カテゴリー「化学・サイエンス」の記事

2023年2月 3日 (金)

一ヶ月経過

 今年の目標の「学び直し」。まじめに進んでんのかいなと疑われないように途中経過報告を。ちょうど1ヶ月が過ぎて300ページを越えるところまできた。DNA複製のところで相同組換えの話がでてきたあたりだ。この本1400ページほどあるので全体の2割を少し超えたくらいだ。このペースでいくと5ヶ月くらいで読み終わる計算だが、もちろん一回通読するくらいで理解できるとは思えないので、再読三読くらいして今年中に終われば御の字だ。

 しかし、ここまででも何というか驚くことばかり。名前だけは聞いたことあるとか、知ってはいてもうろ覚えだったり、知識不足の分野だとは自覚していたけれど、正直言ってまったく知らなかったことの方がずっと多い。えーそうなの!と目が洗われることの連続だ。いやあ、こういうことをあらかじめ知っていたら、その昔ちんぷんかんぷんだった関連分野の研究発表なんかももっとずっと興味深く聴けたんだろうなと思うと、今さらながらずいぶん損をしていたんだなとつくづく思う。

 DNA複製だけみても驚くべき精巧な機構が組み合わされて、そのうえ何重ものエラー修復機構が備わっている。しかもそのシステムはアミノ酸、塩基、糖、リン酸というごく限られた数のパーツのみを組んでつくられている。驚嘆するほかはない。こんな精緻なマシナリーをいったい誰が考え出したのだろうと思ってしまう。どんなに精密な人工AIシステムだってこれに比べれば児戯のようなものだろう。これが簡単な有機化合物からなる原始スープから、生命の発生と途方もない進化過程を経てひとりでに最適化されてきたものだと。そんなこと信じられない。とうてい人知を超えている。全能の神が設計図を引いたに違いない。まだ20%か。こんなのは序の口でもっともっと驚くことがいっぱいあるんだろうな。

 

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↑いまここ

2022年12月29日 (木)

カルボシステイン

 めったに風邪などひかないのだけれど、なぜかこの年末にどこからかもらってきて近所の医院にお世話になった。今回の主症状はほぼ咳と発熱だけで、処方されたのはトランサミン(トラネキサム酸)、カルボシステイン、コルドリン(クロフェダノール塩酸塩)の3種。薬は好きなので例によって調剤薬局の説明書きを熟読する。

 なかでもカルボシステインだ。聞いたことあるようなないような、前に処方されたことあったかな。わけのわからない名前の多い医薬品には珍しくストレートに化学的なネーミングなので好感が持てる。カルボシステインじゃなくてカルボキシシステインじゃないのかなと見当をつけてちょっとネットで検索してみたら惜しかった。S-カルボキシメチルシステインだった。それを舌足らずに短縮したのか。

 それにしてもこんな単純なものが何に効くのだろう。気になる効能は、痰を切れやすくするとのこと。なんで?そのメカニズムはとさらに調べると、気道粘膜で生成される痰の主成分であるムチンには粘性の低いシアル酸ムチンと高いフコムチンがあって、そのうちのフコムチンの割合を下げ、痰をさらさらにして排出しやすくする効果があるとのこと。なるほど、で、なんでそうなるの?その先のメカニズムはとさらにさらに調べたが、一般的な日本語検索ページでは残念ながら何も出てこない。

 なんでこんな単純な化合物がムチンの糖鎖構造の変化にかかわっているのだろうか。それが知りたい。リモートアクセス権で大学の文献データベースに入り込むことはできるがそこまでしてという気もするな。しかたがないので英語ページで検索し直してみると、DRUGBANK onlineの記事がヒットした(ちなみにcarbocysteineではなくcarbocisteineなのだった、なんで?)。その作用機構の項目に、細胞内シアリル転移酵素の活性を刺激することによりシアル酸ムチンとフコムチンの平衡を回復させるとあった。なるほどね。シアル酸転移酵素の活性増大が作用点なのか。ごていねいに引用文献もあったが、ひとまずその先は辞退しておく。きちんと納得しないと薬を飲んでも効いた気がしないのは因果な性分だと思うがしかたがない。

 

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カルボシステイン(Wikipediaより)

 

2022年10月 6日 (木)

生体直交化学って?

 昨日発表された今年のノーベル化学賞、「クリックケミストリーと生体直交化学の開発」によってベルトッツィ、メルダル、シャープレスの3氏が受賞。大方の予想を覆して2年連続有機化学畑からの授賞となった。これはもう前々から候補に挙がっていたし、独創性や応用性などのインパクトの大きさから文句なしのど真ん中としか言いようがない。有機化学・生化学のはしっこに連なる者なら知らぬ者のない、ぼくでも知っている、というかヒュースゲン環化は使ったこともある。この手法の開発によって、どれだけ生命現象の解明につながる生体分子認識研究が進展したかを考えると、遅きに失したといってもいいくらいだ。

 さてこの反応、現役時代に選んだ文献ゼミの論文にもしょっちゅう出てきたのだが、そのときに困ったのがこの中の「生体直交化学」という用語。初めに「bioorthogonal」という語に出くわしたときに、あれ何て訳すんだろうと考えた。辞書にはないし、いろいろ関連文献をさがしたら、ド直訳で生体直交(化学)と訳すらしい。なんだよそれ、意味わかんないだろと思った。意味するところは理解できるが、それがなんでorthogonalなんだろう。今回の解説をみて、これがベルトッツィ氏の造語だと知った。また難しい語をつくったものだ。クリック(化学)が直感的でわかりやすいだけに、よけいそう感じてしまう。原語はしょうがないにしても、もうちょっと適当な意訳語がないものだろうか。

 もちろんこのたびの授賞にケチをつけているわけではない。本当におめでとうございます。ただ、ヒュースゲンの名前が...と思ったら、亡くなっているんだ。残念。

 

2022年6月 8日 (水)

リュウグウのアミノ酸

 はやぶさ2が小惑星リュウグウから持ち帰った砂から20種以上のアミノ酸が検出されたという数日前のニュース。これにはびっくり。わくわくして続報を待っていたけれど、それ以来なんの音沙汰もない。いろいろなニュースサイトを見てみたがいずれも大同小異で詳しいことがまったくわからない。単に生命活動に関係が深い有機物であるアミノ酸が20種類以上検出されたというだけだ。文部科学省への取材で分かったもので、生命の誕生に必要な材料がどのように供給されたか考えるうえで重要な成果とニュースでは持ち上げているが、しかしこれはちょっとフライングじゃないかな。

 アミノ酸は生体を構成する重要なパーツであるのは間違いないが、仮に地球外で生成したとしてそれだけが特異的に検出されたとは考えずらい。アミノ酸が20種以上も見つかったのならば、他の生体成分である有機化合物がたくさん検出されてもおかしくないし、逆になければおかしいだろう。そもそもそのアミノ酸がどういう分析手段で確認されたのかも明らかではない。20種というのがどういう分子種なのか、タンパク質構成アミノ酸は含まれているのか、D体かL体かとか知りたいことがいっぱいある。

 取材するにしてももうちょっと突っ込んで訊いてほしいものだよ。サイエンスコミュニケーターいなかったのだろうか。文科省の担当者も詳細は分かってないのかもしれないけれど。分析を行っている8チームが結果をまとめる段階に入っており、今後詳細データが論文で公表される見込みとのことなので、それを待つしかないのだろうな。

 

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NHK NEWS WEBより

 

2022年5月 4日 (水)

生薬効果

 昨日の話の続き。次は本線の感染性胃腸炎に処方された薬について。ぼくはふだんあまり医者にかからないので、薬をもらってくると物珍しくつい調べてしまう。といっても今は薬局で説明を書いた紙を一緒にくれるので手間暇はかからない。写真の左からガスモチン・アルサルミン・レベニンS(3剤混合散薬)、ストロカイン(錠剤)、フェロベリン(錠剤)、チアトン(カプセル)の4種類。散薬なんてのはいまどき珍しいような。いかにも胃薬という感じがする。

 それはともかく、おおと思ったのが薄橙色のフェロベリン錠剤で、成分がベルベリン・ゲンノショウコエキス配合だという。生薬ではないの。ベルベリンならよく知っている。代表的なイソキノリンアルカロイドでメギ科植物成分だ。メギ科というのは原始的被子植物である多心皮群に属するちょっと変わった分類の植物で、昔興味を持ってちょっと成分探索を試みたことがある(後記:ぼくの植物分類の知識は40年前の水準なので現在は変わっていると思います)。といってもここいらで見られる種はほとんどなく、低山の林内に今頃花を咲かせるサンカヨウくらいしか手に入らなかった。その根の成分として簡単に結晶性成分が得られ、調べてみたらポドフィロトキシンというリグナンの1種だった。既知化合物だったのでそれはそこでおしまいとなったが、その縁でうちの裏庭にはサンカヨウが1株植えてある。ゲンノショウコのほうもよく知られた生薬で、よく効くから「現の証拠」と名付けられたというのは有名な話。ゼラニウムの仲間でこちらは豊富なタンニン成分が活性の元となっている。

 ぼくは特に天然自然志向というわけではないが、こういう天然生薬をみると親近感をおぼえて、なんとなくこいつは効きそうだなと思ってしまう。昔は天然物化学屋のはしくれだったもので。

 

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感染性胃腸炎の処方薬

 

2022年5月 3日 (火)

新型コロナ抗原検査

 5月の幕開けは散々なスタート。一昨日夜から強烈な下痢と嘔吐に見舞われてほとんど眠られず、翌朝には38度の発熱という症状に。これはウイルス性胃腸炎かな、食べ物に思い当たるものはないし同じものを食べている連れ合いはなんともないけど。朝になってもむかむかして何も食べられないし、さりとて熱があると気軽に病院にも行けないしどうするかなと思っているうちに、連れ合いがさっさと発熱外来紹介窓口に電話をかけ出した。住所はどこですかと聞かれて近くの病院を紹介してくれるのだが、篠路といわれて二の足を踏む。試しに近所のクリニックに電話してみたところ、幸いにも発熱外来をやっていて13:15に来てくださいということになった。

 こんなのは初体験なので興味津々で行ってみると、まずすぐに一番奥の隔離室へ連れていかれて、検査結果が出るまではそこに缶詰になる。問診票を書いて待つと、医者が簡易防護服を着て現れて、アクリル板、顔面シールド、マスク越しに会話。その後、テレビでよくみるように、鼻から細長い綿棒を差し込んでぐりぐりと検体を採取された。これはけっこう痛い。経鼻内視鏡はやったことがあるがあれは麻酔してるからな。結果が出るまで30分かかりますといわれて医者は消え、放置される。しかたないので携帯で時間をつぶす。30分後に呼び出されていつもの診察室へ。これで陰性だったかなとわかる。あとは型通りの診察で感染性胃腸炎でしょうと薬を処方される。コロナ検査の結果は、キットを見せてくれて陽性だとここにもう一本バンドが出るので、陰性ですと説明された。

 ずいぶん簡単なキットなんだな。ネットで調べると、キット表面の六角形に検体溶液を滴下し、右の橙色部分をギュッと押して正確に30分待つだけという。「r」表示部がコントロールで、コロナ抗原があると「T」の位置にもう一本バンドが出る。見かけは電気泳動っぽいがどうみてもそれは無理だ。裏返してみると単にろ紙片様のものがはさまっているだけで拍子抜け。想像するに橙色ボタン部分の裏にふくらみがあるので、ここを押すと溶離液が染み出していってペーパークロマトのように左へ展開されていき、ちょうど30分で目的抗原がマーカー位置にくるようになるのだろう。後処理もなにもないのであらかじめ抗体や発色剤は入れてあるのだな。使用前の写真を見るとコントロールはあらかじめこの位置に塗布してあるようだ。短時間で数をこなすためのキットだから単純化されているのだろうが、うまくできているものだ。

 

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キット表面(上)、裏面(下)(スケール入れるの忘れた、全長8.5 cm、全幅1.5 cm)

 

2022年1月16日 (日)

空振津波

 朝起きたら津波警報のニュース。あれ地震かと思ったらそうではなくトンガの海底火山の噴火によるものだという。ああそういえば昨夜そんな記事を見かけたな。でも津波などの影響はないということだったはずだけどな。また噴火したのだろうかとも思ったがどうもそうでもないみたいだ。しかも潮位変化は大きなところでは1メートルを超えていて、結構な津波がきている。トンガの正確な位置はうろおぼえだけど南太平洋だろうから、相当離れているのにすごい影響だな。

 後ほどニュース記事をみたら、噴火に伴う地殻振動による地震が原因なのではなく、大気中の空振によって潮位の変化が引き起こされるというこれまでにないタイプの津波だそうだ。それで予測に手間どったのだ。そもそも津波と言ってよいかちょっとわからない、と気象庁でも首をかしげているとか。へえ~。図を見ると噴火の勢いで大気が圧縮されてその波が海面を押し下げ、その反動が津波となって潮位変化を引き起こすように描かれている。実際、国内各地で20時頃に2ヘクトパスカルの気圧上昇が観測されていて、それが噴火によるものだと考えられているそうだ。おもしろいな、といっては被害にあった方に申し訳ないけれど、地球規模の気圧上昇なんてすごすぎる。そんなことあるのか。

 日本では一部で港の船が転覆したりしたほかは大きな被害がなかったようだが、沿岸の交通機関が止まった影響で共通テストが中止になったところもあった。大雪だ新型コロナだと騒いでいたけれど、こんなことが起こるとはほんとに何が起こるかわからない。

 

2021年10月 9日 (土)

ノーベル賞週間2021

 まだ経済学賞の発表が残っているけれど、何かと騒がしいノーベル賞週間が終わった。毎年毎年日本人が取るとしたら誰かと盛り上がり、実際に受賞したとなるとしばらくはそのニュースでもちきりになる。それも受賞業績内容よりも、その人となりだとか生い立ちだとか研究スタイルからはては日本の科学研究政策にいたるまで、隅から隅まで掘り起こしてテレビやら週刊誌をにぎわせる。受賞に足る研究業績であれば個人の出身や国籍にかかわらずきちんと報道する意味があると思うが、日本人以外の受賞内容については通り一遍の捨て記事にしかならない。これは国民性というより日本のメディアの低劣さの表れだろうが、まあ今さらとやかくいってもしょうがない。

 それはとにかく、今年の科学三賞は以下の通り。

生理学・医学賞
 温感と触覚の受容体の発見
  デビッド・ジュリアス
  アーデム・パタプティアン

物理学賞
 複雑な物理システムの理解への画期的な貢献
  シュクロウ・マナベ
  クラウス・ハッセルマン
  ジョルジョ・パリージ

化学賞
 不斉有機触媒の開発
  ベンジャミン・リスト
  デイヴィッド・マクミラン

 いずれも興味深いが(あ、いや物理は理解できません...)、やはり化学賞だろうな。不斉有機触媒と聞いたときは、あれなんだろうと思った。頭に浮かんだのは20年前の野依、シャープレス、ノールズだけど、それとはもちろん別だろうし。恥ずかしながら受賞者の名前をみても何やっている人かわからない。ノーベル賞機構のサイトから科学的背景のページをみるとエナミンとイミニウムイオンを介した有機触媒というpdfがあり、その最初にプロリン触媒による不斉アルドール反応が載っていてやっと得心した。ああ、あれか。確かにこれは日常的によく見るしもう確立された手法といえるうえに、創薬面への応用なども評価されてのことだろう。ただ、アミノ酸を不斉源にする不斉誘導はいろいろあるので、どこを切り取るかは難しい面もあるだろうな。今回の受賞者は2名だったし、あと1人誰か入れてもよさそうな気もする。

 さて、受賞者の1人リスト氏はなんと北大の何とかいう舌を噛みそうな名前の国際研究拠点の特任教授なのだという。それで一部で北大北大と騒いでいる人がいたのか。まあ招聘された特任教授だの客員教授というのは主体がこちらにあるわけではないので、単にかすっただけであり別に北大の栄誉とはいえないだろうけど。かすっただけといえば、物理学賞の真鍋氏は日本出身だけど1950年代からアメリカに移住して米国籍も取得している人なので、こちらも一部で騒いでいる人がいるけれど、アメリカにいたからこそ達成できた研究業績ということに間違いないと思うが。

 

2021年4月14日 (水)

海洋放出決定

 やっと決まったのか。何にも決められない政府が先送りに先送りを重ねたうえ、タンク容量の限界が迫ってきたこの時期に、東京電力福島第一原子力発電所のトリチウムを含む処理水の海洋放出を決定した。結局こうならざるを得ないのだから、もっと早くから関係者への説得とか風評被害対策に力を入れてくるべきだったのだ。まったく在任ばかり長くて無能だった前首相の尻拭いを現政権がさせられているということだが、まあ連帯責任というか同じ穴の貉だから仕方ない。

 問題になるのは、第一には放出する処理水のモニタリングだろう。現在のタンク貯蔵水の7割程度は他核種除去が不十分だそうだから、それをALPS再処理して基準値以下に除去したうえで、さらにトリチウム濃度を希釈して放出するという手順になる。当然それはきちんと守ってほしい。トリチウムの半減期(12.32年)と水素の生物体内動態を考えれば、生物あるいは環境への影響は問題にならないだろう。現に世界中の原発からトリチウム水は放出されているのだし。

 第二のそしてこちらの方が大きな問題は、風評被害の対策か。しかしたぶんこれは絶望的かもしれない。いやだといったらいやだ、毒は少しでも毒だ、と聞く耳をもたない人々を説得するのは無理だろう。科学リテラシー以前の感情論になってしまっているから。福島の漁業関係者はたしかに気の毒だけど、仮に放出せずにさらに貯蔵を続けたとて、処理水が増え続けるのを止めることはできないのだから、いずれは放出しなければならないし、時間が経って放射能が減衰するとはいえ、未来永劫ゼロにはならないのだから、どこまでも風評はついてまわるわけだし。

 しかし、風評被害を防ぐ立場にある人たちが、やれ安全ならコップに入れて飲んでみろとか、東京湾にもっていって放出しろとか、科学リテラシーの欠如している一部マスコミとか政治家たちをはじめとして、科学知識をもつはずの識者までもが発言しているのは嘆かわしいことだ。そういう人たちは、自らの言説がとりもなおさず風評被害の助長につながるということに気がつかないのだろうか。

 

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増え続けるタンク(国土地理院地図(電子国土web)より)

2020年12月26日 (土)

一般化学の教科書

 今日は少し宣伝モードで。
 北大在職中に一般教育課程の化学の授業資料作成の議論をご一緒させていただいた、理学研究院の村越先生より、化学I(一般化学)の共通教科書として作成した下記書籍が全国出版の運びとなったということで、献本をお送りいただいた。

 化学 物質の構造と性質を理解する
 新しい化学教育研究会編
 学術図書出版社
 2019年4月初版
 B5判オールカラー352ページ 本体2400円
 ISBN 978-4-7806-0763-5

 大変立派な本で、何よりカラフルな図表が美しく説明も丁寧なので、学習意欲が湧いてくること請け合い。大学初年次化学の教科書として恰好のものであるのはもちろん、高校化学終了後にさらに化学を学びたい、という一般向けの独習書としても十分役立つだろう。興味のある方は一度手に取って見られることをぜひお薦めしたい。

 ぼくはおもてのwebサイト「おもしろ有機化学ワールド」に書いてあるように、化学II(旧化学III、有機化学)の授業を数年間受け持っていたが、恥ずかしながらその基礎ともなる化学Iについては、必ずしも全内容にわたって十全に頭にはいっているとはいえず、必要のつど教科書を引っ張り出しては復習していた。今はヒマは十分あるし、これを機会に本書で勉強させてもらおうと思う。

201226
これです

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