hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超ハイスループット滴定のための気節-フィードバック制御フローレイショメトリー

研究代表者が創案したフィードバック制御フローレイショメトリーに,気節ー非相分離検出法を導入した。液流を気泡で分節することで分散を抑制し,流量比をより正確に反映した検出信号の取得をめざした。構築したシステムとプログラムの分析条件を最適化したのち,各種酸塩基滴定に応用した。気節法の導入により,適用可能な濃度範囲が広まった。超ハイスループット化に焦点を当てた研究(気節なし)では,自作したLED検出器を用いて前例のないハイスループット滴定(50滴定/分)を実現した。さらに,2つのフィードバック機構を組み合わせることにより,品質分析と品質管理(設定濃度への自動調整)を同時に行うシステムも開発した。フィードバック制御フローレイショメトリー(FBFR)は,本研究代表者らが考案した新規流れ分析法である。試料と標準液を,両者の流量比を連続的に変動しつつ合流させ,下流で得られる検出信号Vdと流量比(実際には流量を制御する制御信号Vc)との関係を解析することで目的情報(濃度や平衡定数)を得る。解析結果を流量比制御へとフィードバックさせることで,ハイスループット化を達成する。本研究では,FBFRの信頼性の向上をめざし,流量比を正確に反映したVdが得られるよう液流を気泡で分節し(分散を抑制),信号処理によって気泡信号を除去したのち解析を行う気節-非相分離FBFRの開発を目的とする。平成27年度は,気相/液相の自動認識のためのアルゴリズムを導入した気節-非相分離FBFRのプログラム作成と分析システムの構築,酸塩基の直接滴定への応用による検証を実施計画とした。まず,フローシステムの構築と,Excel VBAによる制御・計測・解析プログラムを作成した。空気流量の検討および気泡導入による分散抑制効果の確認を経て,ブロモチモールブルー(酸塩基指示薬)を含むNaOH標準液によるHClの滴定に応用し,走査速度など基本的分析条件を最適化した。気泡信号の認識のためにVdの変位と傾きに閾値を設定したが,当量点付近における液相Vdの急激な変化が気泡信号と誤認識されることがあった。検討の結果,Vdを2階微分することで,指示薬の色調変化に比べてより急激なVd変化を与える気泡の影響が強調され,気泡信号を認識・除去できることが明らかとなった。この成果を第52回フローインジェクション分析講演会および2015環太平洋国際化学会議において発表した。一方,液流への気泡導入の精度はまだ十分ではなく,このことが気液信号の自動判別の信頼性にも影響を与えたので,「精度の高い気泡導入の達成」という課題が残された。気節-非相分離フィードバック制御フローレイショメトリーのためのExcel VBAによる制御・計測・解析プログラムの作成およびフローシステムの構築については,計画通りに進行した。ハイスループット化の実現のため,フィードバック制御に引き続き,より狭い範囲をより高速で走査する固定三角波制御も導入した。各制御における走査速度,固定三角波制御における走査範囲等の分析条件を最適化した結果,1分あたり11.3滴定の効率を実現した。気泡信号は鋭いピークとして液相信号の上に乗る。気節-非相分離検出法を導入した本研究代表者の従来研究(気節-非相分離振幅変調多重化フロー分析法)では液相信号の変化は緩やかであり,取得信号Vdの変位と傾きから容易に気泡信号を判別・除去できた。一方,フロー滴定に関する本研究では,当量点付近において急激な変化を示す液相信号と鋭いピーク形状を示す気泡信号との判別が難しく,液相信号を気泡信号と誤認識することがあった。検出信号を2階微分することで気泡信号を際立たせ,これを除去できることを見いだしたことは意義深いと考える。これらの研究成果は,第52回フローインジェクション分析講演会および2015環太平洋国際化学会議(招待講演)で発表することができた。しかし,酸塩基の組合せや液性(pH)によって,気泡の間隔が不均一になったり液流によって気泡が小さく破断されたりすることがあり,広く活用できる気泡信号判別法を確立する(Vdの変位,傾き,2階微分値に普遍性のある閾値を設定)までには至らなかった。このため,平成27年度中の目標であった原著論文の執筆という段階までには至らず,やや遅れているという自己評価となった。本研究代表者が考案した「フィードバック制御と固定三角波制御を併用したフローレイショメトリー」の超ハイスループット滴定への応用について,滴定液と被滴定液の流量比を正確に反映した検出信号を得るための気節法の導入と信号処理による相認識法を引き続き検討した。酸塩基指示薬のブロモチモールブルー(BTB)を含む0.1 M NaOHを滴定液, 0.010.30 M HClを被滴定液として用い,相認識のための条件を詳細に検討した。吸光度の測定はBTBの塩基性色(青)の極大吸収波長(618 nm)で行った。検出信号Vdの一階微分値および二階微分値に加え,液相信号レベルからのVdの偏移に対しても閾値を設定することで気泡信号の認識と除去を確実にした。本研究で用いた流路構成(総流量一定のもとで,酸と塩基を合流。塩基流量を制御信号Vcで変化)では,HCl濃度の逆数と当量点組成を与えるVcの逆数が比例関係にある。

この関係をもとに作成した検量線の決定係数は0.998となり,気節法を導入しない場合(0.969)よりも直線性が向上した。特製の発光ダイオード-フォトダイオード検出器を用いて,滴定の超ハイスループット化を検討した。総流量制御ポンプを検出器の出口側に配置することで両液の合流から検出までの時間を短縮し,49.6滴定/分という高い効率を達成した。本法を各種の酸塩基滴定,実試料として食酢(穀物酢,米酢,リンゴ酢)の分析に応用した。気節法の導入については,信号処理による相認識のための閾値設定が予想以上に難しく(反応系に応じて調整する必要あり),気泡導入精度の向上にも時間を費やした。このため,基礎的分析条件の検討が中心となり,目標とする日本薬局方医薬品の定量までには至らなかった。いずれも想定していたことではあったが,研究協力者の薬学部5年次学生2名が臨床薬学実務実習,同4年次学生1名が事前学習と共用試験のためそれぞれ長期離脱した上,本研究代表者も日本分析化学会理事,同中国四国支部長,J. Flow Inject. Anal.編集委員長,薬学部創製薬科学科長などで雑務に追われたことも少なからず影響した。この状況の打開のため,気節は導入せずに,超ハイスループット化に的を絞った研究にも着手した。他研究室から移籍してきた修士課程1年の研究協力者の活躍もあり,このテーマに関しては順調に進行している。すでに英文原著論文の草稿も作成した。本研究代表者が推敲のための時間の確保に苦慮しており,投稿には至っていないが,本年56月には投稿したい。以上のような状況のため,進捗状況を上記のように自己分析した。本研究代表者が考案した「フィードバック制御と固定三角波制御を併用したフローレイショメトリー」において,合流時における試料溶液と滴定液の流量比をより正確に反映した検出信号を得るために,気節法の導入と信号処理による相認識法を検討した。本年度は,以下の2件について検討した。第17改正日本薬局方医薬品の定量への応用に関して検討した。炭酸水素ナトリウムを酸塩基滴定により,フロセミドおよびイソニアジドを非水滴定(原理的には酸塩基滴定)によりそれぞれ定量した。炭酸水素ナトリウムでは反応の進行に伴って発生した二酸化炭素が液相信号の測定を妨害したため,検出器直前で多孔質テフロン膜により除去した。フロセミドは,N,Nージメチルホルムアミドに溶かし,水酸化ナトリウム標準液で滴定した。イソニアジドは,酢酸・無水酢酸混合溶液(5:1)に溶かし,過塩素酸標準液で滴定した。いずれにおいても,相対誤差4%未満で日本薬局方のバッチ滴定法による結果と一致した。滴定効率は,反応促進のため長め(4.5 cm)のビーズ充填反応コイルを用いたこと,精度向上のため固定三角波制御の走査速度を低下させたこと(300 mV/s)により,最高18.7滴定/分に留まった。1滴定に要する試料および試薬の量は,公定法の1/90および1/150程度であった。工程管理への応用に関する研究では,2種類の制御信号(フローレイショメトリーによる製品濃度の測定のための制御信号と,その結果をもとに,一定規格の製品が得られるように原料の混合比を調整する制御信号)を用いる流れシステムを構築した。食酢の製造工程を想定し,酢酸を用いて検討したところ,製品濃度が大きく変化しても(たとえば0.1 Mから0.3 Mに変化),7分以内に設定濃度へと収束させることができた。研究代表者が創案したフィードバック制御フローレイショメトリーに,気節ー非相分離検出法を導入した。
サルファーフリー・クリーン燃料製造のための新しい脱硫法の開発

常温・常圧下で水素や脱硫触媒を一切用いずに、サルファーフリーのクリーン燃料を製造するプロセスの開発を目的とした研究を行った。燃料油中のチオール類の分離には、酸化鉛が極めて優れた選択吸着性を示すことや、水素化脱硫が困難とされているジベンゾチオフェンについては、イオン性液体のブチルメチルイミダゾリウムメチルサルフェートによる抽出が有効であることを明らかにした。環境保全の観点から、炭化水素資源由来の燃料中の硫黄化合物に対する規制は、年々厳しくなる傾向にある。従来、燃料油中の脱硫法として水素化脱硫が行われているが、このプロセスでは高温・高圧の過酷な反応条件と水素ガスならびに高価な脱硫触媒を必要とする。またジベンゾチオフェンがアルキル置換された化合物は脱硫しにくいという欠点があり、今後さらなる硫黄分の低減に対応するためには、より過酷な反応条件が必要になると予想される。そこで本研究では、水素ガスや触媒を必要とせず常温・常圧下の穏やかな反応条件下にて、炭素資源中の有機硫黄を選択的に分離する新規な脱硫法の開発を試みた。本年度は、モデル燃料油としてn-ドデカンを用い、また有機化合物として1-オクタンチオールならびにジベンゾチオフェンを用いた。まずチオールの分離除去特性を調べるために、種々の金属粒子をチオール含有モデル燃料に添加し室温にて攪拌した。その結果、種々の金属粒子の中でも酸化鉛が極めて優れた選択性と吸着特性を示し、反応時間40分以内にほぼ100%の脱硫率が得られることが分かった。次に、チオフェン類の選択的分離を目的として、アニオンならびにカチオンのアルキル鎖長を変えた6種類のイオン性液体を調製し、ジベンゾチオフェンの抽出特性に及ぼすイオン性液体の種類の影響を調べた。イオン性液体は、トルエンに、1-ブチルイミダゾール、1-エチルイミダゾールまたは1-メチルイミダゾールを添加した混合液中に、窒素雰囲気下、アイスバスを用いて硫酸ジメチルあるいは硫酸ジエチルを添加することにより調製した。イオン性液体によるジベンゾチオフェンの抽出は、ほぼ15分以内に平衡に達し、多段階抽出により高効率で抽出分離が可能であることがわかった。また各イオン性液体のアルキル基の炭素数とジベンゾチオフェン抽出率には、ほぼ比例関係が得られた。以上のことより、燃料油中のチオールならびにチオフェン類を、穏やかな反応条件下で選択的に分離可能であることが明らかになった。環鏡保全の観点から,炭化水素資源由来の燃料中の硫黄化合物に対する規制は年々厳しくなる傾向にある。従来,燃料油の精製法として水素化脱硫が行われているが,この方法では,高温・高圧の過酷な反応条件と水素ガスならびに高価な脱硫触媒を必要とする。またジベンゾチオフェン型の硫黄化合物は脱硫しにくいという欠点があり,今後さらなる硫黄分の低減に対応するためには,より過酷な反応条件が必要になると予想される。そこで本研究では,水素ガスや触媒を必要とせず,常温・常圧下の穏やかな反応条件下にて,炭化水素資源中の有機硫黄を選択的に分離する新規な脱硫法の開発を試みた。平成19年度の研究により,燃料油中チオール類に対して,酸化鉛が極めて優れた選択性と吸着特性を示すこと,またジベンゾチオフェンに対しては,イオン性液体による抽出が有効であることが明らかになった。さらに平成20年度では,酸化鉛によるチオールの吸着速度や反応機構に及ぼすチオールの形態や初濃度の影響を詳細に明らかにした。またブチルメチルイミダゾリウムメチルサルフェートをはじめとするイオン性流体を調製し,チオフェンの抽出特性に及ぼすイオン性流体の種類と構造の影響を明らかにした。そしてイオン性液体を用いた多段階袖出が,チオフェンの低減に有効であることを実証した。
超音波加振を利用した異種材料薄板接合法の開発

超音波応力振動を重ね合わせた異種材料の薄板に印加し,接合の可否について検討を行った.アルミニウムと軟鋼板について,直径3mmのパンチによる超音波スポット接合を行ったところ十字引張荷重は200Nに達する良好な接合が得られた.次に,高周波誘導加熱によって熱可塑性炭素繊維強化プラスチック(CFRTP)の炭素繊維のみを加熱してアルミニウムとの接合を試みた.アルミニウムに高さ1mm程度に加工した突起を,CFRTPの母剤樹脂であるPMMAが溶融した状態でプレスして接合させた.引張せん断試験において70MPaという,母材プラスチックであるPMMAの強度の約1.8倍の接合強度が得られた.超音波を援用した接合方法の開発の第一段階として,異種材料の板材の予備実験を行った.実験装置の主要な構成は,共振点自動追尾方式定電流制御超音波発振器,振動子,ステップ形ホーン,パンチ,金型,30tf万能試験機,ロードセル,熱電対,応力・変位測定用データロガーである.本研究の特色である板材に対して垂直方向に超音波振動・応力を印加するためにホーン形状と工具先端形状を数値解析によって決定して作製した.はじめに,厚さt=0.3mmの純アルミニウム(A1050-H22)を7枚積層させた板に超音波振動応力を60秒程度印加させ,接合状態の確認を行った.断面を観察すると温度は溶融しているかのようにそれぞれの板の界面が攪拌され,接合していた.接合部の詳細な温度を把握するために接合実験および超音波印加中になるべく被加工材に近い箇所の温度測定を行うことが今後の課題である.次に異種材料としてt=0.5mmの純アルミニウム(A1050-H22)とt=0.5mmの冷間圧延鋼板(SPCC)の接合を行ったが,純アルミニウムが変形して薄くなってしまうため,t=0.1mmの鋼板を純アルミニウム側に当てて超音波印加を行うことで接合することが可能となった.この結果をふまえて,今後は超音波印加時間と接合強度,材料の流動の様子などを詳細に確認する予定である.また,アルミニウム合金と炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)の接合実験に着手するため,高周波誘導加熱装置(応用電機株式会社:OMT-5KD-U)を購入して試運転を行った.今後,コイル内側に設置する減圧装置をの設計・作製を行い,炭素系材料の温度上昇の確認を経て,超音波印加装置と併用することによって,アルミニウム合金とCFRTPの接合を試みる予定である.本年度はアルミニウムと炭素繊維強化熱可塑性プラスチック複合材料の接合を試みるため,高周波誘導加熱装置の減圧装置の設計および製作を行った.同時に,接合助剤として用いるカーボンナノチューブの合成装置の作製および合成実験を行った.カーボンナノチューブ合成装置についてはできるだけ長尺のカーボンナノチューブが助剤として有効であると考え,今回は垂直配向成長が可能な熱CVD法による合成法を選択した.環状電気炉に炭素源となるトルエンと触媒として働くフェロセン(Fe(C5H5)2 )を一定の速度で供給することにより,環状炉内に設置したシリコン基板上にカーボンナノチューブが成長する方法である.装置を制作した後,合成条件の選定を行った.文献より,フェロセンの濃度を,210wt%の間で変化させたトルエン溶液をシリンジポンプで環状炉に注入した.環状電気炉の温度設定は700850°Cと変化させ,また同時に合成時間も変化させて合成実験を行った.フェロセン濃度5wt%,環状電気炉の設定温度が780°C,アルゴン雰囲気の条件で,4時間の合成を行うと板厚方向に1.5mmほどの垂直配向成長したカーボンナノチューブを合成することができた.環状電気炉の設定温度が800°Cでは,一様な長さを有するカーボンナノチューブが合成できなかったため,最適条件は上述の通りと結論づけた.予備実験として,アクリル樹脂を基材とした炭素繊維強化プラスチック板と板ヤスリで表面に凹凸を付けたアルミニウム板との接合を試みたが,アクリルの強度以上の値は得られなかったため,炭素繊維とアルミニウムが直接に接触する方式の検討を始めた.一般に,ボルトやリベットに代表される接合は,複合材料に適用した場合に穴を開ける際に繊維を破断してしまうため,破壊の起点となり強度が低下する.炭素繊維が電磁誘導により加熱されることに着目し,高周波誘導加熱を用いた炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(Carbon Fiber Reinforced Plastics:以下CFRTP)と金属の接合技術について,繊維の損傷を低減させて接合する方法を検討した.まず,購入した高周波誘導加熱装置を用いてCFRTPを成形可能温度まで加熱し,剣山状に加工を施したアルミニウム板を圧着し,アンカー効果によって機械的に接合する.高周波誘導加熱によるCFRTPシートの到達温度は層数に影響されることがわかった.本実験で使用する電源とコイルでは,マトリクスであるPMMAの成形温度(150200°C)まで上げるには5層必要であった.試験片は重ね合わせ継手であり,剣山状アンカーの加工時に生じる向きによって試験片を分類した.アンカーの向きを正負として,引張試験により接合強度と向きについて検討を行った.それぞれの試験片の引張試験結果をから,試験後の試験片は正負ともに,アルミニウム板のアンカー加工された外周部で破断した.この時の試験力を用いて接合強度を求めると正方向で最大48MPa,負方向で最大67MPaと差がみられた.

これは破断部の引張に寄与する断面積が,負方向の時のほうが大きくなるためと考えられる.CFRTPのマトリクスであるPMMAとの接合も行ったところ,正負ともに全てPMMAの破断となり,接合強度は最大45MPaであった.今回の試験では接合界面での破断ではないため,正確な接合強度は得られていないが,PMMAとアルミニウムの界面の接合強度以上の値が得られているため,アルミニウムもしくはカーボンファイバーを強度に関与させることができたと考えられる.超音波応力振動を重ね合わせた異種材料の薄板に印加し,接合の可否について検討を行った.アルミニウムと軟鋼板について,直径3mmのパンチによる超音波スポット接合を行ったところ十字引張荷重は200Nに達する良好な接合が得られた.次に,高周波誘導加熱によって熱可塑性炭素繊維強化プラスチック(CFRTP)の炭素繊維のみを加熱してアルミニウムとの接合を試みた.アルミニウムに高さ1mm程度に加工した突起を,CFRTPの母剤樹脂であるPMMAが溶融した状態でプレスして接合させた.引張せん断試験において70MPaという,母材プラスチックであるPMMAの強度の約1.8倍の接合強度が得られた.初年度購入した高周波誘導加熱装置の導入の遅れが影響してしまい,最終目標である,炭素繊維強化熱可塑性プラスチック板とアルミニウム板の接合の実験への着手が若干遅れてしまった.それに加えて,両材料の接合において予備実験を行ったところ,予想どおりの強度が得られなかったため,試行錯誤により時間を費やしてしまったことが原因である.その対応策については,平成27年度の早い時期に検討を始めることが可能であるため,最終的には計画通り進行すると考えている.機械材料・材料加工炭素繊維強化熱可塑性プラスチック板とアルミニウム板を高強度に接合することを最終目標にしているが,現在のところ予備実験において,難しいことが予想されている.それを達成するために,当初のアイデアにプラスして,アルミニウムと炭素繊維以外の針状の第三物質を助剤として用いることにより,超音波加震と高周波誘導加熱を同時に印加して,両方の板材料を物理的に接合させることで達成できると考えている.平成25年度の前半は鉄鋼材料の薄板およびアルミニウム合金薄板に対して,超音波を印加した異種材料の接合実験を試験的に行い,大まかな接合条件を把握することができるなど,超音波印加による接合実験はほぼ予定通りに遂行できた.しかし,平成25年度後半は高周波誘導加熱装置を購入して,カーボンファイバーおよびカーボンナノチューブの加熱試験を行う予定であったが,出力条件・コイルの配置等の観点から高周波誘導加熱装置の選定を再考したため,それに付加して設置する予定であった減圧装置の設計・製作がが遅れてしまい,当初予定していた加熱条件の把握などの予備実験を年度内に行うことができなかった.物品費については予定通り使用して実験を行うことができているが,平成26年度後半に得られる予定であった成果を得られなかったため,成果発表用の旅費を使用するに至らなかったため.超音波印加による異種材料の接合について,一般的に構造材料に使用されているアルミニウム合金(5000系など)と,チタン合金やマグネシウム合金などとの接合の可能性について詳細な実験を行う.さらに接合強度について,板材の接合時に適合した試験方法を考え,強度試験を行う予定である.
危機における子どもや教師の被援助志向性やチーム援助がレジリエンスに与える影響

平成24年度27年度、教師らに対して「震災後の子どもや学校の状況と子どもや教師の工夫」について聞き取りを行い、質問項目を作成した。小・中学生用は、「先生からの支援」、「自分なりのがんばり」の57項目を作成し、教師用は、「チームの支え合い」、「チームでの会議の参加」、「児童生徒との関わりの変化」、「支援における工夫」の43項目を用いて質問紙とした。そして岩手・宮城・福島県の小・中学校61校の調査結果を、教師の支援が児童生徒自身の工夫(レジリエンス)にどう影響するか、チーム援助が児童生徒への支援の工夫(レジリエンス)にどう影響するかに焦点をあてて分析した。チーム援助の意義が示された。平成25年7月、10月、平成26年1月、3月において、福島県の小学校・中学校・高校の教員、スクールカウンセラーらに対して、「震災後の子どもの状況、がんばっていること」および「校内支援体制」について聞き取りを行った。また平成25年6月、8月、12月、平成26年3月に、岩手県、宮城県、福島県、茨城県の大学教員、スクールカウンセラーら、同様の聞き取りを行った。その結果、子どもの学校生活は日常化してきているものの、「繰り返しの転校による不適応、また他の地域避難して戻ってきた子どもの課題」、「被災以前からの発達障害などの学校生活の困難さと被災後のストレスの複合」などがあげられた。そんななか子どもは日常の授業(道徳教育や防災教育)等を通して「人間の心は強くない」という理解をしたり、震災の体験を語ることで友だちの大切さを実感し、レジリエンスを向上させる場面がある。また支援体制としては、被災地ではスクールカウンセラーやスクールショーシャルワーカーを活用しており、そのコーディネーターは教頭・養護教諭・生徒指導等であった。さらに「教師の疲弊・燃え尽き」への心配があげられた。いわき市等東北の小中学生を対象に実施された音楽とダンスのワークショップとショーからなる「ヤングアメリカンズ」のツアーの前後に質問紙を実施し、子どものレジリエンスの変化を、本研究の一環として検討した。3日間のヤングアメリカンズに参加した小学校2校,中学校1校の小学生189名,中学生106名を対象に、事前・事後で,レジリエンスを問う項目(「毎日の生活で工夫している」などによる質問紙調査を実施した。事前事後の得点の比較をt検定によって実施した結果,いずれの得点もツアー参加後の得点が有意に高くなっていることが示された。自己表現や交流を促進するプログラムは,被災地の小中学生のレジリエンスを高めることが示唆された。平成24年6月、宮城県仙台市の小学校・中学校・高校の教師(管理職含む)に対して、「震災後の子どもの状況」「震災後の子どもの問題への対応」「震災後子どもががんばっていること」について、聞き取りまたは自由記述で、調査を行った。教師は、震災後の子どもの問題として「不登校」「非行」などの問題、「PTSDなどに関する心のケア」の課題、多様なニーズに応じる学級経営の課題をあげた。それに対して校内支援体制で取り組んでいるが、学校によってはチーム支援に苦戦しているところもあった。また平成24年9月10月中心に実施した、福島県の小学生・中学生155,763名に対する心身の健康調査の一環として、中京大学辻井正次氏らと協力して、「あなたが大震災以降、普通の生活に戻るために、工夫して取り組んだことは何ですか」(問1)「震災前にはなかなか出来なかったけれど、あなたが震災以降、できるようになったことは何ですか」(問2)について自由記述で訪ねた。その主な結果として、工夫したこととして「節電、節水」など震災直後の生活が示された。また小学生低学年では「算数、漢字、習い事」など勉強など学校生活に関することが、子どもの工夫や頑張りであった。一方中学生では、「家族、友達、節水、人助け」などさまざまテーマが「大切」なこととして、子どものなかで位置づけられた。震災後の、子どもの学習生活や人間関係を大切にすることが、子どもの安心感や自己コントロール感を高め、レジリエンスの維持向上につながっていることが示唆された。さらに共同研究者西山久子、大野精一が、それぞれヨーロッパ、香港の会議に出席し、危機支援について情報収集を行った。西山はBasic PHという危機支援モデルの、被災者の問題の捉え方に焦点をあてることについて情報収集を行い、平成25年度以降の子どもや教師のレジリエンスの研究に示唆を与えた。平成26年4月、6月、平成27年1月、福島県の小・中・高等学校の校長、スクールカウンセラー派遣コーディネーター、スクールソーシャルワーカー派遣事業スーパーバイザー、福島大学教員、指導主事等に、子どもの学校生活の状況、教師のストレス状況、学校での支援体制について聞き取りを行った。また平成26年8月、平成27年3月、岩手県、宮城県、福島県、茨城県のスクールカウンセラー、スクールソーシャルワーカーらに、被災地の子どもの状況および学校の支援体制について聞き取りを行った。福島県に関しては不登校の児童生徒が増加しているが、不登校の要因については震災の影響は推測されるものの、問題の複合化によりその程度は不明である。子どものレジリエンスを高めながら、学校生活を充実させる支援を試みていることが報告された。また小・中・高等学校で、スクールカウンセラーやスクールソシャルワーカーの研修を活用するなど学校での支援体制を充実させている。教職員は、震災後、業務が増加・複雑化しているなかで、一定のメンタルヘルスを維持しがんばっているが、管理職による評価も含めて、教職員の支援が求められていることが確認された。

他県でも、とくに被災地域の援助ニーズの大きい子どもへの対応はまだ十分ではなく、子どもの被援助志向性を受け止めるチーム援助の体制のさらなる充実の必要性が示唆された。平成26年7月リトアニアに開催されたInternational School Psychology Association (国際学校心理学会)の大会において、日本における被災地支援のシンポジウムを、石隈利紀(代表者)・家近早苗(研究分担者)・西山久子(研究分担者)で行った。子どもの被援助志向性、チーム援助、子ども・教師・学校のレジリエンスに関する情報交換を行い、Dr.William Pfohl(研究協力者)の助言を得た。平成24年度から27年度における、福島県、岩手県、宮城県、茨城県の教育委員会指導主事、スクールカウンセラー、大学教員からの、「震災後の子どもの状況、子どもや教師が工夫していること」に関する聞き取りを元に、小学生・中学生用の質問項目、および小学校・中学校の教師用の質問項目を作成した。児童生徒用は、「学校生活(学習面、心理・社会面、進路面、健康面)において、学校の先生からしてもらっている支援」、「自分が震災以降がんばっていること、工夫していること」の57項目を作成し、「学校生活享受感」と合わせて質問紙とした。教師用は、「チームの支え合い」「チームでの会議の参加」「チームでの支え合いによる児童生徒との関わりの変化」「児童生徒への支援における工夫」合計43項目を、家近・石隈らのコーディネーション委員会に関する尺度を一部修正して、質問紙とした。平成28年2月・3月、岩手県、宮城県、福島県の小学校計37校、中学校計30校に調査を依頼した。小学校の児童は5年生、中学校の生徒は2年生を対象とした。4月11日現在67校中61校から回答があった。児童生徒に関しては、環境のレジリエンス(教師の支援)が、児童生徒のレジリエンス(自分の工夫)や学校生活の享受にどのように影響を与えるかを検討した。そして教師に関しては、チーム援助が児童生徒への支援の工夫(レジリエンス)にどう影響を与えるかを検討した。今回の成果をもとに、子ども・教師のレジリエンスを高める支援モデルを構築する計画をしている。また今回の被災地における子どもと教師のレジリエンスに関する研究成果から、支援者(教師や心理職)の訓練プログラムを考察するための資料として、欧州のプログラムを検討した。平成24年度27年度、教師らに対して「震災後の子どもや学校の状況と子どもや教師の工夫」について聞き取りを行い、質問項目を作成した。小・中学生用は、「先生からの支援」、「自分なりのがんばり」の57項目を作成し、教師用は、「チームの支え合い」、「チームでの会議の参加」、「児童生徒との関わりの変化」、「支援における工夫」の43項目を用いて質問紙とした。そして岩手・宮城・福島県の小・中学校61校の調査結果を、教師の支援が児童生徒自身の工夫(レジリエンス)にどう影響するか、チーム援助が児童生徒への支援の工夫(レジリエンス)にどう影響するかに焦点をあてて分析した。チーム援助の意義が示された。
ヒドラの散在神経系の神経生物学

散在神経系の構造(神経解剖学):私達のヒドラ・ペプチド・プロジェクトにより沢山の神経ペプチドカが同定された。これらの抗体を用いて、定性的および定量的化学解剖学を詳細に行った。更には、沢山の同属体からなるペプチドファミリーについて、それぞれのメンバーに特異的な抗体の作製に成功し、各メンバーの空間分布は異なることが判明し、ファミリー集団内の詳細な解剖図が作製できた。また、ヒドラの内胚葉の神経網は、外肺葉の神経網とはペプチドの発現に関してまったく異なることも判明した。これは、単純な散在神経系と言えども、各胚葉に特異神経系がすでに分化していることを示している。散在神経系の機能(神経生理学、行動生理学):ヒドラの散在神経系は、高等動物では中枢神経系で行われる機能を(ここでは中枢機能と呼ぶ)持つことを私達は実証してきた。また、私達が中枢神経系の原型ではないかと仮説しているヒドラの頭部に見られる神経環の機能力をひとつ判明した。それは、全ての触手を同調して動かす行動であった。クラゲなどでも神経環は、電気的に結合した巨大軸索的な機能と、化学シナプスによる情報統合の機能の2つが考えられていて、今回の場合は、前者にあたるものであった。後者の機能についての解明が待たれる。更に、ヒドラの散在神経系は、哺乳類などで知られている消化管の消化運動(食道反射、ぜんどう運動、脱糞反射)と同じ運動を示し、腸管神経系と散在神経系の構造的、機能的類似点が明らかになった。散在神経系の形成(発生神経生物学):神経細胞分化の分子機構に関して、私達はヒドラの神経分化を促進する神経ペプチドと抑制する上皮ペプチドファミリーを同定している。これらのペプチド分子の作用機構について、これらのペプチド分子は、幹細胞の神経細胞分化の決定(それに続く神経前駆細胞の形成)に効くことが判明した。すなわち、幹細胞の最初の運命決定の過程に作用するという非常に興味深い結果であった。この分子メカニズムの解明が次の課題である。ヒドラの単純な散在神経系を用いて、その神経回路網形成の機構を、細胞レベルと分子レベルで明らかにすることを目的に検討を行った。細胞レベルでは、様々な実験系における神経網形成を観察し、それらを比較してその制御要因を解明することを、分子レベルでは、神経分化に関係したペプチドシグナル分子の同定・作用機構の検討を行った。(1)ペプチド性シグナル分子の大規模検索:このペプチドプロジェクトにより、i)ペプチド分子は神経情報伝達の働きのみならず形態形成や細胞分化のような発生生物学的な活性を含んだものが多数ある、ii)ペプチド分子は神経細胞に局在する神経ペプチドのみならず、上皮筋細胞に局在する上皮ペプチドもたくさんある、等の考えが明確になった。(2)ヒドラの神経系の構造:定性的な化学解剖図に加え、体の各部の各集団の細胞数を示す定量的な解剖図も作成でき、更にこのような抗体で可視可される神経集団の全神経に占める大きさも評価した。(3)神経回路網形成の分子機構:ヒドラ・ペプチド・プロジェクトにより、ヒドラの神経細胞の分化を抑制するペプチドファミリー(PW family)と神経細胞の分化を促進するペプチドHym355(FPQSFLPRGamide)が同定された。また、抗体作製により、PW familyは上皮細胞に局在し、Hym355は神経細胞に局在する事が判明した。

また、Hym355とPWペプチドの作用機構を、再生系や再導入系を用いて検討したところ、神経分化の内の最初の過程の幹細胞からの神経分化への決定(それによる神経前駆細胞の形成)に作用することが判明した。(4)神経回路網形成の遺伝子レベルの研究:同定したヒドラの神経ペプチドについては、全て、その遺伝子構造を明らかにした。それらを用いて、in situ hybridizationにより、発現神経細胞の分布をみることが出来た。これを抗体の場合と比較して、同一の分布であることが確認できた。散在神経系の構造(神経解剖学):私達のヒドラ・ペプチド・プロジェクトにより沢山の神経ペプチドが同定された。これらの抗体を用いて、定性的および定量的化学解剖学を詳細に行った。更には、沢山の同属体からなるペプチドファミリーについて、それぞれのメンバーに特異的な抗体の作製に成功し、各メンバーの空間分布は異なることが判明し、ファミリー集団内の詳細な解剖図が作製できた。また、ヒドラの内胚葉の神経網は、外肺葉の神経網とはペプチドの発現に関してまったく異なることも判明した。これは、単純な散在神経系と言えども、各胚葉に特異神経系がすでに分化していることを示している。散在神経系の機能(神経生理学、行動生理学):ヒドラの散在神経系は、高等動物では中枢神経系で行われる機能を(ここでは中枢機能と呼ぶ)持つことを私達は実証してきた。また、私達が中枢神経系の原型ではないかと仮説しているヒドラの頭部に見られる神経環の機能がひとつ判明した。それは、全ての触手を同調して動かす行動であった.クラゲなどでも神経環は、電気的に結合した巨大軸索的な機能と、化学シナプスによる情報統合の機能の2つが考えられていて、今回の場合は、前者にあたるものであった。後者の機能についての解明が待たれる。更に、ヒドラの散在神経系は、哺乳類などで知られている消化管の消化運動(食道反射、ぜんどう運動、脱糞反射)と同じ運動を示し、腸管神経系と散在神経系の構造的、機能的類似点が明らかになった。散在神経系の形成(発生神経生物学):神経細胞分化の分子機構に関して、私達はヒドラの神経分化を促進する神経ペプチドと抑制する上皮ペプチドファミリーを同定している。これらのペプチド分子の作用機構について、これらのペプチド分子は、幹細胞の神経細胞分化の決定(それに続く神経前駆細胞の形成)に効くことが判明した。すなわち、幹細胞の最初の運命決定の過程に作用するという非常に興味深い結果であった。この分子メカニズムの解明が次の課題である。
水溶性高分子の金属水酸化物包接体の還元による新しい高分子錯体触媒系の合成

水溶性高分子のポリビニルアルコール(PVA)は種々の重金属イオンを金属水酸化物として包接的に取り込み、この形でのPVA-金属錯体を形成することが明らかになってきた。一方、触媒機能をもつ金属錯体形態は、金属が低原子価であることが好ましい。そこで、本研究では、上記のPVA-金属錯体を出発原料として、それを還元することで触媒機能をもつ新しい型の高分子金属錯体を合成することを目的にする。研究内容は大きく三つに分けられる。第一は、PVA-Cu(II)錯体の化学的還元であり、還元剤としてはヒドラジンが最適であった。こゝでは、Cuに対するヒドラジンの添加量の比を変えることによって、Cu_2O微結晶を含む褐色の安定コロイドとCu微結晶を含む灰黒色の安定コロイドが調製でき、微結晶の粒径は各々約200と300〓であった。第二は、PVA-Fe(III)錯体のキャラクタリゼーションであり、この種高分子金属錯体研究の中での最重要のものとして力を注いだ。その結果、構造またはPVAとFe(III)イオンの相互作用様式に関しては、基本的には、PVA-Cu(II)錯体と同一であり、Fe(III)イオンは高々20〓径の大きさの水酸化鉄(III)Fe(OH)_3クラスターとしてPVAに包接的に取り込まれるが、包接状態はCu(II)錯体程完全ではないことが判明した。第三は、このPVA-Fe(III)錯体粉末が、意外にも、200°Cという低温で触媒的に熱分解することを見出したので、これに関するものである。空気中での反応初期では、PVAのOH基からの脱水反応が激しくおき、次いで、酸素を利用した脱水生成物の酸化的発熱反応がおき、COとCO_2を発生する。両反応とも触媒的に進行し、反応過程でFe(III)イオンの一部が還元され、それを含むマグネタイト様鉄酸化物の一種が触媒となって周囲のPVA分子を容易に分解する。この反応は種々の応用性を秘めており、本研究の主旨に沿った興味深い結果が得られたことになった。本研究の第一歩として,水酸化銅(Cu(OH)_2)のポリビニルアルコール(PVA)包接錯体の還元を,種々の還元剤を用いて,水溶液中で試みた.その結果,ヒドラジン還元の場合のみ,均一な全く沈降しないコロイド溶液が得られ,銅に対して12当量のヒドラジン添加では,コロイドは褐色となり,約18当量以上では灰黒色となった.これらのコロイド溶液をアセトン中に注入して,各々の粉末試料を得た.これら試料について,元素分析,熱分析,紫外,可視吸収スペクトル, IRスペクトル,磁化率, ESR, X線回折測定等で,詳細なキャラクタリーゼーションをおこなった.

その結果,褐色粉末中には, Cu(II)がCu(I)に還元された形のCu_2O結晶が生成していること,灰黒色粉末中には,さらにCu(O)にまで還元が進んだ金属Cu結晶が生成していることが判明した.そして, X線回折線の線巾より,各々の結晶の平均径が約200〓であることが推定できた.以上の事実から, PVAはCu(OH)_2粒子だけに留まらず,かなり粒径の大きなCu_2Oや金属Cuの微結晶まで,予想通りに,恐らく同様な疎水結合的相互作用によって可溶化機能を発揮するものと結論される(以上は,日本化学会第56春季年会(1988)講演予定(門脇,柳下,生駒,横井)).以上のように, Cu_2Oと金属CuのPVA包接錯体の合成は,本研究が全く始めてのものであり,本研究の目的に沿った一つの成果が得られたことになる.現在は,これら粉末試料を中心にして,新材料(主に触媒機能に関し)としての性能を,詳細に検討中である.また,今後, Cu以外にも,例えば, Pdについて同様な実験を試みていく予定である.以上の外に, Cu(OH)_2のPVA包接体の光照射還元の実験も,本研究の所期の目的の一つであり,膜状試料について実験を重ねた.光照射により, Cu金属の生成が認められたが,まだ再現性が十分でなく,今後,さらに検討を加えていく予定である.水溶性高分子の代表であるポリビニルアルコール(PVA)とFe(III)イオンの水溶液は、pH>2で赤褐色透明溶液となり、錯体が生成する。本年度は、次の二つの内容の研究をおこなった。第一は、上記PVA-Fe(III)錯体のキャラクタリゼーションであり、今後のこの種高分子金属錯体研究にとって極めて重要な位置を占めると考えられる。なお、このPVA-Fe(III)錯体を粉末として単離し、諸機能を検討中、意外にも、この錯体が200^°Cという低温でも容易に触媒的に熱分解することを見出した。従って、第二の研究内容は、この錯体の200^°Cにおける触媒的熱分解反応に関するものである。この場合、錯体中のFe(III)イオンの一部は反応過程で還元され、それを含んだ鉄酸化物の一種として触媒的に周囲のPVA分子を分解すると考えられる。この結果は、本研究の主旨に沿って大変興味深いものとなった。さて、第一の研究結果としては、PVA-Fe(III)錯体の構造、即ち、PVAとFe(III)イオンの相互作用様式は、基本的には、PVA-Cu(II)錯体と同一であり、Feイオンは高々20A ^^。径の大きさの水酸化鉄(III)Fe(OH)_3のクラスターとして存在し、それにPVAが包接的に結合している。但し、包接状態はCu(II)錯体程完全ではなく、バルクの水と僅かに相互作用できる状態にあり、Fe含良がある量比以上に増すと、さらに包接状態の不完全な構造に変ることが推定できた。一方、第二の研究では、空気中でこの錯体を200^°Cで加熱すると、初期ではPVAのOH基が関与する脱水反応が激しくおこり、次いで、酸素による脱水生成物の酸化的発熱反応がおき、COとCO_2が発生する。COの発生量比は反応条件によってかなり変化し、CO源の一つとなりうる可能性を示している。これらの反応の触媒としては、Fe(III)イオンの一部が還元されたマグネタイト様鉄酸化物が推定されるが、触媒化学的にも大変興味深く、今後の詳細な研究が期待される。
加熱調理が野菜中の機能性含硫成分に及ぼす影響の化学的解析研究

アブラナ科野菜とネギ属野菜の加熱調理後における生理機能の変化を化学的に研究した結果、アブラナ科野菜ではイソチシアネート類の分解や酵素ミロシナーゼの失活により、第二相解毒酵素(グルタチオンS-トランスフェラーゼ;GST)誘導能の著しい低下が認められた。一方、ネギ属野菜の高温調理またはその製品(例:ニンニクチップや揚げニンニク)に強いGST誘導能とDNA鎖切断活性が認められた。そこで、ニンニクの加熱調理で変化する機能性含硫化合物について化学分析を進めたところ、ジアリルトリスルフィド(DATS)の生成が顕著であった。そこで、ニンニクの加熱調理により生成するジアリルトリスルフィド(DATS)を含むポリスルフィド類について、第二相解毒酵素(GSTなど)誘導能と、その作用機作を解析した。ニンニク由来のポリスルフィドとして、ジアリル基を有したモノスルフィド(DAS)、ジスルフィド(DADS)、DATSを入手精製または合成した。GST誘導活性の強さは、DATS>>DADS>>DASの順で、特にDATSに顕著な誘導活性が認められた。次に、ポリスルフィド投与後のラット肝由来RL34細胞のレドックス(酸化還元)状態を、DCF蛍光プローブを用いて解析した結果、GST誘導活性と同じ順序で細胞内の酸化状態が起こっていた。アブラナ科野菜中のイソチオシアネート類同様、ポリスルフィド類、特にDATSのような硫黄数が3つ以上のポリスルフィドに細胞内酸化ストレス誘導能があることが解明できた。さらに、この反応を解析したところ、グルタチオン(GSH)のような還元性を示すチオール類の存在下で強い活性酸素種の生成が起こることがわかった。この反応には、分子状酸素の存在とGSHの減少、さらにポリスルフィド化する反応(ポリスルフィドーチオール経路)が関与していると考えられた。2つの生理機能評価系を指標として、ネギ属及びアブラナ科野菜中の含硫成分について加熱条件下で機能性が大きく変化するものを検索した。変化が大きいものについては、その原因(成分)を追求した。サンプルの調製法としては、各野菜単独で「ゆで」・「ホットプレート加熱」の処理をし、その後、定法に従いジクロロメタン抽出物を調製した。また、用いた生理機能性の評価系としては、ラット肝細胞由来のRL34細胞を用いた第二相解毒酵素:GST(グルタチン-S-トランスフェラーゼ)の誘導活性と、ヒト血小板凝集阻害活性を測定した。1.ネギ属野菜の加熱調理・非加熱サンプル抽出物についての生理機能比較加熱調理操作に伴い、入手可能な24種類のアブラナ科野菜の抽出物はどれも2つの生理機能性の活性が著しく低下した。それに比べて、6種類のネギ属野菜の抽出物は、ヒト血小板凝集阻害活性でも大きく活性が落ちることはなかったが減少傾向を示したのに対し、GST誘導活性では加熱温度を高温(200°C)まで処理すると、より高温の抽出物の誘導活性の方が強くなった。加熱ニンニクで特に強い誘導活性が認められたので、市販品のニンニク(生、ねり、チップ、揚げ)を数社分購入し、ジクロロメタン抽出物を調製し、同じくGST誘導活性を測定した。揚げニンニク>ニンニクチップ(加熱乾燥ニンニク)>>ねり>>生の順で誘導活性が強かった。2.ニンニクの加熱調理で変化する機能性含硫成分について本年度の設備購入品:HPLC(高速液体クロマト分析装置)とGC(ガスクロマト分析装置)を用いて、加熱ニンニク中のスルフィド類、チオールスルフィネート類を中心に分析を行った。

大きく変化したのは、ジアリルトリスルフィド(DATS)であり、加熱時間や温度により、その含有量が著しく増加する傾向を掴んだ。DATSを化学合成し、GST誘導活性を調べたところ強い誘導活性を認めた。ネギ属野菜、特にニンニクの加熱調理により生成するジアリルトリスルフィド(DATS)を含むポリスルフィド類について、第二相解毒酵素(グルタチオンS-トランスフェラーゼ;GST)誘導を機能性の指標に、その作用機作を解析した。1.ニンニクポリスルフィドによるGST誘導活性と細胞への作用ニンニク由来のポリスルフィドとして、ジアリル基を有したモノスルフィド(DAS)、ジスルフィド(DADS)、DATSを入手精製または合成した。GST誘導活性の強さは、DATS>>DADS>>DASの順で、特にDATSに顕著な誘導活性が認められた。次に、ポリスルフィド投与後のRL34細胞のレドックス(酸化還元)状態を、DCF蛍光プローブを用いて解析した結果、GST誘導活性と同じ順序で細胞内の酸化状態が起こっていた。アブラナ科野菜中のイソチオシアネート類同様、ポリスルフィド類、特にDATSのような硫黄数が3つ以上のポリスルフィドに細胞内酸化ストレス誘導能があると示唆できた。2.ポリスルフィドによる酸化ストレス誘導機構の解析DATSを用いたin vitro実験(DNA鎖切断、ESR測定)から、DATS単独では活性酸素種(ROS)を生成する能力を持たないが、グルタチオン(GSH)のような還元性を示すチオール類の存在下で強いROS生成能を示した。この反応には、分子状酸素の存在とGSHの減少、さらにポリスルフィド化する反応(polysulfide-thiol pathway)が関与していると考えられた。また、RL34細胞内でもDATS投与直後のGSHレベル低下が観測され、DATSのようなポリスルフィドは、新たな細胞内酸化ストレス誘導物質のカテゴリーに加えることができる機能性食品含硫成分と位置づけることができた。
高分子材料設計に向けたメゾスケール現象と化学反応を同時に考慮可能な計算手法の開発

近年自動車や航空機の構造部材への応用化に向け、より強靭で劣化特性に優れた高分子材料の設計指針が求められている。高分子材料の強度には、メゾスケール現象である高分子鎖の絡み合いや、原子レベルの官能基・溶媒の効果が影響を及ぼす一方で、高分子鎖の切断に伴う化学反応が劣化の起点となる。しかし高分子鎖の運動の直接観察は困難であるため、高分子材料の設計指針を得ることは難しい。そこで、本研究では高分子鎖の絡み合い、官能基・溶媒の効果、高分子鎖の切断に伴う化学反応の3つを同時に考慮可能な計算手法を開発し、強靭で劣化耐性の優れた高分子材料の設計指針を得ることを目的とする。
共役二重結合をもつリノレン酸による血管新生の調節機能と展開

天然には,共役化した二重結合をもつ共役脂肪酸が存在する。牛肉や乳製品には,リノール酸の幾何,位置異性体である共役リノール酸(CLA)が,含まれている.CLAは抗発癌作用,脂質代謝改善作用,動脈硬化抑制作用,免疫増強作用,骨代謝改善作用などが認められ,健康補助食品として販売されている。一方,天然にはCLA以外にも共役二重結合をもつ脂肪酸が存在する。キリやニガウリ,ザクロなど,ある種の植物種子には共役リノレン酸が存在している。CLAについてはさかんに研究されているが,共役リノレン酸は食品成分として摂取している可能性はあるものの,生理活性や栄養的な調査はほとんどされていなかった。この共役リノレン酸に興味をもち共役リノレン酸について研究すると,共役リノレン酸に癌抑制機構の一つとして血管新生阻害作用のあることが示唆された。血管新生は既存の血管から新たな血管ができる現象であり,内皮細胞の増殖,遊走および管腔形成の3過程を経て進む。この現象は癌,動脈硬化,糖尿病性網膜症,リュウマチ性関節炎などの多くの難治性疾患の発症と進展に深く関与する。したがって,血管新生をターゲットとした癌治療が近年注目を集めている。本研究は平成18-19年度の二年間で行い,その間に,血管新生阻害作用が発見された共役リノレン酸の作用機構と実用性を培養細胞実験と動物実験で明確にした。はじめに,天然由来の共役リノレン酸やその他共役脂肪酸による血管新生阻害機構を培養細胞実験で明らかにした。そして,活性の高い共役脂肪酸としてキリやニガウリ種子に含まれているエレオステアリン酸を見出した。次に,エレオステアリン酸について血管新生阻害物質としての実用性を鶏胚漿尿膜法および移植癌動物実験で明確にし,エレオステアリン酸の吸収や代謝を動物実験で明確にし,血管新生阻害物質としての臨床へ応用するのに十分な情報を得ることができた。天然には、通常の二重結合ではなく共役化した二重結合をもつ共役脂肪酸が存在する。牛肉や乳製品には、リノール酸の幾何、位置異性体である共役リノール酸(CLA)が、含まれている。CLAは抗発癌作用、脂質代謝改善作用、動脈硬化抑制作用、免疫増強作用、骨代謝改善作用などが認められ、健康補助食品として販売されている。一方、天然にはCLA以外にも共役二重結合をもつ脂肪酸が存在する。キリやニガウリ、ザクロなど、ある種の植物種子には共役リノレン酸が存在している。CLAについてはさかんに研究されているが、共役リノレン酸は食品成分として摂取している可能性はあるものの、生理活性や栄養的な調査はほとんどされていなかった。この共役リノレン酸に興味をもち共役リノレン酸について研究すると共役リノレン酸に癌抑制機構の一つとして血管新生阻害作用のあることが示唆された。血管新生は既存の血管から新たな血管ができる現象であり、内皮細胞の増殖、遊走および管腔形成の3過程を経て進む。この現象は癌、動脈硬化、糖尿病性網膜症、リュウマチ性関節炎などの多くの難治性疾患の発症と進展に深く関与する。したがって、血管新生をターゲットとした癌治療が近年注目を集めている。本研究は平成18-19年度の二年間で行い、その間に、血管新生阻害作用が発見された共役リノレン酸の作用機構と実用性を培養細胞実験と動物実験で明確にする。そして、平成18年度では、天然由来の共役リノレン酸やその他共役脂肪酸による血管新生阻害機構を培養細胞実験で明らかにした。そして、活性の高い共役脂肪酸としてキリやニガウリ種子に含まれているエレオステアリン酸を見出し、平成19年度に行う動物試験の準備をした。平成19年度では、平成18年度の結果からエレオステアリン酸について血管新生阻害物質としての実用性を鶏胚漿尿膜法および移植癌動物実験で明確にし、エレオステアリン酸について吸収や代謝を動物実験で明確にし、血管新生阻害物質としての臨床へ応用するのに十分な情報を揃える予定である。

はじめに,天然由来の共役リノレン酸やその他共役脂肪酸による血管新生阻害機構を培養細胞実験で明らかにした。そして,活性の高い共役脂肪酸としてキリやニガウリ種子に含まれているエレオステアリン酸を見出した。次に,エレオステアリン酸について血管新生阻害物質としての実用性を鶏胚漿尿膜法および移植癌動物実験で明確にし,エレオステアリン酸の吸収や代謝を動物実験で明確にし,血管新生阻害物質としての臨床へ応用するのに十分な情報を得ることができた。