殺虫剤アセタミプリド (ATP) の作物及び土壌における残留実態を検討するに先立ってATPのみを分析対象とする親分析法と代謝物 (分解物) をも分析対象とした総量分析法を作成し, 両分析法を用いて作物及び土壌残留分析を実施した. その結果, 水溶剤処理した作物においては, 両分析法による残留値に顕著な差は認められず, 残留している化合物は大部分ATPであることが判った. 従って, 残留実態を調べるには親分析法で十分であることが考えられた. 粒剤処理した作物では, 収穫2か月以上前の処理では, ATP及び代謝物の残留量は検出下限レベルか検出下限以下と考えられた.
他方, 土壌中におけるATPは容器内, 圃場共にその半減期は1～2日と極めて短く, 更に分解物をも含めた半減期は15～30日程度とすみやかであった. 容器内及び圃場の残留分析結果に大差がないこと, 好気土壌代謝試験結果からの炭酸ガス発生量から併せて考察すると, ATP及び分解物の消長は主に微生物によるものと考えられた. また, 圃場におけるATP及び分解物の溶脱は小さいと考えられた.

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アカマツ内樹皮の含水アセトン抽出物から単離したマツノマダラカミキリ産卵刺激物質をフラバノノール配糖体, 即ち, (-)-2,3-trans-dihydroquercetin-3′-O-β-D-glucopyranoside と同定した. この抽出物から高分子プロアントシアニジンの他に, 2種のプロアントシアニジン二量体も単離し, それらをプロシアニジンB-1[epicatechin-(4β→8′)-catechin] 及びB-3[catechin-(4α→8′)-catechin] と同定した. その抽出物から得たある画分の存在下で, 高分子プロアントシアニジンとB-1もしくはB-3の混合物はマツノマダラカミキリの産卵を刺激した. この配糖体, B-1, B-3及び高分子プロアントシアニジン単独では不活性であった.

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優れた殺菌活性を有する化合物の探索を目的として, 種々の [2-(2,5-ジメチルフェノキシメチル)-α-メトキシイミノベンジル] イソオキサゾール誘導体を合成し, 作物の病害に対する殺菌活性を評価した. その結果, 4,5-ジヒドロ-3-イソオキサゾリル, 3-イソオキサゾリルおよび3-メチル-5-イソオキサゾリル基が置換した化合物は, キュウリうどんこ病とコムギうどんこ病に対して優れた殺菌活性を示した. メトキシイミノ部分の幾何異性体間の活性を比較した場合, イソオキサゾール環が無置換の化合物はE体の方がZ体より高かった. 一方, イソオキサゾール環にメチル基が置換した化合物はZ体の方がE体より高い活性を示した. なお, 今回合成した [2-(2,5-ジメチルフェノキシメチル)-α-メトキシイミノベンジル] イソオキサゾール誘導体は, 強い呼吸阻害活性を示した.

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2-アラルキルアミノ-1,3,5-トリアジン化合物のPET阻害活性を測定し, 構造と活性との相関関係について検討した. その結果, トリアジン環の4,6位にメチル基とトリフルオロメチル基を有する2-ベンジルアミノ-1,3,5-トリアジンが高いPET阻害活性を示した. また, ベンジル位に不斉炭素を有するα-メチルベンジルアミノ-1,3,5-トリアジン誘導体において, (-)-エナンチオマーは(+)-エナンチオマーより100倍高い活性を示した. 更にベンゼン環上の置換基を検討したところ, 3または4位にハロゲン原子またはトリフルオロメチル基を導入した化合物はより高い活性を示した. それらの化合物はアトラジンやシマジンやより高い活性を示した.

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ニテンピラムの作用メカニズムをイオンチャネルレベルで明らかにするために, ラット褐色細胞腫由来PC12培養細胞のニコチン性アセチルコリンレセプターチャネル (AChR) に対する作用をシングルチャネルパッチクランプ法によって調べた. ニテンピラムの単独処理によって複数のコンダクタンスを持つシングル電流を発生させたことから, 同殺虫剤は神経性ニコチン性AChRに対してアゴニストとして作用していることが示された. ニテンピラムをアセチルコリンと同時処理したところ, メインコンダクタンス電流の頻度は減少し, サブコンダクタンス電流の頻度は増加した. シングルチャネルパラメータの変化より, ニテンピラムはアセチルコリンによって発生するシングルイオンチャネルの開頻度を減少させることが示された. 以上の結果からニテンピラムのイオンチャネルレベルでの作用メカニズムは, ニコチン性AChRに対し単独ではアゴニスト的に作用し, アセチルコリンの存在下ではアンタゴニスト的に作用することが明らかとなった.

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種々の3-(α-アルコキシイミノベンジル) イソオキサゾール誘導体を合成し, アルコキシイミノ部分およびベンゼン環2位の置換基と殺菌活性における構造と活性相関を調べた. その結果, アルコキシイミノ部分はメトキシイミノ基, ベンゼン環の2位はフェノキシメチル基を導入した化合物がキュウリうどんこ病とコムギうどんこ病に対して優れた殺菌活性を示した. 中でも, 3-[2-(2,5-ジメチルフェノキシメチル)-α-メトキシイミノベンジル] イソオキサゾール (27) は, 圃場試験においてコムギうどんこ病およびコムギ眼紋病に対して高い防除活性を示した.

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置換フェニルイソシアネートと2-ヒドロキシ-3-アルケン酸エステルとの反応により, 3位に種々の置換フェニル基を有する5-アルキリデン-1,3-オキサゾリジン-2,4-ジオン誘導体を合成し, それらの除草活性を調べた. その結果, これらオキサゾリジンジオン誘導体の除草活性は, 主に3位フェニル環上の置換基と5位アルキリデン基の影響を受けることが判った. 特にフェニル環2位と4位にハロゲン原子を有し, 5位にアルコキシ基を有する化合物が高い活性を示し, オキサゾリジン環5位のアルキリデン基上に炭素鎖の長い置換基を導入すると活性は低下した. また, 作物に対する安全性はフェニル環5位の置換基によって大きく影響を受け, 特にシクロペンチルオキシ基の導入はイネに対する薬害を大幅に軽減させた. 評価試験の結果に基づき, 合成した一連の化合物群の中から, 3-(4-クロロ-5-シクロペンチルオキシ-2-フルオロフェニル)-5-イソプロピリデン-1,3-オキサゾリジン-2,4-ジオン (KPP-314) を新しい除草剤開発候補化合物として選抜した. このKPP-314は, プレ及びポスト土壌処理により, 150～450g a.i./haの低い薬量で, ヒエや多くの1年生水田雑草に対して優れた除草活性を示し, かつイネ/ヒエ間の幅広い属間選択性を有するものであり, KPP-314を有効成分とする新しい水田用除草剤の開発に至った.

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植物成長調節活性を有する新規N-フタロイル-L-スレオニン類 (P-Thrs) 及びそれらの脱水フタルイミド類 (2-フタルイミド-2-ブテン酸, P-BTEAs) は容易に合成され, イネ幼植物に対して強い根の成長促進活性を示した. 合成P-ThrやP-BTEA類のうちで, 特に (Z)-2にフタルイミド-2-ブテン酸 (P-BTEA, 6a), (Z)-2-(4-クロロフタルイミド)-2-ブテン酸(4-ClP-BTEA, 6b), (Z)-2-(3-フルオロフタルイミド)-2-ブテン酸 (3-FP-BTEA, 6c) はイネ幼植物に対して特に強い根の成長促進活性を示した. それらの根の成長促進活性は1×10^-4Mの濃度で対照区の3.3～3.7倍であった. 何れのP-BTEAは元のP-Thrよりもイネ幼植物に対して強い根の成長促進活性を示した. 一方, レタス幼植物に対しては4-Cl-P-BTEA (6b) と4-Me-P-BTEA (6e) のみが1×10^-4Mの濃度で弱い根の成長促進活性を示し, いくつかのP-ThrとP-BTEAは1×10^-3Mの高濃度においては根および胚軸の壊死を引き起こした.

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イミダクロプリド粒剤による育苗箱施用はヒメトビウンカ (SBPH) の寄生密度を低く抑え, SBPHによって媒介される永続型ウイルス稲縞葉枯病の感染を抑制し慣行の体系防除に優る効果を示した. また, 保毒虫を接種して実施したポット試験の結果, イミダクロプリドは死亡に至らない低い濃度でも稲縞葉枯病の感染を効果的に抑制した. ウイルスの感染に重要な篩管からの長期の吸汁阻害がイミダクロプリドの圃場における安定した効果の要因の一つとして考えられる.

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新規殺虫剤アセタミプリド (E)-N¹-[(6-chloro-3-pyridyl) methyl]-N²-cyano-N¹-methylacetamidine (ATP) の土壌残留分析法 (親法) およびATPとその土壌代謝物である (E)-N²-carbamoyl-N¹-[(6-chloro-3-pyridyl) methyl]-N¹-methylacetamidine (IM-1-2), N-methyl (6-chloro-3-pyridyl) methylamine (IM-1-4) および 6-chloronicotinic acid (IC-0) の土壌残留分析法 (総量分析法) を検討した. その結果, 親法では土壌中のATPをメタノール・塩化アンモニウムで軸出後カラムクロマトグラフィー精製して, ガスクロマトグラフィー (GC) により定量する方法を確立した. 他方, 総量分析法では土壌中のATP及び代謝物をメタノール・塩化アンモニウム及びメタノール・水酸化ナトリウム混合液で抽出後, アルカり加水分解及び過マンガン酸カリウム酸化, 更にジアゾメタンにより methyl 6-chloronicotinate (IC-0-Me) に誘導化してGCにより定量する方法を確立した. 両分析法の検出限界は共に0.01ppm, 添加回収率 (1.2及び0.12ppm) は親法で平均100%, 総量分析法で82%であった.

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農薬によりもたらされる微生物群集構造の変化を追跡する方法として呼吸鎖キノンのプロファイル分析が有効な方法であることを, ペンタクロロフェノール (PCP) 環流土壌をモデルに用いて示した. 20mg/lのPCP溶液の環流によって, 土壌微生物バイオマス量の指標である全キノン量は増加し, 200mg/lのPCP溶液の環流では減少した. キノン組成では, ユビキノン-10 (H₂) (10個のイソプレノイド側鎖に2水素が付加されたユビキノン) が20mg/lのPCP溶液の環流で消失し, 糸状菌の減少を示した. 高濃度PCP溶液 (200mg/l) の環流では, 微生物群集構造がより大きく変化した. すなわち, メナキノン-7 (メナキノンに7個のイソプレノイド側鎖がついたもの) が消失し, ユビキノン-9が出現した. メナキノン-7は, Bacillus のような低GC含量のグラム陽性菌および Cytophaga-Flavobacterium 群に属するグラム陰性菌を示し, またユビキノン-9は Pseudomonas 等のグラム陰性菌を示している. 20mg/lのPCP溶液で29日間培養して経時変化を見ると, ユビキノン種が増加し, メナキノン種が減少した. これは, 希釈平板法でクリスタルバイオレット耐性菌 (グラム陰性菌の指標) が増加したこととよく対応した.

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チトクロームP450モノオキシゲナーゼは農薬などの外来性化合物の解毒または活性化に, 並びに, 殺菌剤, 植物成長調節剤, 殺虫共力剤, 除草剤セイフナーなどの作用点として重要である.
最近のゲノムプロジェクトの成果により, P450遺伝子は生物界のバクテリア, プロトゾア, 植物, 動物, 糸状菌のすべてに分布しており, 動物や植物の種には多くの遺伝子が存在することが明らかになった. 特に, モデル植物であるシロイヌナズナには約400の遺伝子が存在すると推定されている.
これらP450酵素の生化学的性質を明らかにすることが, 生理学的な役割の解明に重要である. 高等植物では, シロイヌナズナT-DNA変異株を用いた研究が生理学的な役割の解明に有効であり, また, 酵母を用いた遺伝子発現系は実際に酵素機能の解明に広く用いられている. さらに, 薬物代謝に係わるP450分子種を発現したトランスジェニク植物の作出は, 除草剤選択性植物やファイトレメディエーション用植物の育成に重要である.

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ピリミジフェンの安全性評価のために各種毒性試験を実施した.
ピリミジフェン原体の急性経口毒性は, ラット, マウスとも劇物相当であったが, 製剤での毒性は弱く, 両種とも普通物に相当した. 急性経皮毒性は, 原体, 製剤とも低かった. 眼粘膜一次刺激性については, 一過性の軽度の刺激性が認められたが, 2～3日後には正常に回復した. 皮膚一次刺激性については, 原体, 製剤で刺激性は全く認められず, また, 皮膚感作性についても原体, 製剤共に陰性であった. マウス, ラットおよびイヌでの亜急性毒性, 慢性毒性及び発癌性試験で, 高濃度投与群で飼料摂取量の低下や体重の増加抑制などが認められ, イヌでは水様便, 嘔吐などの頻度が増加した. しかしながら, ピリミジフェン投与に起因する腫瘍性病変の発現はなかった. また, 各種変異原性試験においても陰性であった. 繁殖や次世代に対する悪影響や催奇形性は認められなかった.
本剤は, 1995年以降, リンゴ, ミカン, ナシなどの果樹やチャのハダニ類, 及びキャベツのコナガ等に対して登録を取得している.
ピリミジフェンは定められた使用基準を遵守すれば, 安全性が高い薬剤であり, 農業資材の一つとして有用であると考えられる.

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イマザキン及びそのアンモニウム塩 (商品名トーンナップ^*液剤) はアメリカン・サイアナミッド社が開発したイミダゾリノン系化合物の一種であり, 植物に特有な必須アミノ酸の生合成 (AHAS) を阻害することにより除草効果を発揮する. 本成分は広範囲の一年生雑草および多年生カヤツリグサ科雑草に茎葉兼土壌処理により優れた効果をあらわし, 芝草用除草剤として登録され, 普及されている.
各種毒性試験の結果, イマザキン及びそのアンモニウム塩は低毒性であることが確認されている. 急性経口, 経皮, 吸入毒性試験においてこれらの毒性は非常に低く, 普通物相当であった. 刺激性についても, ウサギの皮膚に対しては軽度な刺激を示したものの, 眼に対する刺激性はなく, 皮膚感作性も認められなかった. ラットを用いた13週間投与による亜急性経口毒性試験では, 5000ppm投与群の雌のみに肝臓ならびに腎臓の絶対重量の低下がみられたが, その他のいずれの群ではいかなる異常も認められず, 本試験における最大無作用量は試験実施最高用量である10,000ppmであると判断された. 催奇形性, 変異原性は認められず, 薬理試験においても顕著な毒性作用はみられなかった.
以上の結果より, イマザキン及びそのアンモニウム塩はその使用方法, 使用上の注意事項を厳守することにより, 人畜に対して影響の少ない薬剤であるものと考えられる.

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