JPH01320992A - イソオキサゾール−４−カルボン酸の製造法及びそれを含有する除草剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はイソオキサゾール−４−カルボン酸の製造法及
びそれを有効成分として含有する除草剤に関する。さら
に詳しくは、ストレプトミセス属に属する微生物による
イソオキサゾール−４−カルボン酸の製造法及びイソオ
キサゾール−４−カルボン酸またはその塩を有効成分と
して含有する除草剤に関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕サシー
ルー４−カルボン酸はＰａｎ１ｚｚｉ＋　Ｌ、　（Ｇａ
ｚｚ。

ＣｈｉＩｌ、　Ｉｔａｌ、　７７、２０６．１９４７年
）によって合成されており、既知の化合物である。しか
しながら、イソオキサゾール−４−カルボン酸の微生物
による製造法及びイソオキサゾール−４−カルボン酸が
除草活性を有することについては全く報告がない。

現在までに数多くの除草剤が報告され、そのうちの°い
くつかは実用化されている。しかし、除草剤の分野にお
いて解決されていない問題は、いまだ多く残されている
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、多数の微生物を土壌より分離し、その生
産する物質を探索したところ、ストレプトミセス属に属
するある種の微生物が強い除草作用を有するイソオキサ
ゾール−４−カルボン酸を生産することを見い出し、本
発明を完成させた。

すなわち、本発明はストレプトミセス属に属するイソオ
キサゾール−４−カルボン酸生産菌を培地に培養し、培
養物からイソオキサゾール−４＝カルボン酸を単離する
ことを特徴とするイソオキサゾール−４−カルボン酸の
製造法及びイソオキサゾール−４−カルボン酸またはそ
の塩を有効成分として含有する除草剤を提供するもので
ある。

本発明に使用されるイソオキサゾール−４−カルボン酸
生産菌としては、東京部品用区の国立予防衛生研究所内
の土壌から新たに分離されたＮ３−１株がある。Ｎ３−
１株の菌学的性状は下記の通りである。

■、形態 基生菌糸は長く伸長し、分岐する。液体培地で振盪培養
すると、菌糸の分断が観察される。気菌糸はオートミー
ル寒天、スターチ寒天等で着生し、胞子形状も良好であ
る。気菌糸の分岐は単純分岐であり、車軸分岐は見られ
ない、気菌糸先端の胞子連鎖は主に直線状である。電子
顕微鏡による観察では、胞子は楕円型ないし円筒型で０
．５〜１．０×０．７〜１．５μｍの大きさを存し、表
面は平滑状である。胞子は通常５０個以上連鎖する。胞
子のう。

運動性胞子、菌核などは観察されない。

■、各種培地上の生育状態 ＨＳ　−１株の各種培地上の生育状態は第１表に示す通
りである。色の記載について（）内に示す標準は、コン
テイナー・コーポレーション・オブ・アメリカ社製の「
カラー・ハーモニイ・マニアル」に記載のものを用いた
。観察は２８゛Ｃで１４〜２１日培養後に４１　、ｒ：
　− 第１表 ■９生理的性質 （１）　　生育温度範囲：イースト・麦芽寒天において
１５〜４０°Ｃの温度範囲で生育し、２５〜３５°Ｃで
良好に生育する。

（２）ゼラチンの液化：陰性 （３）スターチの加水分解：陽性 （４）硝酸塩の還も：陽性 （５）脱脂乳のペプトン化：陽性 脱脂乳の凝固：陽性 （６）耐塩性：４％Ｎａ　Ｃ／！含有培地では僅かに生
育するが、５％以上では生育しない。

（７）メラニン様色素の生成：陽性 ■、炭素源の利用性（ＩＳＰ　　Ｎ１１９培地使用）（
１）利用するもの：Ｄ−グルコース、グリセロール、Ｌ
−アラビノース。

Ｄ−キシロース （２）　　利用しないもの：Ｄ−マンニトール、ラフィ
ノース、　ｍｙｏ−イノシト ール、し−ラムノース （３）利用が疑わしいもの：Ｄ−フラクトース。

シュクロース ■、細胞壁組成 ［１ｅｃｋｅｒらの方法（Ａｐｐｌ、　Ｍｉｃｒｏｂｉ
ｏｌ、　１３＋　２３６゜１９６５）により分析した結
果、細胞壁組成成分中のジアミノピメリン酸はＬＬ型で
あった。

以上の性状により、Ｈ３−１株は放線菌の中でストレプ
トミセス属に属し、気菌糸色調は”Ｇｒａｙ”シリーズ
、気菌糸先端は直線状であり、胞子表面は平滑状、裏面
色調は淡黄色〜黄褐色で、メラニン様色素を生産する菌
株と要約出来る。本発明層らはＨ５−１株をストレプト
ミセス・エスピー・Ｈ５−１（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅ
ｓ　ｓｐ、　Ｈ３−］、）と称することにした。なお、
本菌株は工業技術院微生物工業技術研究所に［微工研菌
寄第１００１１号（ＦＥＲＭＰ−１００１１）Ｊとして
受託されている。

Ｈ３＝１株は他の放線菌に見られるように、その性状が
変化しやすいが、Ｈ３−１株またはこの株に由来する突
然変異株（自然発生または誘発性）。

形質接合体または遺伝子組換え体であっても、イソオキ
サゾール−４−カルボン酸を生産する能力を有するもの
は全て本発明に使用できる。

本発明では、前記の菌を通常の微生物が利用しうる栄養
物を含有する培地で培養する。栄養源としては、従来放
線菌の培養に利用されている公知のものが使用でき、例
えば炭素源としてグルコース、水あめ、デキストリン、
澱粉、シュクロース、Ｉ！みつ。

動・植物油等を使用しうる。また、窒素源として大豆粉
、小麦胚芽、コーンステイープリカー、綿実粕。

肉エキス、ペプトン、酵母エキス、硫酸アンモニウム、
硝酸ソーダ、尿素等を使用しうる。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、リン酸、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、イソオキサゾール−４−
カルボン酸の生産を促進するような有機および無機物を
適宜添加することができる。

培養法としては、好気的条件での培養法、特に深部培養
法が最も適している。培養に適当な温度は２５〜３５°
Ｃであるが、多くの場合２８°Ｃ付近で培養する。イソ
オキサゾール−４−カルボン酸を生産するための培養期
間は、培地や培養条件により異なるが、振とう培養、タ
ンク培養とも通常２〜７日の間でその蓄積が最高に達す
る。従って、培養中のイソオキサゾール−４−カルボン
酸の蓄積量が最高になった時に培養を停止すればよい。

なお、培養液中のイソオキサゾール−４−カルボン酸の
生成量は薄層クロマトグラフィー、高速液体クロマトグ
ラフィーなどの周知の方法を用いて速やかに測定するこ
とができる。

このようにして得られるイソオキサゾール−４＝カルボ
ン酸の培養物からの採取に当っては、その性状を利用し
た通常の分離手段、例えば濾過、溶剤抽出法、吸着また
は分配カラムクロマト法、ゲル濾過法、透析法、・沈澱
法等を単独で、または適宜組み合わせて抽出精製するこ
とができる。１例を挙げれば、培養濾液のｐＨを酸性に
して水と混ざらないブタノール、酢酸エチル等の有機溶
剤で抽出することによりイソオキサゾール−４−カルボ
ン酸を有機溶剤層に抽出することができる。また、培養
菌体中からはアセＩ・ンー水またはメタノール−水の混
液で抽出することができる。

さらに精製するには、シリカゲル（ワコーゲルＣ−２０
０，和光純薬工業社製）、アルミナ等の吸着剤やセファ
デックス　ＬＨ−２０（ファルマシア社製）等を用いた
クロマトグラフィーあるいは結晶化による精製を行なう
とよい。

次に、イソオキサゾール−４−カルボン酸（またはその
ナトリウム塩）の理化学的性状を以下に示す。

１、外観：無色の結晶 ２、　元素分析（ナトリウム塩、Ｃ４１１□Ｎ０Ｊａと
して）ＨＮ 測定値（χ）　　３５．１６　１．８４　　１０．５９
計算値（２）　　３５．５６　１．４８　　１０．３７
３、　マススペクトル： 測定値　　　　　　１１３．０１１３ 計算値　Ｃ，８３ＮＯ３１１３，０１１３４、分子式：
　Ｃ４１１３ＮＯ３ ５、比旋光度：　〔α）　：”＝０”　　（ｃ＝１．０
＋　ＭｅＯＨ）６、融点：１２３°Ｃ ７，紫外部吸収スペクトル（メタノール溶液）：第１図
に示す通り ８、　赤外部吸収スペクトル（ＫＢｒ法）：第２図に示
す通り ９、　　’　Ｈ−Ｎ　Ｍ　Ｒスペクトル（４００ＭＨｚ
。

ＣＤ、００．　ナトリウム塩）： δ　８．５７（ＩＨ，Ｓ）、　８．９２（ＬＨ，５）１
０、　　′３Ｃ−ＮＭＲスペクトル（１００ＭＨｚ。

ＣＤ、ＯＤ、ナトリウム塩）： ６１２２．２（Ｓ）、　１５１．０（ｄ）。

１６１．５（ｄ）、　１６８．３（Ｓ）１１、　　高圧
濾紙電気泳動（ｐｉｔ　６．４．３５００Ｖ、　１５分
）：Ｒｒｎ　（グルタミン酸）＝１．４ １２、　　呈色反応：陽性；ニンヒドリン試薬、レミュ
ー試薬。

陰性；１０％硫酸試薬 以上の性質より、該培養物からの採取物はイソオキサゾ
ール−４−カルボン酸であることが判明した。

また、イソオキサゾール−４−カルボン酸のナトリウム
塩のマウスを用いた象、性毒性試験において、２００ｍ
ｇ／ｋｇで経口投与及び静脈内注射のいずれにおいても
金側生存した。

上記製造法により得られたイソオキサゾール−４−カル
ボン酸またはその塩を有効成分として含有する除草剤を
得るには、必要に応じて他の担体あるいは補助剤と混合
して、通常除草剤として用いられる製剤形態、例えば粉
剤２粒剤、微粒剤、水和剤、乳剤、液剤または水溶剤な
どに調製して使用するのが望ましい。固体担体としては
、例えばタルク、ベントナイト、クレー、カオリン、珪
藻土、バーミキュライト、炭酸カルシウムなどが挙げら
れ、液体担体としては、例えば水、アルコール、酢酸エ
チル、アセトン、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサ
ノン。

キシレンなどが挙げられる。また、乳化および／または
ぬれ性向上のために、例えばアルキル硫酸エステル類、
アルキルスルホン酸塩類、ポリオキシエチレングリコー
ルエーテル類、多価アルコールエステル類などの界面活
性剤が使用され、さらに水却剤の分散性向上などの助剤
が使用され得る。

本発明の除草剤のイソオキサゾール−４−カルボン酸の
含有量は、例えば水和剤として用いる場合・１０〜８０
重量部、乳剤として用いる場合、１０〜５０重量部、粉
剤として用いる場合、２〜１０重量部９粒剤として用い
る場合、２〜２０重量部が適当である。

本発明の除草剤は水田、畑、果樹園、温室、林地。

非農耕地などにおいて除草を目的としてそれぞれの条件
に応じて使用されるが、他の除草剤、殺菌剤。

殺虫剤および／または肥料などと混合して使用すること
ができる。特に、雑草の茎葉に散布処理することにより
強力な殺草作用を発現する。有効な雑草の範囲は広く、
−年生および多年生の単子葉および双子葉の雑草に対し
て高い殺草効果を発現する。また、土壌処理によって発
芽時の雑草を防除することもできる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を示すが、これらは本発明を限定
するものではない。ここに例示しなかった多くの変法あ
るいは修飾手段を用いうろことは勿論のことである。

実施例１ 種培地としてスターチ１．０％、グルコース１．０％。

小麦胚芽１．０％、綿実粕１．０％、大豆粉１．０％。

硫酸マグネシウム０．０５％、リン酸水素二カリウム０
．２％、炭酸カルシウム０．２％（ｐＨ無調整）の組成
からなる培地を用いた。また、生産培地として水あめ２
．０％、大豆油１．０％、グルテンミール１．０％、小
麦胚芽１．０％、綿実粕０．５％、炭酸カルシウム０．
１％、硫酸マグネシウム（７水塩）０．１％、硫酸第一
鉄（７水塩）０．０００５％および塩化コバルト（６水
塩）０．０００５％（ｐＨ７，０に調整）の組成からな
る培地を用いた。

前記の種培地２０ｍ１を分注した１　００　ｍｌ容三角
フラスコを１２０°Ｃで３０分間殺菌し、これにストレ
プトミセス・エスピー・ＭＳ−１株（ＦＥＲＭ　　Ｐ−
１００１１）を斜面寒天培養したもの２〜３白金耳を接
種し、２８°Ｃで３日間振とう培養し、第１種培養とし
た。また、前記の種培地３２０戚を分注した２２容三角
フラスコを１２０”Ｃで３０分間殺菌し、前記第１種培
養２０！ｄを接種し、２８゛Ｃで１日間振とう培養した
ものを第２種培養とした。次いで、予め１２０°Ｃで３
０分間殺菌した３５４２の生産培地を含む５０２容ジヤ
ー・ファーメンタ−に前記の第２種培養を３２０ｄを接
種し、撹拌下（初期２５０ｒｐ転２４時間以降４００　
ｒｐｍ）に２８°Ｃで４日間通気（２０１／分）培養し
た。培養終了後、濾過助剤として珪藻上を加えて濾過し
た。

得られた培養濾液５５１に塩酸を加えてｐＨ２，５に調
整後、酢酸エチル３０ｆｆｉにて抽出した。この抽出液
３０！に水２０ｆｆｉを加えてｐＨ８，５に調整後、有
効成分を逆転抽出した０次いで、この抽出液２０１をｐ
Ｈ２，５に調整後、再び酢酸エチル１０Ｉ！、にて抽出
した。この抽出液を濃縮乾固して、油状の粗物質約２３
ｇを得た。

次に、得られた粗動質２３ｇを１．５２のシリカゲルカ
ラム（ワコーゲルＣ−２００）に付しクロロホルム２．
５２で洗った後、クロロホルム−メタノール５０：１の
混合溶媒で展開したところ、３００．１分画で分百魔２
〜５にイソオキサゾール−４−カルボン酸を含む活性画
分が得られた。この両分を集めて濃縮し、６．２ｇの油
状物質を得た。

次に、得られた油状物質６．２ｇを少量のメタノールに
溶解し、これを予めメタノールで充填したセファデック
ス　ＬＨ−２０（２，０Ｑ）のカラムに付し、メタノー
ルで展開したところ、３０ｍｆｔ分画で分画Ｎα６２〜
７２に活性画分が得られた。この両分を集めて濃縮乾固
することによりイソオキサゾール−４−カルボン酸のナ
トリウム塩の粗粉末４．３ｇが得られた。

得られた粗粉末４．３ｇを０．０５規定塩酸１００ｄと
酢酸エチル１００　ｔｒｒｌの混合溶媒で抽出したとこ
ろ、酢酸エチル層にイソオキサゾール−４−カルボン酸
が遊離酸として抽出された。この抽出液を濃縮乾固した
後、クロロホルムに溶解し冷所に静置したところ、結晶
が析出した。析出した結晶を濾取し、乾燥して２．８ｇ
の結晶を得た。さらに、上記と同様の方法でクロロホル
ムより再結晶することによりイソオキサゾール−４−カ
ルボン酸の遊離酸の結晶が２．０ｇ得られた。

製剤例１（液剤） イソオキサゾール−４−カルボン酸　　　　３０部ポリ
オキシエチレンラウリルエーテル　　　１０部ポリオキ
シエチレンアルキルアミン　　　　２０部リン酸−ナト
リウム　　　　　　　　　　　　１部リン酸二ナトリウ
ム　　　　　　　　　　　　４部水　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　３５部をよく混合
して液剤とする。

製剤例２（水和剤） イソオキサゾール−４−カルボン酸　　　　３０部ドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウム　　５部高級アルコ
ール硫酸ナトリウム　　　　　　１０部ポリビニルアル
コール　　　　　　　　　　２部珪藻土　　　　　　　
　　　　　　　　　　３３部をよく混合し、粉砕して水
和剤とする。

試験例１ イソオキサゾール−４−カルボン酸（ナトリウム塩、以
下同様）の畑地茎葉処理による殺草効果をポット試験に
より調べた。

直径６ｃｍのプラスチックポットに畑土壌を充填し、メ
ヒシバ（里ｔ±ｍ抹ｃ　ｌ　ｉ　ａ　ｒ　ｉ　ｓ　）　
＋ヒメイヌビエ（Ｅｃｈ　ｉ　ｎｏｃｈ　Ｉｏａ肛ｕＪ
１旦）、エノコログサ（Ｓｅｔａｒｉａ　ｖｉｒｉｄｉ
ｓ）およびオオイヌタデ（ｈ追１１明ｎ月Ｍ」互■１）
の種子を播いた。所定の大きさに生育した時点で、所定
濃度（１０，５０，２５０，１０００ｐｐｍ）のイソオ
キサゾール−４−カルボン酸の水溶液にＴｗｅｅｎ−２
０（ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート）を
１０００　ｐｐｔｓになるように添加し、１００　ｆｆ
ｉ　／１０アールの水量で噴霧器により散布処理した。

処理後７日における調査結果を第２表に示した。対照と
して、イソオキサゾール−４−カルボン酸の代りにアロ
キシジムを用いて同様の操作を行った。なお、殺草効果
の程度は次に示す６段階の指数評価法で表した。

Ｏ；効果なし １；２０部程度の効果 ２：４０部程度の効果 ３；６０部程度の効果 ４；８０部程度の効果 ５；完全枯死 第２表 ７Ｉ＋キシジム”１０３４３０ ＊アロキシジム：　５ｅｔｈｙｌ　３−　（１−（ａｌ
ｌｙｌｏｘｙａｎ＋１ｎｏ）ｂｕｔｙｌｉｄｅｎｅ）　
６＋６−ｄｉａ＋ｅｔｈｙｌ−２＋４−ｄｉｏｘｙｃｙ
ｃｌｏｈｅｘａｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ試験例２ イソオキサゾール−４−カルボン酸の畑地土壌処試験上
２抑草効果をポット試験により調べた。

直径６ｃｍのプラスチックポットに畑土壌を充填し、メ
ヒシバ（里ｔ±ｍ匡ｃｌｉａｒｉｓ）＋ヒメイヌビエ■
丸国匹肛匹旺■」虹■）およびヤエナリ（Ｐｈａｓｅｏ
ｌｕｓ　ｒａｄｉａｔｕｓ）の種子を播いて覆土いた。

所定濃度（１００，５００，２５００ｐｐｍ）のイソオ
キサゾール−４−カルボン酸の水溶液を１００　ｊｌ！
　／１０アールの水量で噴霧器により土壌処理した。処
理後１４日における調査結果を第３表に示した。対照と
して、イソオキサゾール−４−カルボン酸の代りにアラ
クロールを用いて同様の操作を行った。なお、抑草効果
の程度は次に示す６段階の指数評価法で表した。

０；効果なし １；２０％程度の効果 ２；４０％程度の効果 ３；６０％程度の効果 ４；８０％程度の効果 ５；完全な発芽抑制 第３表 ７ラク■−ル”１００　　　　　　４　　　　　５　　
　　　　　０＊アラクロール：　２−ｃｈｌｏｒｏ−２
＋６−ｄｉｅｔｈｙｌ−Ｎ−（ｍｅ　ｔｈｏｘｙｍｅ　
ｔｈｙ　１）ａｃｅ　ｔａｎ　ｉ　Ｉ　ｉ　ｄｅ〔発明
の効果〕 本発明によれば、イソオキサゾール−４−カルボン酸を
微生物を用いて効率よく製造することができる。また、
該化合物を有効成分として含有する本発明の除草剤は茎
葉処理で強い殺草効果を示し、茎葉処理除草剤としての
利用が考えられる。また、土壌処理においても効果を示
すので、作物播種直前直後の土壌処理で作物に薬害を生
じることなく雑草の発芽を抑える土壌処理除草剤として
の利用が考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、イソオキサゾール−４−カルボン酸のメタノ
ール溶液中での紫外部吸収スペクトルである。 第２図は、イソオキサゾール−４−カルボン酸の臭化カ
リウム錠中での赤外部吸収スペクトルである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ストレプトミセス属に属するイソオキサゾール−
   ４−カルボン酸生産菌を培地に培養し、培養物からイソ
   オキサゾール−４−カルボン酸を単離することを特徴と
   するイソオキサゾール−４−カルボン酸の製造法。
2. （２）イソオキサゾール−４−カルボン酸またはその塩
   を有効成分として含有する除草剤。