JPH0633267B2 - 生理活性物質及びその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は従来未知の新規化合物及びその製法に関するも
のである。

また本発明に係る新規化合物は、殺虫性等各種の生理活
性を有しているので、殺虫剤のほか各種農薬、医薬又は
これらの中間体としても利用することができる。したが
って本発明は、これらの技術分野においても重用される
ものである。

〔従来の技術〕

微生物の生産する生理活性物質、特に殺虫性物質には糸
状菌の生産するデストルキシンを代表とした環状ペプチ
ド、バチルス属細菌の生産するデルタエンドトキシン等
の結晶性蛋白質、放線菌の生産するピエリシジン等のピ
ロン、ピロリドンを母核とする電子伝達阻害物質、マク
ロテトロライド群にはいるテトラナクチン等、更にはア
バメクチン等のマクロライド物質などが知られている。

本発明に係る物質はＡＫ−40群であるが、これらの物質
は従来未知の新規物質であり、これらの物質がペニシリ
ウム属菌から得られることについても知られていなかっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

農薬、医薬その他の生理活性物質について、新規にして
有効な物質を有機合成といった人工的な方法で作成する
ことには限度があるし、薬害等副作用が発生する頻度も
高い。

特にアルカロイド系の物質は数多くのヘテロ環が縮合し
て複雑な構造を有しており、これを合成法によって製造
することは非常に困難である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、従来未知の新規な生理活性物質を開発する目
的でなされたものであるが、上記した技術の現状に鑑
み、本発明者らは、天然物に着目し、微生物の生産する
殺虫性物質の検索を目的として種々の菌株を分離し、そ
の産生する代謝産物について研究を進めたところ、ＡＫ
−13と番名した糸状菌の培養物中に強力な殺虫活性物質
が生産されることを見い出し、その有効物質をＡＫ−40
として採取することに成功した。

本発明者らは、ＡＫ−40と命名したこの有効物質は少な
くとも２種類の近縁物質の混合物ら成り立っていること
を知り、その各々を単離、精製して純化品を回収しその
構造を解析の結果、下記の化学式を有する新規物質であ
ることを明らかにし、ＡＫ−40−ＩおよびＡＫ−40−II
と命名した。そして、その生理活性について検討してそ
の１つとして殺虫活性を確認し、更に研究の結果、本発
明の完成に到達したのである。

本発明に係る新規物質ＡＫ−40−Ｉ及びＡＫ−40−II
は、それぞれ次の構造式を有するものである。

本発明の詳細に関し、以下更に説明する。

ＡＫ−13株は発明者らが大阪府堺市から採取した土壌か
ら分離した糸状菌であり、その菌学的同定を行った結果
は以下の通りである。

（１）各種培地における生育状況 各種培地での観察結果は以下の通りであるが、色の表示
はKornerup,A.and Wanscher,J.H1978.Metheun handbook
color.3rd ed.Eyre Methuen,Londonの表示法に従っ
た。

ａ）ツアペック寒天培地（Cz） 25℃の培養温度での生育は普通で、７日間で直径37ない
し39mm、菌叢はやや厚く、多少綿糸状となる。白色〜灰
緑色greyish green(Methuen28C3)で、部分的に橙白色Or
ange white(M.6A2)。周辺部は全緑。浸出液は僅かに出
し無色。拡散性色素は出さない。裏面は淡黄色pale yel
low(M.4A3)〜褐赤色brownish red(M.11C7)。37℃では生
育するが遅い。

ｂ）酵母エキス添加ツアペック寒天培地（ＣＹＡ）25℃
の培養温度での生育は速く、７日間で直径48ないし51m
m。菌叢はややビロード状で放射状に数条のシワをも
ち、鈍緑色dull green(M.27D3)、部分的に橙灰色Orange
grey(M.5B2)となる。周辺部は全緑。浸出液は淡黄色pa
le yellow(M.1A3)〜灰橙色greyish Orange(M.5B4)。拡
散性色素は出さない。裏面は明褐色light brown(M.5D5)
で部分的に鈍赤色dull red(M.9B4)。37℃では生育する
が遅い。

ｃ）麦芽汁寒天培地（ＭＡ） 25℃の培養温度での生育は普通、７日間で直径31ないし
39mm、菌叢は平坦でビロード状、鈍緑色dull green(M.2
8E4)。周辺部は全緑。浸出液および拡散性色素は出さな
い。裏面は灰黄色greyish yellow(M.4C3)。37℃では生
育するが遅い。

（２）生理的諸条件 ａ）生育pH範囲 pH１ないし10.5 ｂ）生育最適pH pH３ないし4.5 ｃ）生育温度範囲 14ないし37℃ ｄ）生育最適温度 26ないし32℃ （３）顕微鏡下における形態的特色 有性世代は認められず、分生子により増殖。

分生子柄は基中菌糸から直接生じるか、気菌糸から分岐
し、長く、150-600×2.5−3.5μｍ、壁は粗面。分生子
形成様式はフィアロフォラ型で、分生子は連鎖する。ペ
ニシリは複輪生ないし単輪生で散開型。メトレは広角度
に散開し、10−20×2.5−3.5μｍ、２−４本輪生、粗
面。フィアリドはトックリ型、７−10×2.5−3.0μｍ、
５−８本輪生。分生子は亜球形ないし楕円形、2.8−3.5
×2.3−2.8μｍ、わずかに粗面。

でありこれらの結果から子嚢殻は形成されず、外生的な
分生子を形成し増殖することから、ＡＫ13株は不完全菌
に属し、さらに分生子形成様式はフィアロフォラ型で、
フィアリドの先端から分生子を連鎖状に形成することか
らPenicillium属に属すると判定できる。又、ペニシリ
の形成状態、分生子の特徴、ＣＹＡにおける集落の裏面
色の特色等からPenicillium simplicissimumと同定され
た。尚、ＡＫ13株はPenicillium simplicissimum ＡＫ
13として微工研に微工研菌寄第9738号として寄託されて
いる。

尚、本発明の生産菌としては上述のＡＫ13株に限定され
ることなくＡＫ−40を生産するペニシリウム属に属する
全ての生産菌を包含するものである。

ＡＫ−40の生産はＡＫ13株等のＡＫ−40生産菌を培地に
培養し、その培養物から分離採取することにより行われ
る。培養は固体培養、液体培養の何れでも可能であり、
そのための培地組成も一般的な微生物培地成分を用いる
ことが出来る。例えば、固体培養培地としてはフスマ、
大豆粉、オカラ、コメヌカ等が、液体培養炭素源とし
て、グルコース、グリセリン、マルトース、ラクトー
ス、水飴、デキストリン、澱粉、糖蜜、動・植物油等を
使用できる。また窒素源として、ビースト、大豆粉、小
麦胚芽、コーンスティープリカー、落花生粉、綿実粉、
ペプトン、肉エキス、酵母エキス、硫酸アンモニウム、
硝酸ソーダ、尿素等を使用できる。その他、必要に応
じ、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウ
ム、コバルト、塩素、燐酸、硫酸、およびその他のイオ
ンを生成することができる無機塩類を添加することは有
効である。また菌の発育を助け、ＡＫ−40の生産を促進
するような有機および無機物を適当に添加することがで
きる。培養法としては、好気的条件下での固体ならびに
液体培養法を用い、培養に適当な温度は、14〜37℃であ
るが、多くの場合、26〜32℃付近で培養する。ＡＫ−40
の生産は、培地や培養条件により異なるが、３〜10日の
間でその培養が最高に達する。

培養物からのＡＫ−40の採取は、培養菌体ならびに培養
物をアルコール、アセトン、酢酸エチル等の有機溶媒に
より抽出または転溶し、有機溶媒区を一般に知られる精
製手段により精製、純化品とすることが出来る。更に具
体的に精製手段を述べれば、濃縮、乾燥、抽出、転溶等
の基本的操作の他に、シリカゲル、アルミナ等を担体に
用いたカラムクロマトグラフィー法や、活性炭等の吸着
担体を用いた吸着・溶出法、ゲル濾過等の分子量分画
法、晶析法、各種カラムを用いた高速液体クロマト法等
が有効である。通常は培養物をアセトン等で抽出し、抽
出物をシリカゲルならびにアルミナを用いた２種のカラ
ムクロマトにより活性画分を分別採取し、トルエン等の
有機溶媒中で結晶化させることにより、容易に純化品と
して回収することが出来る。

かくして精製された少なくとも２つの純化品ＡＫ−40−
Ｉ及びＡＫ−40−IIはその構造を解析すべく核磁気共鳴
装置(NMR)，質量分析装置(MAS)ならびに単結晶Ｘ線解析
装置により検討が加えられた。ＭＡＳ(EI)スペクトルよ
りＡＫ−40−Ｉの分子量は520、ＡＫ−40−IIは566と決
定された。

構造解析には純化品そのもの以外に同品のアセチル化物
ならびに水素添加物も加えてＮＭＲによる部分構造検討
を行った。これらの検討結果に併せ、単結晶Ｘ線解析デ
ータにより全構造が確定された。その結果ＡＫ−40−Ｉ
ならびにＡＫ−40−IIは互いに極めて類似したインドー
ルアルカロイドタイプの化学構造であることが判明し
た。次に決定されたＡＫ−40−ＩならびにＡＫ−40−II
の化学構造式と各炭素ならびに水素元素のＮＭＲシフト
相関を示す。

ＡＫ−40−Ｉ ＡＫ−40−II ＡＫ−40−Ｉは下記の理化学的性質を有している。

外観 黄色針状結晶 分子量（EIマススペクトルによる） 520.2457 分子式 C₃₂H₃₂N₄O₃ 融点210〜212℃ 比旋光度 〔α〕＋101(c＝0.09，メタノール) 紫外線吸収スペクトル（メタノール中） 229nm(ε29,900)，255nm(ε21,100)，284nm(ε17,40
0)，374nm(ε19,400) 赤外線吸収スペクトル（臭化カリ錠剤中の主な極大
値）（第１図） 3460，3300，1680，1610，1480，1375，742cm^-1 さらにＡＫ−40−IIは下記の理化学的性質を有してい
る。

外観 白黄色針状結晶 分子量（EIマススペクトルによる） 566.2483 分子式 C₃₃H₃₄N₄O₅ 融点295〜298℃ 比旋光度 〔α〕＋114(c＝0.09，メタノール) 紫外線吸収スペクトル（メタノール中） 233nm(ε27,000)，288nm(ε12,900)，375nm(ε17,900) 赤外線吸収スペクトル（臭化カリ錠剤中の主な極大
値）（第３図） 3400，3320，1670，1610，1465，1360，750cm^-1 ペニシリウム属菌の培養物から得たＡＫ−40はそれ自体
すぐれた生理活性を示すので有効成分を単離することな
くそのまま各種の用途に利用することができる。ＡＫ−
40は各種化合物の混合体であって、本発明においてはそ
の中から特にＡＫ−40−Ｉ及びIIを単離したのである
が、他にも同定していない化合物を多数含んでいる。し
かしながら、単離したＡＫ−40−Ｉ及びIIのみならず混
合物であるＡＫ−40はそれ自体でもすぐれた生理活性を
有しており、本発明に包含されるものである。

本発明に係る物質はすぐれた生理活性を有し、殺虫効果
も高いので、農園芸用、衛生用、医療用の殺虫剤として
きわめて有利に使用できるほか、他の農薬ないし医薬と
しても有用である。また、本発明に係る物質を修飾すれ
ば更にすぐれた生理活性が奏されることが充分に期待さ
れるので、農薬ないし医薬の中間体としても有効であ
る。

以下、本発明の実施例及び試験例について述べる。

実施例１ 市販のオカラ30ｇを500ｍコルベンにいれオートクレ
イブ滅菌後、スラントよりＡＫ13株を接種し25℃にて７
日間培養し種菌とした。蓋付きアルミ製バット（25cm×
35cm）にオカラ500ｇを入れ滅菌後、種菌１本を１バッ
トに移し混合し、27℃にて７日間生産培養を行った。出
麹17kgをアセトン50を加えて抽出し、固形物を分離し
た抽出液を減圧濃縮にて３まで濃縮した。濃縮液を倍
量の酢酸エチルで転溶し酢酸エチル区を減圧乾燥して50
ｇの固形物を回収した。シリカゲル１kgを充填した大型
カラム固形物溶解液を吸着させたヘキサン−アセトン混
合溶媒にて溶出した。アセトン40−60％溶出液をあつめ
濃縮乾燥した18.6ｇをアルミナカラムクロマトグラフィ
ーにかけヘキサン−酢酸エチル混合溶媒で展開してＡＫ
−40−Ｉ活性画分とＡＫ−40−II活性画分を採取した。
Ｉの粉末1.4ｇからトルエン中での２回晶析によりＡＫ
−40−Ｉの純化品260mgを回収した。IIの粉末3.5ｇはト
ルエン中で晶析、更にメタノール中で再晶析を行い、Ａ
Ｋ−40−IIの純化品190mgを回収した。

実施例２ グルコース３％、脱脂大豆粉末１％、酵母エキス0.5
％、燐酸１カリウム0.1％、硫酸マグネシウム0.02％を
組成にもつ液体培養液20を入れたジャーファーメンタ
ーに、予め同培地で培養した種液500ｍを植菌して、2
9℃にて５日間培養した培養物を酢酸エチル20を加え
て転溶し、回収した活性画分を実施例１と同様の２度の
カラム操作により精製活性画分２成分を採取した。ＯＤ
Ｓ−シリカにて吸着物を前処理で除いた後、分取用ＨＰ
ＬＣによりＡＫ−40−Ｉ精製品56mg、ＡＫ−40−II精製
品70mgをそれぞれ採取した。

実施例３ ＡＫ−40−Ｉ及びIIの等量混合物50％、キシレン及びト
ルエンの等量混合物30％、ポリオキシエチレンアルキル
フェニルエーテル及びアルキルナフタレンスルホネート
の等量混合物20％を充分に混合して、濃厚殺虫乳剤を製
造した。

本剤を圃場において施用する際は、水を用いて10〜500
倍に希釈した希釈液を用い、例えば葉面散布を行う。本
化合物は毒性が低く（ラット経口投与ＬＤ₅₀：200〜800
mg/kg）且つ植物に対する薬害もないので、安全な殺虫
剤として農園芸害虫及び衛生害虫に対して広く施用する
ことができる。

（試験例） 実施例１により得られた純化品をそれぞれ1000ppm濃度
になるようアセトンに溶解し、水で希釈して所定濃度の
薬液を調製した。カイコならびにイチモジヨトウの人工
飼料中に薬液を吸着させシャーレに移し、各々10頭づつ
３令幼虫を入れて３日間飼育後の殺虫効果を判定した。

試験結果を次表に示した。

ＡＫ−40−ＩならびにＡＫ−40−IIの生物活性について
はカイコ、イチモジヨトウを用いた上記殺虫試験の結
果、これらの供試虫に殺虫活性を持つことが確認され、
農業用、医薬用、衛生害虫用殺虫剤などに利用される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、生理活性を有する新規物質ＡＫ−40−
Ｉ及びＡＫ−40−IIを提供でき、これらの物質は特に殺
虫剤として有用である。

また、殺虫活性その他の生理活性は、ペニシリウム属に
属するＫ−40生産菌の培養物からＡＫ−40−Ｉ、IIを単
離することなく培養物自体にも認められるので、培養物
をそのまま又は多少の分離精製工程を経た後、生理活性
物質として利用することができ、経済的にも非常にすぐ
れている。そのうえ、本発明に係る新規物質は、殺虫剤
のほか、他の農薬、医薬の用途も期待できるし、これら
の中間体としても利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第３図は、ＡＫ−40−Ｉ及びＡＫ−40−IIの
赤外線吸収スペクトルである。そして、第２図及び第４
図は、ＡＫ−40−Ｉ及びＡＫ−40−IIの核磁気共鳴スペ
クトルである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１２Ｒ 1:80） (Ｃ１２Ｎ 1/14 Ｃ１２Ｒ 1:80）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記の化学式Ｉ又はIIで示される化合物Ａ
   Ｋ−40−Ｉ又はＡＫ−40−II。
2. 【請求項２】ペニシリウム属に属するＡＫ−40生産菌を
   培養し、培養物からＡＫ−40−Ｉ又はＡＫ−40−IIを採
   取することを特徴とする請求項１記載のＡＫ−40−Ｉ又
   はＡＫ−40−IIの製造法。
3. 【請求項３】ペニシリウム属に属するＡＫ−40生産菌の
   培養物を有効成分とする殺虫剤。
4. 【請求項４】ペニシリウム属に属するＡＫ−40生産菌の
   培養物から抽出されたものを有効成分とする殺虫剤。
5. 【請求項５】ＡＫ−40−Ｉ及び／又はＡＫ−40−IIを有
   効成分とする殺虫剤。