hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳幹前庭神経核における長期運動学習記憶形成機構の解明

前年度に視機眼球反応(HOKR)による実験で、運動学習記憶には短期記憶と長期記憶があり、短期記憶が小脳片葉に形成された後、その投射先である前庭神経核に長期記憶が形成される可能性を報告した。これを受けて本年度は、前庭神経核で長期運動学習記憶が形成される過程を調べることを目的に、片葉からの出力が前庭神経核での物質発現に影響するか小脳片葉に対する電気刺激をモデルとして検討した。HOKRによる運動学習実験で、スクリーンからの視覚刺激の条件に合わせて片葉に対する電気刺激条件を設定し実験を行った。麻酔下でマウスの頭蓋骨に開けた小孔からマイクロマニピュレーターでガラス管電極を片葉に刺入して、3秒間隔のパルス刺激を45分間与えた。この実験操作を1日1回3日間繰り返した。片葉が確実に刺激されているかはテレビカメラを使って刺激に同期した眼球運動を観察することで確認した。刺激は片側の片葉にのみ与え、もう片側はシャムオペレーションのみを行った。刺激実験終了3時間後にマウスを灌流固定して脳組織を摘出し、パラフィン包埋して薄切した。この標本で、小胞性グルタミン酸トランスポーター2(VGLUT2)のmRNA発現をin situハイブリダイゼーション法を使って検出した結果、刺激された片葉からの投射を受ける同側の前庭神経核で投射を受けない対側の前庭神経核と比べてmRNAシグナルが約1.4倍に増加していることが確認された。片葉からの刺激を受けない橋網様体ではシグナルの密度に有意な変化はなかった。この結果を本年度の36th Annual Meeting of the Society for Neuroscienceで発表した。HOKR(視機眼球反応)はスクリーンを振動させて中央に保定したマウスに視覚刺激を与え、刺激前後の眼球運動の変化を解析して運動学習を定量化する方法である。小脳片葉を薬物で電気的に遮断する実験で視覚刺激による利得の変化に1時間のトレーニングで形成される短期のものと4-5日間の繰り返しで形成される長期のものがあることが推察された。片葉を実験的に損傷させた実験では短期・長期共に利得が増加しないので片葉の活動が長期記憶の形成に必要と推察された。片葉での薬物投与や電極刺入を行った部位は組織に対するマーカーを使って確認し注入直後と3日後の分布状態の解析から注入後の薬物が他の脳部位に影響しない事を確認した。ここまでの結果を英文国際誌に発表した。5日間の長期トレーニングの開始日と3日目の動物の片葉に軸索輸送の阻害薬であるコルヒチンを局所投与したところ短期HOKRの利得増加は確認されたが長期の利得は殆ど変化しなかった。これは片葉からの軸索輸送が長期運動学習記憶の形成に必要である事を示すがコルヒチンの副作用によるマウスの活動状態低下が影響した懸念があり異なった方法による検討が必要である。蛋白質合成阻害剤であるアクチノマイシンDを片葉に局所投与すると4日間のトレーニングにる長期の利得に影響がないが5日目のトレーニングによる利得増加は確認されずその後利得の維持にも影響が見られたので長期運動学習記憶の形成・維持にタンパク質合成が関与することが推察された。アクチノマイシンDの慢性投与は活動性に大きな影響を与えたため投与方法を引き続き検討する。HOKRトレーニングの条件に合わせ3秒毎に反復刺激を45分間与えた電気刺激実験では刺激側と同側の内側前庭神経核において興奮性神経伝達に関与する物質の遺伝子発現に変動があり片葉からの出力の変化が内側前庭神経核細胞の興奮性に影響する現象を調べる糸口になるかも知れない。
ニホンジカの樹木剥皮発生機構 -採食と消化に関する研究-

1.2002年8月2003年8月にかけて、大台ヶ原においてニホンジカのルーメン液を用いたin vitro培養試験を2週間×3回おこなった。すなわち、ニホンジカの主食であるミヤコザサに樹皮を5%混合した試料と、ミヤコザサ単体の試料をそれぞれ培養し、発酵過程の違いについて調べた。その結果、樹皮の5%の混合はササの消化には影響を及ぼさないことが明らかとなった。また、樹皮単体の消化率は常にササの消化率よりも低いことが明らかとなった。さらに、春(5、6月)の実験において、樹皮の消化率が負の値を取ることが多かった。これは、樹皮によるルーメン液中のタンパク質もしくは微生物の吸着を示唆していると考えられる。この結果から、樹皮はルーメン内でササとは異なる反応をし、またその反応は季節によって異なる可能性があるということが示唆された。2.2002年8月2003年8月にかけて、大台ヶ原においてニホンジカの血液サンプルの採取をおこない、19個体分のサンプルを得た。この血液について血中尿素窒素濃度と血中ミネラル濃度(Ca、Mg、NaおよびK)を測定した。シカの血中尿素窒素濃度には季節的な変化は見られず、また家畜(ウシ)の標準濃度より高い値であった。この結果から、大台ヶ原のシカは、サンプルのなかった冬季を除いて良好な栄養状態を保っていることが示唆された。また、血中K濃度が夏季(8月)に高い傾向が見られた。過去の研究から、シカの主食であるミヤコザサのK濃度は夏季に高くなることが明らかとなっており、シカの血中K濃度はこの影響を受けて夏季に高い値を示すと考えられた。3.上記を含むこれまでの研究結果を基に、論文を2編作成した(投稿中および投稿準備中)。1.2002年4月より、調査地である大台ヶ原に生育する2種のササの葉と8樹種の樹皮の栄養成分を分析した。この結果と、あらかじめ得られていた剥皮における樹種選択性指数との相関を調べたところ、どの分析項目とも相関が無いという結果を得た。またこの結果を基に論文を1編作成した。2.2002年8月11月にかけて、調査地においてニホンジカのルーメン液を用いたin vitro培養試験を2週間×3回おこなった。その結果、発酵に伴うpHの時間的変化については両者に差は見られなかったが、ルーメンガスの発生量については、単体試料よりも混合試料のほうが多いことが明らかとなった。この結果から、樹皮の摂食物中にしめる割合が大きくなくとも、ルーメン発酵に影響を及ぼすことが明らかとなった。これに加えて、来年度の春と夏に同様の試験をおこなう予定である。3.2002年8月より、大台ヶ原においてニホンジカの血液サンプルの採取をおこない、17個体分のサンプルを得た。来年も同様のサンプリングをおこない、血中Ca、Mg濃度の調査をする。4.2002年日本哺乳類学会(富山大学)において、主催者の一人として西日本のニホンジカ研究に関する自由集会を開催し、またこの場において、本研究課題の一部(剥皮における樹種選択性)についての発表をおこなった。
卵巣癌播種性転移におけるGTP結合蛋白質Rhoの役割に関する解析

平成17年度(平成18年3月31日)の実績報告書<目的>Rho familyはRas類似の低分子量GTP結合蛋白であり、細胞の運動・遊走能のシグナル伝達に関わり、癌の浸潤・転移に重要な役割を果たしている可能性がある。そこで、卵巣癌播種性転移におけるRhoAの役割を解析し、分子標的治療開発に向けた基礎的検討を行った。方法1)上皮性卵巣腫瘍のパラフィン切片109例、凍結組織42例を用いて、RhoA発現を免疫染色、Western blot、RT-PCR法で検討した。2)培養卵巣表層上皮細胞(OSE)および卵巣癌細胞株におけるRho発現を比較した。3)卵巣癌SKOV3細胞の浸潤能をLPA添加によるRhoA活性化、C3添加によるRhoA抑制下で検討した。4)SKOV3細胞にwild-type RhoA遺伝子を導入し強発現細胞株を樹立し、Rho阻害作用をもつHMG-CoAinhibitor(Lovastatin)添加で浸潤能の変化を検討した。5)RhoA強発現細胞をヌードマウスの腹腔内に注入し播種性転移モデルを作成し、Lovastatinの効果を検討した。結果)1)RhoA mRNAおよび蛋白発現は良性腫瘍に比し癌で有意に増強していた。2)OSEに比べて卵巣癌細胞ではRho AmRNAおよび蛋白発現が亢進していた。3)LPA添加にて、RhoAのmRNA発現および活性型Rhoが増加し、浸潤細胞数は濃度依存性に増加した。この浸潤亢進はRho阻害剤C3にて抑制された。4)RhoA強発現細胞はin vitro浸潤能が亢進し、Lovastatin添加でその浸潤能は抑制された。5)ヌードマウスにおける播種形成ではLovastatin経口投与で播種巣数が減少した。結論)これらの検討から、Rhoが卵巣癌細胞の播種性転移過程に深く関与している可能性が強く示唆された。Rhoは卵巣癌の播種性転移にたいする新しい分子標的治療のターゲットとして有望であると考えられた。RhoはRas類似の低分子量GTP結合蛋白であり、不活型のRho-GDPから活性型Rho-GTPに変換されRho kinase(Rock)などのエフェクター蛋白に作用し、アクチンファイバーの制御などを介して細胞の運動能に関与し、癌細胞においては遊走や浸潤・転移に重要な役割をことが示されている。我々は上皮性卵巣腫瘍におけるRho A, B, CのmRNAおよび蛋白発現を解析し、卵巣癌ではRhoAおよびRhoC発現が増強していることを見出した。そこで今回、卵巣癌細胞の播種性転移におけるRhoAの役割をさらに明らかにする目的で、RhoA強発現卵巣癌細胞を用いたin vitroおよびin vivo解析を行った。まず、SKOV3細胞にwild-type RhoAおよびcontrol vectorを遺伝子導入しRhoA強発現細胞樹立した。増殖能をコントロール細胞と比較したところ、変化は認められなかった。一方、in vitro浸潤能を比較すると、RhoA強発現細胞で有意に亢進していた。次に、RhoA強発現細胞およびcontrol細胞をヌードマウスの腹腔内に注入しin vivoでの播種性転移能を検討した。2か月後に開腹すると、播種性転移形成率は、control細胞では11匹中3匹27%に認められたのに対して、RhoA強発現細胞では12匹中9匹75%と有意に上昇していた。また、播種性転移病巣数も、control細胞に比べRhoA強発現細胞で有意に増加していた。以上の検討から、卵巣癌細胞の腹腔内播種性転移において、RhoAの発現亢進がきわめて重要な役割を果たしていると考えられRhoを分子標的とした新たな卵巣癌治療の開発が有用であると考えられた。

4)RhoA強発現細胞はin vitro浸潤能が亢進し、Lovastatin添加でその浸潤能は抑制された。5)ヌードマウスにおける播種形成ではLovastatin経口投与で播種巣数が減少した。結論)これらの検討から、Rhoが卵巣癌細胞の播種性転移過程に深く関与している可能性が強く示唆された。Rhoは卵巣癌の播種性転移にたいする新しい分子標的治療のターゲットとして有望であると考えられた。
脊髄小脳失調症３１型のＲＮＡ病因説に対するプロテオーム解析

脊髄小脳失調症31型(SCA31)患者2名の剖検脳の神経病理学的な検討により特徴的なhalo構造を有するプルキンエ細胞では核の変形、Golgi装置の断片化が高率に起きていることを見出した。また、SCA31のRNA病因説に基づき、ビオチンラベルした(UGGAA)8プローブを用いて、(UGGAA)nに結合する蛋白の同定を試みた。この結果、1つの候補蛋白としてミトコンドリア内膜に局在する蛋白を同定した。これが今回の実験条件下でのfalse positiveであるのか、SCA31小脳の病的変性過程で有意な現象なのかを現在、検証している。脊髄小脳失調症31型(SCA31)患者2名の剖検脳の神経病理学的検索から、特徴的なプルキンエ細胞周囲のhalo構造は細胞体からの樹状突起の増生(somatic sprouting)とシナプス顆粒から成ることを確認した。また、haloを有する変性プルキンエ細胞ではhalo構造を有さない変性細胞に比べて、核の変形、およびGolgi装置の断片化が高率に起きていることを見出した。このことは疾患特異的なhalo構造の形成には、細胞の内部環境変化が強く関与することを示唆するものである(Yoshida K, et al. Neuropathology 2014)。一方、SCA31の遺伝子異常は第16染色体長腕のBEAN/TK2遺伝子イントロン内の(TGGAA)nの挿入とされる。そこで、ビオチンラベルした(UGGAA)8プローブを用いて、Dynabeads M-280によるpull-down法→LC-MS/MS解析により、(UGGAA)8に結合する蛋白の同定を試みた。マウス脳ホモジネートを試料として、同法により候補蛋白を一つ同定した。この候補蛋白はミトコンドリア内膜に局在する蛋白であった。剖検脳標本の電子顕微鏡的な観察では、ミトコンドリアの形態変化も強く見られた。仮に本来、核内に存在する、(UGGAA)nが過剰に伸長したpre-messenger RNAとミトコンドリア局在蛋白の会合が起こるとすれば、その背景に核の高度の変形(核膜の脆弱性)がある可能性が考えられた。脊髄小脳失調症31型(spinocerebellar ataxia type 31、SCA31)は本邦に高頻度に見られる常染色体優性遺伝性の脊髄小脳変性症である。その原因として、BEAN、TK2両遺伝子のイントロン内への(TGGAA)nを含む複雑な5塩基繰り返し配列の挿入変異が考えられている。しかしながら、この変異がどういう機序で小脳変性をきたすのかはよく判っていない。本研究の目的はSCA31の発症機序、分子病態を明らかにすることである。SCA31はイントロン内への挿入変異が原因とされるため、遺伝子異常自体が機能蛋白の構造変化をきたすとは考えにくい。そこでpre-messenger RNAレベルで何らかの細胞障害性を発揮するという仮説(RNA病因説)に基づいて、その発症機序、分子病態を探求することを考えた。まず(UGGAA)nリピートに結合する蛋白を探索するために、マウス脳抽出試料(可溶性画分と非可溶性画分に分画)を用いて、ビオチンラベルした(UGGAA)8プローブによるノース・ウエスタンブロット、およびDynaBeads-280によるプルダウン・アッセイを試みた。これらの方法により抽出された蛋白をゲルから切り出し、キャピラリー高速液体クロマトグラフィー(liquid chromatography、LC)と質量分析(mass spectrometry、MS)を組み合わせた解析法(LC-MS/MS法)により蛋白同定を行った。この結果、現在までに2つの候補蛋白が同定された。いずれも非可溶性画分(核、ミトコンドリア画分)に存在する蛋白であった。現在、これらの候補蛋白が本当にヒトのSCA31病態に関与しているか、に関して、検証中である。脊髄小脳失調症31型(SCA31)2名の剖検脳の神経病理学的な検討を行った。SCA31小脳プルキンエ細胞では周囲に特徴的なhalo構造を有する変性過程とそれを有さない変性過程があることを指摘した(Yoshida K, et al. Neuropathology 2014)。両者の比率は患者によってまちまちであったが、特徴的なhalo構造を有する変性プルキンエ細胞ではそうでない細胞に比べてGolgi装置の断片化が高率に起きていた。このことは細胞周囲のhalo構造(主体はプルキンエ細胞体からの樹状突起の増生)の成因としてGolgi装置の機能障害による蛋白の仕分けの異常が関与している可能性が示唆された。一方、SCA31の遺伝子異常は双方向性に転写されるBEAN/TK2が共有するイントロン内への(TGGAA)nの挿入変異とされる。

SCA31のRNA病因説とは、(UGGAA)nを有するpre-messenger RNAが核内で種々の蛋白との相互作用により細胞毒性を発揮するというものである。この仮説に基づき、ビオチンラベルした(UGGAA)8プローブを用いて、マウス脳ホモジネートを試料としてDynabeads M-280によるpull-down法→LC-MS/MS解析により(UGGAA)8に結合する蛋白の同定を試みた。この結果、1つの候補蛋白を同定したが、これはミトコンドリア内膜に局在する蛋白であった。本来なら異常pre-messenger RNAは核内蛋白との相互作用を介してプルキンエ細胞の変性を惹起すると想定される。候補蛋白がミトコンドリアに局在するという事実は今回の実験条件下では本来、目的とする(UGGAA)n結合蛋白が拾えておらず、false positiveであるという可能性はある。ただ、神経病理学的には本症の変性プルキンエ細胞では高度の核の変形が見られることから、RNA分解を免れた異常pre-messenger RNA断片が脆弱な核膜をすり抜けて細胞質内で毒性を発揮するという機序も推察された。脊髄小脳変性症当初、予定していたNorth-western blot法によるRNA結合蛋白の同定がうまく行かなかったこと、現在までにpull-down法で得られた候補蛋白がミトコンドリア局在であること、配列上、核酸結合ドメインを有さないこと、候補蛋白の変異によるヒトの病態が小脳失調症とはかけ離れていること、などから現時点では真に過剰伸長した(UGGAA)nを有するpre-messenger RNAと結合する蛋白が取れていない可能性があることが大きな理由である。また、SCA31患者の凍結脳が入手できないこと、およびパラフィン切片を用いた免疫染色がうまく行かないこと、から上記の候補蛋白のヒト脳内での増減や局在についても検証できていない。すわなち、上記の候補蛋白はあくまで人為的な実験条件下で得られたものであり、本当にSCA31患者脳内での病態を反映しているか、が検証できていない。以上から上記区分と評価した。研究実績の概要のところに記載したようにSCA31のRNA病因説に基づいて、病因に深く関与すると想定される(UGGAA)リピート配列と結合する蛋白の探索を行った。ノース・ウエスタンブロット→LC-MS/MS法、DynaBeads-280によるプルダウン・アッセイ→LC-MS/MS法という独立した2つの方法により蛋白の同定を試みた。このうち前者はうまく行かなかったが、後者では(UGGAA)8プローブ(+)の試料のみで検出される複数の蛋白を同定した。それらの蛋白の抗体を用いて、DynaBeads-280により回収された試料に対してウエスタンブロットを行い、再確認した。すなわち(UGGAA)8プローブ(-)の試料では検出されず、(UGGAA)8プローブ(+)の試料のみで検出される蛋白を探索した。その結果、いずれも非可溶性画分(核、ミトコンドリア画分)に存在する2つの候補蛋白を同定した。1つはウエスタンブロットにおいて、(UGGAA)8プローブ(-)の試料では全く検出されなかったが、他の1つは(UGGAA)8プローブ(-)の試料でもごくわずか検出されたものの(UGGAA)8プローブ(+)の試料では圧倒的に強く検出された。
沿岸域における亜酸化窒素の新たな発生過程の見積りに関する研究

N_2O(亜酸化窒素)は,地球温暖化およびオゾン層の消長にも関与している物質であり,近年大気中で増加傾向にある.本研究は,沿岸域におけるN_2Oの大気への発生量を見積もるとともに,発生過程の解明をも目的としている.調査地として海跡湖である茨城県の涸沼(面積9.35km^2)を選択した.本年度はまず,涸沼のN_2O生成量を知るために湖水および底泥間隙水中のN_2O現存量の季節変化を調査した.涸沼の湖水中のN_2O濃度は,夏期に最も高く,大気平衡時の溶存N_2O濃度を大きく上回っており,超過飽和の状態にあった。一年を通して,下流(海側)におけるN_2O濃度より上流(淡水河川付近)のN_2O濃度の方が高い値を示していた.上流の窒素イオン種(NO_<3^->,NO_<2^->,NH_<4^+>)の濃度は下流の濃度よりも高かったことから,N_2Oの生成量は基質の供給量に支配されるものと考えられた.底泥間隙水中のN_2O濃度は,夏期から秋期にかけて高かった.また,N_2O濃度はいつも02.5cmの層で最も高い値を示し,圧倒的に湖水中のN_2O濃度より高かった.この結果から,涸沼におけるN_2Oの活発な生成サイトは主に底泥表層であると考えられた.涸沼は,浅い汽水湖であり,湖水は強風などにより比較的簡単に攪拌される.そのため,湖底の溶存酸素が枯渇してしまうことはほとんど無く,夏期においても低酸素状態を維持している.低酸素状態は微生物によるN_2O生成を促進する(Senga et al.2002).したがって,涸沼の底層および湖水-底泥境界面は,N_2O生成さらに大気への発生に重要な場であると推察される.N_2O(亜酸化窒素)は,地球温暖化およびオゾン層の消長にも関与している物質であり,近年大気中で増加傾向にある.本研究は,沿岸域におけるN_2Oの大気への発生量を見積もるとともに,発生過程の解明をも目的としている.調査地として海跡湖である茨城県の涸沼(面積9.35km^2)を選択した.本年度はまず,涸沼の環境を知るために基礎調査を行った.涸沼の湖水の塩分濃度は110psu程度で,23m付近に塩分躍層が見られた.しかしながら,底層の溶存酸素は完全に無酸素とはなってなかった(7月と11月).これは,容易に風で水の上下混合が起こるためか(最大水深6.5m,平均水深2.1m),あるいは潮位差によって溶存酸素を含んだ海水が入ってくるためであると考えられた.涸沼湖岸における湖水中のN_2O濃度は,0.61.3μgN 1^<-1>であった.この濃度は,大気平衡時の溶存N_2O濃度よりも大きく,1.5倍3.5倍であった.特に,流入河川の河口付近(大谷川)でN_2Oは高い濃度で湖水中に蓄積していることが分かった.河口付近の窒素イオン種(NO_3^-,NO_2^-,NH_4^+)の濃度は開水面のイオン濃度より高かったことから,河口付近はN_2O生成さらに大気への発生に重要な場ではないかと推察した.今後,涸沼湖岸の植生区と無植生区におけるN_2Oの放出・消失量をチャンバー法により測定し,大気中のN_2Oへどの程度寄与しているのか見積もる計画である.また,底泥および湖水を用いたインキュベーション実験により,N_2Oがどのようなメカニズムによって生成・蓄積し,大気中へと放出を遂げるのか明らかにしたいと考えている.N_2O(亜酸化窒素)は,地球温暖化およびオゾン層の消長にも関与している物質であり,近年大気中で増加傾向にある.本研究は,沿岸域におけるN_2Oの大気への発生量を見積もるとともに,発生過程の解明をも目的としている.調査地として海跡湖である茨城県の涸沼(面積9.35km^2)を選択した.本年度はまず,涸沼のN_2O生成量を知るために湖水および底泥間隙水中のN_2O現存量の季節変化を調査した.涸沼の湖水中のN_2O濃度は,夏期に最も高く,大気平衡時の溶存N_2O濃度を大きく上回っており,超過飽和の状態にあった。一年を通して,下流(海側)におけるN_2O濃度より上流(淡水河川付近)のN_2O濃度の方が高い値を示していた.上流の窒素イオン種(NO_<3^->,NO_<2^->,NH_<4^+>)の濃度は下流の濃度よりも高かったことから,N_2Oの生成量は基質の供給量に支配されるものと考えられた.底泥間隙水中のN_2O濃度は,夏期から秋期にかけて高かった.また,N_2O濃度はいつも02.5cmの層で最も高い値を示し,圧倒的に湖水中のN_2O濃度より高かった.この結果から,涸沼におけるN_2Oの活発な生成サイトは主に底泥表層であると考えられた.涸沼は,浅い汽水湖であり,湖水は強風などにより比較的簡単に攪拌される.

そのため,湖底の溶存酸素が枯渇してしまうことはほとんど無く,夏期においても低酸素状態を維持している.低酸素状態は微生物によるN_2O生成を促進する(Senga et al.2002).したがって,涸沼の底層および湖水-底泥境界面は,N_2O生成さらに大気への発生に重要な場であると推察される.
自然との共生を指向した機能性ポリ酸塩触媒の創成

化石燃料の枯渇の危機および二酸化炭素濃度の増加による地球温暖化は、人類が直面している重大な環境・エネルギー問題である。この問題に対する根本的解決法の一つとして、太陽光エネルギーの効率的利用のための新技術開発が求められている。中でも、水から水素エネルギーを製造する可視光応答型光触媒材料の開発は注目を集めているが、実用化の際に問題の一つとなっているのが光増感剤の耐久性である。そこで我々は、完全無機分子であるポリオキソメタレートの骨格の一部にレニウム(V)原子を置換することで均一な多核レニウム(V)サイトを構築し、可視光を効率良く吸収する新しい光増感剤[O{Re(OH)(α_2-P_2W_<17>O_<61>)}_2]^<14>-(1)および[PW_<11>ReO_<40>]^<4->(2)の開発を行った。これらの化合物を光増感剤として2wt%程度酸化チタン上に担持させると可視光照射(〓400nm)により効率良く水から水素を発生した。中でも、水から水素エネルギーを製造する可視光応答型光触媒材料の開発は注目を集めているが、実用化の際に問題となっているのが光増感剤の耐久性である。これに対し、我々は最近、完全無機分子であるポリオキソメタレートの骨格の一部にレニウム(V)原子を置換することで均一な多核レニウム(V)サイトを構築し、可視光を効率良く吸収する新しい光増感剤[O{Re(OH)(α_2-P_2W_<17>O_<61>)}_2]^<14->(1)および[PW_<11>ReO_<40>]^<4->(2)の開発に成功した。これらの化合物は、どちらも可視光領域に強い吸収帯を有しており、光増感剤として2wt%程度酸化チタン上に担持させると可視光照射(>400nm)により効率良く水から水素を発生する。また、その活性は化合物2のほうが化合物1よりも数数十倍も高活性であり、レニウム置換サイトの構造が触媒活性に著しい影響を与えていることを明らかにした。一方、大気汚染・水質汚染を引き起こす環境有害物質の有効利用に対する酸化触媒材料の開発についても研究を進めており、最近、新規ジルコニウム(IV)、ハフニウム(IV)およびアルミニウム(III)置換ポリオキソメタレートの合成、X線構造解析に成功した。今後、これらのポリ酸塩を触媒とした分子状酸素による種々のアルカン、アルケンおよび芳香族化合物の酸化を行う予定である。そこで我々は、完全無機分子であるポリオキソメタレートの骨格の一部にレニウム(V)原子を置換することで均一な多核レニウム(V)サイトを構築し、可視光を効率良く吸収する新しい光増感剤[0{Re(OH)(α_2-P_2W_<17>O_<61>)}_2]^<14->(1)および[PW_<11>ReO_<40>£^<4->(2)の開発を行った。これらの化合物は、どちらも可視光領域に強い吸収帯を有しており、光増感剤として2wt%程度酸化チタン上に担持させると可視光照射(≧400nm)により効率良く水から水素を発生する。さらに、化合物1,2の酸化チタン表面上への固定化法についても検討し、塩化セシウム、テトラクロロ白金(II)酸カリウムを用いてポリオキソメタレートを高分散担持させることで、耐久性、活性が著しく向上することも見出した。
多価イオンによる固体表面発光

原子から多数の電子を奪い取った多価イオンはあらゆる粒子の中でも,最も反応性にとんでいる.この多価イオンを固体表面に静かに近づけるだけでさまざまな現象が起こり,特に固体表面への「ナノ構造物」の生成はナノ加工技術への応用が期待されている.ここではそのメカニズムを探るため,同時に起こる光(エックス線も含めて)の発生について調べた.その結果はそれぞれのターゲットにより様々であるが,固体から多価イオンへの電子の移動,それに続く多価イオンからの電子の再放出の2つの過程に伴うものであることがはっきりした.原子から多数の電子を奪い取った多価イオンはあらゆる粒子の中でも,最も反応性にとんでいる.この多価イオンを固体表面に静かに近づけるだけでさまざまな現象が起こり,特に固体表面への「ナノ構造物」の生成はナノ加工技術への応用が期待されている.ここではそのメカニズムを探るため,同時に起こる光(エックス線も含めて)の発生について調べた.その結果はそれぞれのターゲットにより様々であるが,固体から多価イオンへの電子の移動,それに続く多価イオンからの電子の再放出の2つの過程に伴うものであることがはっきりした.多価イオンと固体の相互作用において,多価イオンのもつ膨大な内部エネルギーがどのように消費されるのか,が本研究の基本テーマであり,特にそのなかでも固体表面からの発光現象を定量的に捉えることが具体的な目標である.具体的な成果として多価イオン照射にともなうbis-MSB薄膜からの紫外線発光を観測し,X線放出との強度相関を観測したこと,タングステン表面に多価イオンを照射した際のX線発光を観測したこと,さらには,水素化シリコン表面に多価イオンを照射すると水素原子のライマン線およびバルマー線が光ることを発見した.第1者に関しては論文執筆が終了している.そこではこの「蛍光」のメカニズムについて論じている.結論は2次電子による間接的励起過程がその原因である.第2者についてはすでに論文発表済みである.特に多価イオンの内部エネルギーがおよそオージェ電子放出とX線発光に分け与えられると考えた時に,多価イオンのK殻に空孔がある時は,それは完全にX線放出によって埋められること,M殻に孔があるときは中性原子にくらべてかなり大きな収率でやはりX線による穴埋めがおこることを定量的に観測することができた.第3者については,水素分子形成を介して,その後の解離過程を考慮しないと発光現象が説明できないとの結論に達し,論文にまとめているところである.多価イオンと固体表面との相互作用において,多価イオンのポテンシャルエネルギーがどのように散逸するかが,本研究の基本テーマである.特に固体表面からの発光現象について定量的に検討することを具体的な目標とした.成果として多価イオン照射にともなう有機結晶薄膜からの紫外発光を観測しX線放出強度との相関を観測し,そのメカニズムを解明した.2次電子による間接的励起課程がその本質である。タングステン清浄表面に多価イオンを照射した際のX線発光を観測した.多価イオンの内部エネルギーがオージェ電子とフォトン発生(X線)に振り分けられるとすると,多価イオンのK殻に空孔がある時にはそれは完全にX線放出によって埋められること,M殻に孔がある時には中性原子にくらべてかなり大きな収率でやはりX線による穴埋めが起こることを定量的観測により見いだした.水素化シリコン表面に多価イオンを照射すると水素原子のライマン線およびバルマー線が光ることを発見し、水素分子の形成がその課程に含まれなければならないとの結論に達した.シリコン基板上に生成した銀微粒子(直径20100nm)への多価イオン照射により,微粒子中にプラズモンを励起させその発光を観測すべく,準備を進めた.銀微粒子作製,通常のフォとルミネッセンスによる発光の確認までは進展した.多価イオンによる発光はいままで試みた限りでは,見いだすことができていない.今後は計測法を改善するなどして発光の確認をしたい.
一過性動脈塞栓剤が腫瘍組織におよぼす虚血再灌流障害に関する検討

DSM単剤でも腫瘍の栄養血管に動注することにより抗腫瘍効果が得られる事が明らかとなった。DSMを30mg/kgと多量に動注した場合、1回動注でも反復動注でも有意な腫瘍増大抑制効果が得られた。また、DSMを10mg/kgと少量動注した場合でも反復動注することにより腫瘍増大抑制効果が得られた。これは、DSMを30mg/kgと多量に動注した場合、10mg/kg投与に比べ虚血時間の延長がその腫瘍増大抑制効果の違いに関与していると推測された。また、DSM動注による虚血負荷は反復して与える方が1回のみよりも強い腫瘍増大抑制効果が期待できるものと考えられた。DSM動注後の腫瘍組織のSOD活性を経時的に測定した結果、血流の再灌流が生じた直後でSOD活性の値は有意に低値を示した。これは、再灌流後に多量に発生した活性酸素に対する抗活性酸素作用の結果と推測された。また、同様のSOD活性の経時的変化は腫瘍周囲筋肉においても見られた。組織学検討では血管内皮細胞の障害こそあれ、腫瘍血管には塞栓、閉塞は見られず開存していたことより今回の抗腫瘍効果は単に腫瘍の虚血変化ではなく虚血再灌流障害の関与があるものと推測された。1:担癌動物および実験モデル当初、白色家兎の耳介に実験腫瘍(VX2)を生着させ実験に臨んだが、耳介動脈が細径で確保に時間を要する事、また、耳介動脈よりのDSM動注にて耳介の障害が強い事などより耳介は断念し、家兎の大腿部皮下に実験腫瘍を生着させた担癌動物を作成し実験に用いた。腫瘍への動注は対側大腿動脈から腹部大動脈のbifurcation上部に逆行性に挿入した3Fのカテーテルより施行した。また、反復動注群においてはカテーテルの遠位端にインジェクション・キャップを装着し大腿部皮下に埋め込み、インジェクション・キャップより反復動注した。2:DSM動注と抗腫瘍効果実験群であるDSM少量1回動注群、少量反復動注群およびDSM多量1回動注群、多量反復動注群での各群における腫瘍増大率とコントロール群の腫瘍増大率を比較した。結果、DSM少量1回動注群では腫瘍の増大抑制効果は認められなかったが、少量反復動注群では腫瘍の増大抑制効果が認められた。また、多量1回動注群および反復動注群では腫瘍の縮小が認められた。従って、DSMは多量に動注すれば1回動注でも反復動注でも抗腫瘍効果が得られる。さらに、少量投与でも反復動注すれば腫瘍の増大抑制効果が得られる事がわかった。3:抗腫瘍効果とSOD活性DSM動注の抗腫瘍効果に活性酸素が関与している事を間接的に証明するために各実験群およびコントロール群の腫瘍細片よりSOD活性の測定を行った。実験群におけるSOD活性の測定は抗腫瘍効果を判定した、動注開始より3日後の時点で測定した。しかし、この時点でのSOD活性の値はどの実験群においてもコントロール群のSOD活性の値と比較して有意差はなかった。従って、今後、DSM動注直後、1日後などSOD活性の細かい経時的推移を調べる必要性があると考えられ現在、施行中である。また、病理組織の検討も行っている。白色家兎の大腿部皮下に植え込んだ実験腫瘍VX2に対するdegradablestarchmicrospheres(DSM)単剤動脈内注入後の腫瘍組織内のSOD活性を、DSM動注後再灌流直後、30分後、3時間後と経時的に摘出組織より測定を行った。さらに、腫瘍周囲の筋肉組織での虚血再灌流後のSOD活性も同時に測定した。これを行った理由は、平成12年度に施行した実験結果でDSM投与量と投与方法(1回動注と反復動注)の違いにて腫瘍増大抑制効果に差が見られたにもかかわらず、SOD活性に差が見られなかった。但し、このSOD活性測定はDSM動注後3日後の摘出腫瘍組織から測定したものであり、より早期でのSOD活性の経時的推移の検討が必要と考えたためである。

尚、この追加実験はDSM多量1回動注群でのみ行った。結果は、再灌流直後、30分後、3時間後での腫瘍組織内のSOD活性の値はコントロール群の値と比較し有意差は認められなかった。また、経時的にもSOD活性の値に有意差は認められなかった。しかし、同時に測定した腫瘍周囲の筋肉組織でのSOD活性の値はコントロール群に比べ有意に低下していた。これらの結果より、腫瘍組織では虚血再灌流障害により腫瘍増大抑制効果が認められるが、腫瘍組織内のSOD活性は有意な変化を示さないことがわかった。次に、白色家兎の肝動脈にDSMを選択的に動注し肝組織での虚血再灌流障害を検討すべく経皮的に肝動脈内へのカテーテル挿入を試みたが非常に困難であった。また、開腹し肝動脈の直接穿刺も試みたが肝動脈が細径でありやはり困難であった。従って、肝組織での検討は断念し虚血再灌流後の組織学検討等は全て白色家兎の大腿部VX2および筋組織で行った。
中近世ヨーロッパの身分制議会における君臣間の合意形成プロセスの解明

2018年度には、バール=ロレーヌ公領の身分制議会と課税をめぐる状況全般について、先行研究の総括的検討を中心として作業を進めた。バール=ロレーヌ公領における身分制議会は、1288年にバール伯チエボー2世が、サン・ミエルに召集した貴族集会に始まる。その後、1419年3月20日のフグ条約により、ヨランド・ダラゴンの息子であるルネ1世(1409年生まれ、当時ギーズ伯、1430年からバール公、1431年から妻イザベル経由でロレーヌ公、1434年からアンジュー公)とイザベル・ド・ロレーヌ(1400年ごろ生まれ、ロレーヌ公シャルル2世(1431年没)の女性相続人)との結婚(1420年に結婚)とルネ1世へのバール公領の相続が承認される。この結婚により、バールとロレーヌ両公領の同君連合が成立する。ルネ1世は、1480年に亡くなるまで、バール公の称号は保持するが、ロレーヌ公領は公妃イザベルが亡くなった1453年に、長男ジャン2世(位1453ー1470年)に譲った。このような相続問題を通じて、ロレーヌ地方における公権力の所在が弱体化した時期には、両公領の家臣団と共に、同地方の3司教領(Metz, Toul, Verdun)の司教が中心となり、一種の「摂政評議会」を主体とする統治が行われた。このあたりの事情が、16世紀以降、フランス王国における強力な王権のあり方とは対照的な、ロレーヌ=バール公領の公権力の相対的な弱さ、公領諸身分=三部会勢力の優勢、課税に際してのロレーヌ=バール公側のあまり強権的ではない姿勢という、ロレーヌの特徴となっていることが明らかとなった。2018年度には、バール=ロレーヌ公領の古文書史料の大半が所蔵されているムルト・エ・モゼール県文書館(在ナンシー)が移転のために閉館されていたため、同公領の身分制議会と課税に関連する古文書史料に接する機会を持つことができなかった。その一方で、2019年3月には、パリの国立図書館に収蔵されているCollection de Lorraine文書群における関連文書の調査を行ったが、部分的な情報の収集に留まった。1437年から始まるロレーヌ=バール公領三部会の主要機能は、援助金aides徴収に対する投票を行うことと、その割当て、徴収、支出を監視することにあった。その後、16世紀前半に至る時期における課税と三部会同意との関係を、ムルト・エ・モゼール県文書館所蔵の古文書史料に即して、具体的に追求することが今後の課題となる。2018年度には、バール=ロレーヌ公領の古文書史料の大半が所蔵されているムルト・エ・モゼール県文書館(在ナンシー)が移転のために閉館されていたため、予定されていた海外調査費用の全額を使用することができなかった。
化学シフトとスピン結合定数を利用するカルボニル化合物の新しい立体化学解析法の開発

ケトン、エステルなどのカンルボニル炭素を含む化合物のカルボニル炭素近傍の立体配座およびカルボニル炭素を介した相対配置の解析法を開発することを目的とし、カルボニル炭素のα位の1H-1Hジェミナルスピン結合定数がカルボニル酸素との二面角に依存すること、および化学シフト値の比較により相対配置の決定が可能であることを明らかにした。構造訂正研究としてフォモプシンBなどの構造訂正を行った。NMRを利用したケトン、カルボン酸、エステル、アミドなどのカルボニル炭素を含む化合物の新しいカルボニル炭素近傍の立体配座解析法、およびケトンやエステル結合を介した部分構造間の相対立体配置決定法を開発することを目的とし,モデル化合物の一つとして配座が比較的固定されている3環性セスキテルペンであるロンギフォレンとその末端メチレンを酸化してケトンとした化合物に関して詳細にホモおよびヘテロ原子間のスピン結合定数を測定解析した。カルボニルおよび比較対象の末端メチレン炭素近傍の^2J_<C,c>および^3J_<C,c>をPFG-INADEQUATE法を測定して求めた。カルボニル炭素のα位の炭素間のジェミナルスピン結合定数^2J_<C,c>は2-3Hz以下であり,有意な差を議論する程の大きな値では無かった。一般に炭素間の2結合のスピン結合定数を求めることも困難な場合が多く,一般的な解析法として利用するのは困難であると判断した。プロトン間およびプロトン-炭素間のスピン結合に関してはカルボニル酸素の配向とスピン結合定数の相関がみられると期待され,モデルとして配座解析できる系を中心に実測値の評価を進めている。^<13>C-NMR化学シフト値を利用したカルボニル炭素を含む化合物の立体化学の解析に向けて,カルボニル化合物の^<13>C-NMRデータを^<13>C-NMR化学シフト精密予測コンピュータシステムCAST/CNMRのデータベースに登録し,幾つかの化合物に関して評価を行った。その結果,最近報告された文献記載の化合物フィロストキシンやフォモプシン類に関して構造訂正が必要であることを明らかにした。NMRを利用したケトン、カルボン酸、エステル、アミドなどのカルボニル炭素を含む化合物の新しいカルボニル炭素近傍の立体配座解析法、およびケトンやエステル結合を介した部分構造間の相対立体配置決定法を開発することを目的とし、幾つかのモデル化合物に関してカルボニル炭素近傍の^2J_<H,H>、^2J_<C,H>および^3J_<C,H>を詳細に解析した。カルボニル炭素のβ位に水酸基の有る鎖状化合物では、測定溶媒を重メタノールなどの極性溶媒にすることにより分子内の水素結合の寄与が減少し、配座が固定されないため^2J_<H,H>結合定数は存在する複数の配座の影響を受けることが示唆された。カルボニル炭素のα位またはβ位に置換基の有る化合物に関して、カルボニル炭素の^<13>C-NMR化学シフト値およびスピン結合定数に与える置換基効果などについて、環のサイズを変更するなど幾つか系統的に解析した。数種の鎖状あるいは10員環などの環状ケトン化合物も化学合成し、各スピン結合定数を解析した。グリシン残基を含むペプチドに関してはメチレンプロトンとカルボニル酸素およびアミド窒素に対する立体配座と^2J_<H,H>結合定数の関係について報告があるが、ケトンやエステル化合物との関係を比較検討した。測定したカルボニル化合物の^<13>C-NMRデータは、化学シフト値を利用したカルボニル炭素を含む化合物の立体化学の解析に向けて、^<13>C-NMR化学シフト精密予測コンピュータシステムCAST/CNMRのデータベースに登録し,幾つかの化合物に関して評価した。CAST/CNMRを利用した構造訂正研究においては、化学合成と^<13>C-NMRシフト値の比較により、p-テルフェニル系の天然物であるテレファンチンGの構造をエステル置換基の位置がパラ位ではなくオルト位の構造と訂正し、さらに幾つかの関連化合物の構造も同様に訂正した。NMRを利用したケトン、カルボン酸、エステル、アミド、ラクトンなどのカルボニル炭素を含む化合物の新しいカルボニル炭素近傍の立体配座解析法、およびケトンやエステル結合を介した部分構造間の相対立体配置決定法を開発することを目的とし、幾つかの化合物に関してカルボニル炭素近傍の^2J_<H,H>を中心に^2J_<C,H>および^3J_<C,H>を解析した。アルデヒドの例として、構造決定したローデシアマメゾウムシの性フェロモンである2,3-ジヒドロホモファルネサールおよび(E)-6-エチル-2,10-ジメチル-5,9-ウンデカジエナールの合成化合物を用いてNMR解析をした結果、アルデヒドでは、配座が固定されていないと考えられた。エステルの例としては、形式的全合成を行った14員環

マクロライドであるアスペルジライドAの合成中間体などに関してエステルカルボニルの隣のメチレンの^2J_<H,H>とγ位にある水酸基の立体化学との関係を解析した。環状ケトンの例としては、10員環にケトンおよびエーテル結合を有するフォモプシンBを合成し、立体配座との関係を解析した。NOEの解析から立体配座は複数存在し、ケトンの隣のメチレンの^2J_<H,H>は配座の影響を受けていると予想されたが、スピン結合定数のみから配座を特定するのは困難であった。このフォモプシンBに関しては、報告されている天然物と合成品のNMRデータが一致しないことから、構造に関して検討した結果^<13>C-NMRの化学シフトなどから環状エーテルではなく鎖状のアルコール構造であることを明らかにした。一般に鎖状化合物の場合には立体配座が固定されないため、立体配座に制限のある環状ケトンなどのカルボニル化合物の構造解析にカルボニル炭素の向きと隣接するメチレンのジェミナルスピン結合定数の情報を用いることは有効で有ると考えられた。
路線再編に向けたバス路線網評価ならびに決定に関する研究

多くの大都市において特定道路区間に多くのバスが集中して「団子運転」が発生するなど,バス路線網は必ずしも効率的ではない.したがって,本研究は都市部におけるバス路線網の効率化を目的として,「団子運転」の要因である車両到着の相関を考慮可能な乗客配分モデルの構築し,さらに乗客行動をより正確に考慮し,実規模ネットワークへの適用も可能なバス路線網決定モデルの構築し,広島都市圏のバスネットワークに適用した.多くの大都市において特定道路区間に多くのバスが集中して「団子運転」が発生するなど,バス路線網は必ずしも効率的ではない.したがって,本研究は都市部におけるバス路線網の効率化を目的として,「団子運転」の要因である車両到着の相関を考慮可能な乗客配分モデルの構築し,さらに乗客行動をより正確に考慮し,実規模ネットワークへの適用も可能なバス路線網決定モデルの構築し,広島都市圏のバスネットワークに適用した.本研究は,持続的発展社会におけるバス路線網計画に寄与することを念頭に,バスをはじめとする公共交通ネットワークのサービスレベルをネットワーク解析手法に基づいた評価と,多角的な視点から最適路線網を決定できるモデルの構築を行うものである.研究初年度にあたる本年度は,主に以下の研究を行った.1.まず関連論文の収集・レビューと関係する学会・研究会へ参加し,研究計画をさらに明確にした.2.先行研究で構築した乗客配分モデルをベースにした,公共交通ネットワークにおいて運行頻度の低下にともない発生する積み残し乗客が安全面に及ぼす影響を評価するためプラットフォームの安全性満足度を積み残し乗客数の関数として定義し, critical lineおよびcritical stationを特定する手法論を構築した.さらにロンドン地下鉄ネットワークを対象としたケーススタディを行った結果,提案する手法では積み残し乗客数で評価する手法と比べてプラットフォームの容量の小さい駅における危険度が高く評価されることが示された.3.従来の乗客配分モデルは車両到着を路線間で独立と仮定しているが,到着に関する車両間・路線間の相関関係を表現できるようモデル開発を行い,いわゆる「団子運転」として知られている,同一道路区間への車両集中にともなうバスサービスの定時性低下を表現できるようにした.さらに仮想ネットワークを用いた計算を行い,車両到着の相関を考慮することにより乗客の選択経路集合が変化する場合があることを確認している.4.公共交通路線網決定モデルを,乗客配分モデルを下位問題とする2段階最適化問題として定式化し,解法の検討を行った.仮想ネットワークを用いた計算を行った結果,計算負荷が大きいものの想定された結果が得られることを確認している.本研究は,持続的発展社会におけるバス路線網計画に寄与することを念頭に,バスをはじめとする公共交通ネットワークのサービスレベルをネットワーク解析手法に基づいた評価と,多角的な視点から最適路線網を決定できるモデルの構築を行うものである.研究2年目にあたる本年度は,主に以下の研究を行った.1.前年度において,到着に関する車両間・路線間の相関関係を表現できるようモデル開発を行い,いわゆる「団子運転」として知られている,同一道路区間への車両集中にともなうバスサーの定時性低下を表現できるようにしている.本年度は車両到着に関する相関関係を乗車・降車人数の関数と表現できるようモデル拡張を行い,.特定車両への乗客集中と特定区間への車両集中の両方の影響による車両相関表現できるようにした.2.拡張したモデルを用いて,車両到着の相関を考慮した公共交通における所要時間信頼性評価手法を提案した.3.前年度において,多目的最適化問題として業者,乗客双方の目的のトレードオフの関係を表現した公共交通路線網決定モデル構築しているが,本年度は実規模ネットワークに適用できるよう計算アルゴズムの効率化を行った.その上で,広島市のバスネットワークへ適用した.データ制約上からすべての路線を対象にできなかったが,分析の結果現状のバスネットワークは最適な解に非常に近いものの,事業者,乗客双方にろって現状より望ましくなる解が存在することが確認された.また,事業者コストを削減するためにサービスレベルを低下させることになり,乗客の移動コストが増加し,さらに移動コストに関するODペア間の公平性も低下することが確認された.
超高感度自動分離定量法としての液体クロマトグラフ-接触分析法

1液体クロマトグラフ-接触分析法によるバナジウム(IV、V)、鉄(II、III)の自動分離定量東ソ-製TSK gellC-Cationを分離カラム、0.2mMエチレンジアミン-lmM酒石酸(pH3.0)混合溶液を溶離液に用いることで、液体クロマトグラフによってバナジウム(IV、V)を相互に分離することができた。バナジウムの定量には臭素酸カリウム/ビンドシェドラ-ズグリーンロイコ塩基接触反応系を用い、空気分節-連続流れ分析法を応用してその定量を自動化した。上記二つの方法を接続して、バナジウム(IV、V)の自動分離定量法を確立した。本法におけるバナジウム(IV、V)の定量範囲はともに5300nMであった。本接触反応系では、鉄を測定することもできるが、液体クロマトグラフによるバナジウムと鉄の分離には成功しておらず、この問題は続けて検討中である。2液体クロマトグラフ-接触分析法によるコバルト、マンガン、鉄の自動分離定量コバルト、マンガン、鉄は過酸化水素/タイロン接触反応系により、それぞれを定量することができた。液体クロマトグラフによるこれらの元素の相互分離は島津製Shim-pack IC-Clを分離カラムに、0.3M乳酸(pH3.4)を溶離液に用いることで可能となった。現在、上記二つの方法の接続を検討中である。3.酸性河川酢川の水中溶存物と河床沈殿物の元素組成VO_2^+/VO^<2+>の酸化還元電位からすると、バナジウム(IV)は酸性溶液中でより安定に存在すると考えられる。1)で確立したバナジウム(IV、V)の自動分離定量法を酸性自然水に適用することを念頭に、山形県酢川の水中溶存物と河床沈殿物の元素組成を明らかにした。バナジウム(IV、V)の総濃度は25μMの高い値にあった。液体クロマトグラフによるバナジウム(IV、V)の相互分離アニオンとしてバナジウム(IV、V)を分離することは困難であったが、これらが微酸性領域ではともに陽イオンになることを利用して、カチオンクロマトグラフ法を用いれば効率よく分離できることが分かった。10^<-6>M以下の濃度になるとpH2より酸性の溶離液を用いた場合には、カラム中で5価から4価への還元が起こって定量が妨害された。しかし、pHを3-4に調節した有機酸素(酒石酸、クエン酸)の溶離液を用いればこの影響を防ぐことができた。特に、酒石酸の場合には、後述する自動定量法でpH調節に用いる緩衝液としても利用できるので好都合である。バナジウム(IV、V)の自動分離定量システムの確立既に開発していた空気分節-連続流れ分析法によるバナジウムの自動定量法と上記の分離法を接続して、自動分離定量システムを作製することができた。しかし、ステンレス製のポンプやチューブ、インジェクションバルブを使用した通常の液体クロマトグラフシステムでは、装置から微量の鉄が溶出して、測定系のバックグラウンド吸光度を高めるなどの障害を起こした。このため反応溶液と接する部分をすべてテフロンなどの合成樹脂製に交換することが必要であった。この方法で、10nM程度の濃度までは定量可能であった。現在、この反応系を改良して高感度化を図っているところである。過酸化水素/タイロン接触反応系によるコバルトの自動分析法の開発緩衝溶液に炭酸系を用いる空気分節-連続流れ分析法を応用してコバルトの自動分析法を検討した。現時点で10nM程度までの定量が可能となった。液体クロマトグラフによるコバルト/マンガン/鉄の分離条件の検討TSKgelIC-Cation-

SW樹脂を用いるカチオンクロマトグラフ法によって、溶離液に3.6mMエチレンジアミン-10mMクエン酸混合溶液を使用することで鉄とコバルトの相互分離が可能であった。また、樹脂にShim-pack IC-C1を、溶離液に0.3M乳酸(pH3.4)を用いるならば鉄/コバルト/マンガンの3元素も相互に分離することができた。しかしながら、昨年度に確立した炭酸溶液を緩衡液に用いる過酸化水素/タイロン接触反応系に、上記の分離システムを接続すると液体クロマトグラフの溶離液が接触反応による定量を妨害するため、精度のよい測定は困難であった。現在、接触反応システムの緩衡溶液および液体クロマトグラフの溶離液の組成を変化させて、定量に妨害のない系の確立を目指している。バナジウム(IV、V)の自動分離定量システムの自然水分析への応用昨年度に確立した上記定量システムを、琵琶湖湖水および、蔵王温泉より流下する酸性の須川河川水の分析に応用した。いづれの試水にもバナジウムは、定量限界近くの濃度(10nM程度)しか含まれていなかった。また、酸化的な雰囲気にある琵琶湖表層水中にはバナジウム(IV)を検出することはできず、バナジウムは全て5価として存在していることも分かった。今後、システムの改良あるいは前濃縮法の併用によって感度の増大を試みる予定である。