレス細管加工への適用性を検討した。その結果、冷間薄板加工については、板厚0.18mmで、結晶粒径:10μm程度、シームレス細管加工については、Φ1.4mmで、肉厚:0.1mmで、結晶粒径:12μm程度のものが加工できることを示した。今後の課題は、このようにして得られた素材が、高ひずみ加工後も、本来材料特性として有している高強度、高耐食性、非磁性の機能を失うことなく、構造部材としての材料健全性を維持できるかどうかである。物質・材料研究機構(NIMS)で開発された「ニッケル省資源型高窒素ステンレス鋼(HNS)」は、高耐食、高強度、非磁性の特長を有するニッケル省資源型のステンレス鋼で、今後の展開が期待されているが、最大の問題点は、窒素(N)の固溶強化や加工硬化による加工性の低下である。本研究の目的は、組織制御による加工性向上の指針を得ることである。具体的な組織制御法としては、再結晶法による結晶粒微細化手法の確立である。平成20年度は、種々の添加元素を含む最適合金設計を行い、さらに、冷間加工による予ひずみの影響についても調査した。その結果、Nbを窒化物微細分散用の添加元素として、冷間加工度80%と、900°C×5分間の熱時効処理を組み合わせることにより結晶粒微細化挙動を調べた。その結果、受け入れ材の結晶粒径が70100μmであったものが10μmまで微細化でき、さらに、伸びが40%から50%程度に増加することなどを明らかにした。

平成21年度は、このような加工プロセスを用いて、実際に薄板加工やシームレス細管加工への適用性を検討した。その結果、冷間薄板加工については、板厚0.18mmで、結晶粒径:10μm程度、シームレス細管加工については、Φ1.4mmで、肉厚:0.1mmで、結晶粒径:12μm程度のものが加工できることを示した。平成22年度、この薄板材の燃料電池用セパレータへの適用性を求めて、さらに0.1mm板厚のオーステナイト鋼板の試作に成功し、セパレータを模擬したプレス加工についても加工可能なことが確認できた。薄板材の成果は、セパレータの実用化に向けた企業との共同研究が期待される。またシームレスパイプの成果は、生体材料分野におけるニッケルアレルギー対策材として、冠動脈ステント用素材の候補材として、その適用可能性を検討している。
細菌リポ蛋白質の膜遊離を触媒する新規ABCトランスポーターの構造

リポ蛋白質+2位のアミノ酸残基がアスパラギン酸の場合のみリポ蛋白質は内膜に残留する。内膜残留シグナルはなぜその役割を発揮するかを、LolCDEとリポ蛋白質を再構成したプロテオリポゾームで調べた。その結果、内膜残留シグナルを持つリポ蛋白質は、LolCDEの基質にならないこと、すなわちLol回避シグナルであることを明らかにした。一方、選別シグナルが遊離反応の時に機能するのか、リポ蛋白質の脂質修飾に影響を与えるのかについては、確定していなかった。そこで、アポ型リポ蛋白質を調製し、in vitroで成熟体リポ蛋白質に変換する実験系を構築し解析し、選別シグナルによって脂質修飾は異ならないこと、選別シグナルは遊離反応のみに影響を持つことを確立した。強く内膜に残留するシグナルを持ったリポ蛋白質を、外膜にまで運んでしまう変異株を分離したところ、LolCDE複合体の膜サブユニットLolCの40番目のアラニンがプロリンに変化した変異体であった。さらにこの変異体の分離によって、これまで不可能であったLolAとLolBが選別シグナルを認識するかどうかを調べた。その結果、選別シグナルは、LolCDEのみが認識することが初めて明らかになった。膜サブユニットLolCとLolEのアミノ酸配列はかなり相同性があるが、遺伝子破壊株を構築することにより、どちらのサブユニットもリポ蛋白質の遊離反応に必須であることを明らかにした。また、50種以上の大腸菌のABCトランスポーターの中で、LolCDEはMsbAと同様必須であることが判明した。遊離反応の際、LolCDEとLolA間には相互作用があることがLolA変異体の分離により初めて明らかになった。さらに、LolAからLolBにリポ蛋白質を受け渡すことができない変異体も分離した。リポ蛋白質局在化に関与する分子シャペロンLolA、ならびに外膜受容体LolBの結晶構造を、それぞれ、1.65、1.9Åの分解能で解明した。アミノ酸配列は似ていないにもかかわらず、両因子はリポ蛋白質の疎水性リン脂質部分を抱え込む様な極めてよく似た構造であることが判明した。LolCDE複合体を構成する膜蛋白質LolCとLolEは、200アミノ酸残基からなる膜外に露出した領域を持つ。この領域の配列は、LolBと比較的似ていることが判明した。従って、リポ蛋白質の選別から外膜への組み込みは、4種のLol因子(A、B、C、E)に存在する共通構造が脂質部分を抱え込んで進行すると考えられる。ATPaseサブユニットLolDには、ホモログ間で特に良く保存されているLolDモチーフと呼ばれる配列がある。この部分に変異を導入すると、LolD単独のATPase活性に変化はないが、LolC、LolEと複合体を形成した際のATPase活性が消失することが明らかになった。従って、LolDモチーフは膜サブユニットとの相互作用に重要な領域と考えられる。リポ蛋白質の選別シグナルの認識には、LolCDE複合体の内LolCが重要であることを明らかにした。シグナル認識に変異を持つLolCは、LolEやLolDとの相互作用が大きく変化していた。LolCDEはヌクレオチドに依存してLolAと相互作用することを明らかにした。また、LolCDEと強く相互作用し解離できないためLolA機能を喪失した変異体を分離した。これらの結果から、LolCDEの機能と構造に関する解析が大きく進展した。
層状複水酸化物の固体塩基性の評価基準・手法の確立

応募時の研究目的は層状複水酸化物(Layered Double Hydroxide:以下,LDHと略記)の固体塩基性を示す3つの要素(強度,量,性質)を定量化し,他の固体塩基材料や一連のLDH間で比較できるようにすると記載していた.そのため,平成30年度における研究計画では,LDHを用いた固体塩基反応の条件検討および最適化を行うとしていた.すなわち,合成条件・合成方法・構成元素が異なるLDHの固体塩基性の評価を触媒反応からサポートするためにまずは固体塩基反応の選定を行う予定をしていた.しかしながら,平成30年度前半における検討において,当初予定していた固液系の反応では応募者らが行いたい検討を行うのは難しいことがわかった.そこで計画を大きく見直すことにし,気固系の反応に展開することにした.LDHの固体塩基性を利用するのであればプローブでもあるCO2を利用するような反応が良いと考え,CO2の水素化をテスト反応とすることにした.一般的にNiを触媒とした場合においては,CO2の水素化を行うとCH4が主生成物として生成する.一方で,Ptを触媒とした場合においてはCOが主生成物として生成する.本年度の検討においては,Ni-Al LDHを前駆体として,少量のPtを層内に展開することによって,Pt-Ni合金粒子の調製に成功した.Ptを少量含むPt-Ni合金触媒上ではNi触媒と同様に,RWGS反応が大きく抑制されメタン化反応への高選択性を維持された.さらに,Ptを少量含む触媒はPtを含まない触媒のよりもメタン生成活性が向上した.また最適化された5 mol%のPtを含むPt-Ni組成において種々の合金担持触媒との活性比較を行い,本触媒のみが著しく高いメタン生成活性を持つことを明らかにした.研究実績の概要でも述べたように,当初予定していた固液反応系とは大きく異なる気固反応系を検討することになった.今後検討を行う予定であるCO2の水素化に関しても,CO2の吸着が関与する反応と考えられるため,固体塩基性の評価という点においては,研究提案のコンセプトは維持できると考えている.しかしながら,固体塩基点の検討方法が大きく異なってくるので研究計画を大きく変更する必要があると考えている.申請書において提案していた反応とは大きく異なるが,平成31年度に検討しようとしていた内容はほとんど変更しなくてもよいものだと考えている.すなわち,研究提案において示したPhase1「LDHを持ち多固体塩基触媒および触媒評価に関する現状調査」およびPhase 2「各種LDHを用いた固体塩基反応の準備」の結果,当初予想していなかったCO2の水素化を行うことになった.平成31年度においてはPhase 3「各種LDHを用いた固体塩基反応の検討および最適化」およびPhase 4「塩基性発現についての詳細な検討」を行う予定にしている.Phase 3に関しては平成30年度後半に終了している予定であったが,前述の理由によって平成31年度前半へと先送りすることになった.しかしながら,CO2の水素化を行う装置についてはすでに構築済みであり,一連の予備反応も終了しているため,順調に進捗すると考えている.Phase 4についてはLDHの高温焼成と固体塩基性の関係性について整理する方向で再構築することを予定している.応募時の研究目的は層状複水酸化物(Layered Double Hydroxide:以下,LDHと略記)の固体塩基性を示す3つの要素(強度,量,性質)を定量化し,他の固体塩基材料や一連のLDH間で比較できるようにすると記載していた.そのため,平成30年度における研究計画では,LDHを用いた固体塩基反応の条件検討および最適化を行うとしていた.すなわち,合成条件・合成方法・構成元素が異なるLDHの固体塩基性の評価を触媒反応からサポートするためにまずは固体塩基反応の選定を行う予定をしていた.しかしながら,平成30年度前半における検討において,当初予定していた固液系の反応では応募者らが行いたい検討を行うのは難しいことがわかった.そこで計画を大きく見直すことにし,気固系の反応に展開することにした.LDHの固体塩基性を利用するのであればプローブでもあるCO2を利用するような反応が良いと考え,CO2の水素化をテスト反応とすることにした.一般的にNiを触媒とした場合においては,CO2の水素化を行うとCH4が主生成物として生成する.一方で,Ptを触媒とした場合においてはCOが主生成物として生成する.本年度の検討においては,Ni-Al LDHを前駆体として,少量のPtを層内に展開することによって,Pt-Ni合金粒子の調製に成功した.Ptを少量含むPt-Ni合金触媒上ではNi触媒と同様に,RWGS反応が大きく抑制されメタン化反応への高選択性を維持された.さらに,Ptを少量含む触媒はPtを含まない触媒のよりもメタン生成活性が向上した.また最適化された5 mol%のPtを含むPt-Ni組成において種々の合金担持触媒との活性比較を行い,本触媒のみが著しく高いメタン生成活性を持つことを明らかにした.研究実績の概要でも述べたように,当初予定していた固液反応系とは大きく異なる気固反応系を検討することになった.今後検討を行う予定であるCO2の水素化に関しても,CO2の吸着が関与する反応と考えられるため,固体塩基性の評価という点においては,研究提案のコンセプトは維持できると考えている.しかしながら,固体塩基点の検討方法が大きく異なってくるので研究計画を大きく変更する必要があると考えている.申請書において提案していた反応とは大きく異なるが,平成31年度に検討しようとしていた内容はほとんど変更しなくてもよいものだと考えている.すなわち,研究提案において示したPhase1「LDHを持ち多固体塩基触媒および触媒評価に関する現状調査」およびPhase 2

「各種LDHを用いた固体塩基反応の準備」の結果,当初予想していなかったCO2の水素化を行うことになった.平成31年度においてはPhase 3「各種LDHを用いた固体塩基反応の検討および最適化」およびPhase 4「塩基性発現についての詳細な検討」を行う予定にしている.Phase 3に関しては平成30年度後半に終了している予定であったが,前述の理由によって平成31年度前半へと先送りすることになった.しかしながら,CO2の水素化を行う装置についてはすでに構築済みであり,一連の予備反応も終了しているため,順調に進捗すると考えている.Phase 4についてはLDHの高温焼成と固体塩基性の関係性について整理する方向で再構築することを予定している.