尾崎幸洋教授は1980年代の半ばから近赤外分光法の研究を行ってきた。最初は慈恵医大勤務の時代に近赤外分光法の医学への応用を目指した。Y. Ozaki, T. Matsunaga, and T. Miura: Nondestructive and Noninvasive Monitoring of Deoxyhemoglobin in the Vein by Use of a Near-Infrared Reflectance Spectrometer with a Fiber-Optic Probe, Applied Spectroscopy, 46, 180-182 (1992).　この研究は新規性の高い研究としてかなり高い評価を受けた。その後、やはり松永らとともに細菌の分類の研究を近赤外分光法を用いて行った。

1989年に関西学院大学理学部に移ってからは、近赤外分光法の分光学としての基礎研究（倍音、結合音、非調和性、振動ポテンシャルの研究など）、物理化学、溶液化学、分析化学、生命科学への応用の研究を行った[1]。近赤外分光法への大きな貢献としては、1990代初めにCzarneckiとともにFT-ラマン分光器をFT-NIRとして用いて、FT-NIRの有用性を広めたことがある。さらに1995年野田らとともに二次元相関分光法を近赤外分光法に導入し、近赤外スペクトルの解析に新しい可能性を示した [2]。これらの研究はそれまで遅れていた近赤外分光法の物理化学への応用の研究に火をつけることとなった[1]。

このほか90年代の重要な出来事としては、1995年から始めた”NIR-2001”がある。これはinformalな近赤外研究会で院生の前田や足立が中心になり、毎週土曜日に関学理学部で開催した。毎回20-30名の参加者があり、熱気に満ちたセミナーとなった。尾崎教授は1993年から2年間佐賀大学農学部の客員教授を務め、小島教授、田中、前田らと水の研究を行った。これがその後尾崎教授がいろいろな手法を用いて水の研究を行うきっかけとなった。1995年には河田教授（阪大）とともに「近赤外分光法」（学会出版センター）を出版した。この本はこの分野のバイブル的存在となった。90年代の末から2000代の初めにかけて、農水省のプロジェクト（近赤外分光法を用いた乳牛の乳房炎の非侵襲診断、神戸大のチェンコバ教授が中心的な役割を果たした）に参加した。このプロジェクトのおかげで近赤外分光器が入り、毎年2名の博士研究員を採用することができた。

1998年尾崎教授は国際近赤外分光学会からTomas Hirschfeld 賞を受賞した。90年代の近赤外研究の研究成果が認められた。

2000年以降、国内外からの優れた研究者の加入により尾崎研究室の近赤外分光法の研究は大きく進展した。2002年、JiangらはMoving Window Partial Least Squares (MWPLS) regression法を提案した [3]。この方法は近赤外分光法に限らず、赤外分光法でも用いられている。SasicらはSample-Sample二次元相関分光法を提案した[4]。さらに彼らは近赤外分光法を用いて水の構造の研究を行った [5]。彼らの水の論文のうちの一つが、200回以上引用されている。Sasicらの近赤外分光法による水の研究は、石垣、Spegazzini に引き継がれ、現在も続いている。池羽田らは1993年に表面プラズモン共鳴―近赤外分光法を提案した[6]。池羽田らはまた近赤外分光法の溶液化学への研究で優れた成果を挙げている[7a]。さらに彼らは近赤外分光法の強みを生かし、液体分子の相溶性の研究を発展させた[7b]。濃度差分スペクトルに基づく水素結合状態の解析や、疎水性部位の振動に注目する独自の視点によって、エタノールと水のように相溶の溶液に関しても、微視的には相分離に近い状態にあることを示した。

その後、スペクトル解析では森田らがPerturbation-correlation Moving Window 2DCOS (PCMW2DCOS)を提案、広く用いられている[8]。新澤らは多摂動二次元相関分光法を提案した[9]。近赤外スペクトルの解析の研究では、Becらによる非調和性を考慮に入れた近赤外スペクトルの量子化学計算の研究が注目を集めつつある。　図１はメタノールの稀薄溶液の実験及び計算スペクトルの結果である[10]。 近赤外スペクトルの再現は図1に示したメタノールのような比較的簡単な化合物だけでなく、核酸塩基、長鎖脂肪酸、天然物などかなり複雑なものも含まれる。量子化学の適用により、これまでバンドの帰属が非常に厄介であった近赤外スペクトルの解析に新しい道を切り開いた。

図１　メタノールの四塩化炭素溶液 (0.0005 M) の近赤外実験スペクトルと計算スペクトルの比較 [10]。

さらに量子化学計算を用いて水素結合の形成と溶媒効果の近赤外スペクトルに対する影響を解析した[11]。分子振動の非調和性や振動ポテンシャルには、分子への外的相互作用の影響が表れやすい。二見らは基本音と倍音の吸収強度の変化を比較することにより、水素結合と溶媒効果との識別を明確にすることができることを示した（図2）[11]。

図2 基本音と倍音の水素結合形成に対する吸収強度の変化

この他の物理化学への応用の研究では、森澤、二見、Czarneckiらによる倍音、結合音の研究およびそれを用いた水素結合の研究が大きな成果を挙げつつある[1,11,12,13]。とくに高次倍音を用いた水素結合の研究はユニークなものである。森澤らは近赤外電子分光法を用いた色素材料に関する研究でも優れた研究を発表している[14]。装置開発では、村山らによるポータブル近赤外イメージングシステムの装置開発[15]、表面プラズモン共鳴―近赤外分光システムの開発が注目される。新澤、石川、石垣らが近赤外イメージングを医薬品、ポリマー、生体組織に応用し、優れた成果を挙げた[16-20]。さらに石垣は近赤外分光法の生命科学への応用で蛋白質の構造変化と水の構造変化を同時に追跡するなど基礎的な貢献をした[21]。

以上のように尾崎教授らの近赤外分光法の研究は基礎研究から応用研究に至るまで極めて多岐にわたる。これらの研究成果により、尾崎教授は90年代には十分に独立した分光法と言える状態になかった近赤外分光法を、独立した分子分光法として確立させた。

参考文献

1. M.A. Czarnecki, Y. Morisawa, Y. Futami, Y. Ozaki, Chem. Rev. 2015, 115, 9707.

2. I. Noda, Y. Liu, Y. Ozaki, M. A. Czarnecki, J. Phys. Chem., 1995, 99, 3068.

3. J.-H. Jiang, R. J. Berry, H. W. Siesler, Y. Ozaki, Anal. Chem. 2002, 74, 3555.

4. (a) S. Šašić, A. Muszynski, Y. Ozaki, J. Phys. Chem. A. 2000, 104, 6380. (b) S. Šašić, A. Muszynski, Y. Ozaki, J. Phys. Chem. A. 2000, 104, 6388.

5. (a) V. H. Segtnan, S. Šašić, T. Isaksson, Y. Ozaki, Anal. Chem. 2001, 73, 3153. (b) S. Šašić, V. H. Segtnan, Y, Ozaki, J. Phys. Chem. A 2002, 106, 760.

6. A. Ikehata, T. Itoh, Y. Ozaki, Anal. Chem., 2004, 76, 6461.

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8. S. Morita, H. Shinzawa, I. Noda, Y. Ozaki, Appl. Spectrosc. 2006, 60, 398.

9. H. Shinzawa, S. Morita, K. Awa, M. Okada, I. Noda, Y. Ozaki, H. Sato, Appl. Spectrosc. 2009, 63, 501.

10. (a) K.B. Beć, Y. Futami, M.J. Wójcik, Y. Ozaki, Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 13666. (b) K.B. Beć, Y. Futami, M.J. Wójcik, T. Nakajima, Y. Ozaki, J. Phys. Chem. A, 2016, 120, 6170.(c) J. Grabska, K.B. Beć, Y. Ozaki, C.W. Huck. J. Phys. Chem. A 2017, 121, 1950. (d) J. Grabska, M.A. Czarnecki, K.B. Beć, Y. Ozaki. J. Phys. Chem. A, 2017, 121, 7925.

11. (a) Y. Futami, Y. Ozaki, Y. Hamada, M. J. Wójcik, Y. Ozaki, J. Phys. Chem. A, 2011, 115, 1194. (b) Y. Futami, Y. Ozaki, Y. Ozaki, Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 5580.

12. (c) T. Gonjo, Y. Futami, Y. Morisawa, M. J. Wójcik, Y. Ozaki, J. Phys. Chem. A, 2011, 115, 9845.

16. D. Ishikawa, H. Shinzawa, Y. Ozaki, Anal. Sci. 2014, 30, 143.

17.(a) D. Ishikawa, K. Murayama, K. Awa, T. Genkawa, M. Komiyama, S. G. Kazarian, Y. Ozaki. Anal. Biochem. 2013, 405, 9401. (b) D. Ishikawa, T. Nishii,

18. M. Ishigaki, Y. Yasui, P. Puangchit, S. Kawasaki, Y. Ozaki, Molecules 21, 1003 (2016).

19. M. Ishigaki, S. Kawasaki, D. Ishikawa, Y. Ozaki, Sci. Rep. 6, 20066 (2016).

20. (a) M. Ishigaki, T. Nishii, P. Puangchit, Y. Yasui, C. W. Huck, Y. Ozaki, J. Biophotonics, 2017, 21, 1003. (b) M. Ishigaki, P. Puangchit, Y. Yasui, A. Ishida, H. Hayashi, Y. Nakayama, H. Taniguchi, I.. Ishimaru, Y. Ozaki, Anal. Chem. 2018, 90, 5217.