ミニ解説（049）

農薬科学の進歩 −ベンフラカルブの開発（１）

ベンフラカルブは、大塚化学が開発したカルバミン酸エステル型殺虫剤である。イネ、 果樹、野菜などの広範な害虫に高い効力を示し、日本では１９８６年の上市以来１５年以上たつ現在でも、 出荷額は２５億円を超えている。カルバミン酸エステル系殺虫剤は、有機りん系と同じくコリンエステラ ーゼを阻害することによって神経伝達をブロックする。そのメカニズムは、昆虫とヒト間で基本的に同じな ので効力は高いが毒性も強いカルバミン酸エステルが多かった。

カリフォルニア大学の故フクトー教授のグループは、カルバミン酸エステル系殺虫剤 の作用機作を詳しく調べ、それらの誘導体を合成して殺虫効力を保持したままで毒性を下げることに成功し た。その研究の発端は、有機りん系殺虫剤マラチオンの作用機作の解明にある。マラチオンは、殺虫活性は 高いが温血動物に対する毒性は低い。これは、昆虫体内ではマラチオンのＰ＝Ｓ結合が酸化されてＰ＝Ｏと なりコリンエステラーゼを阻害する。しかし、温血動物ではそれより早くマラチオン分子のエステル結合が カルボキシエステラーゼによって加水分解されて無毒化される。昆虫には、このようなエステラーゼは含ま れていない。

フクトー教授のグループは、カルバミン酸エステル系殺虫剤でも、その窒素原子に適 当な置換基を導入すると同様な選択性が生まれてくることを期待して、カルボフランやメソミルのように活 性は高いが毒性も強いカルバミン酸エステル類の誘導化を行った。その結果、殺虫活性を保持したままで毒 性が低下した化合物を得ることに成功した。これは、昆虫体内では導入された置換基が外れて元のカルバミ ン酸エステルが再生して効力が発現するが、温血動物ではエステル結合が先に切れて無毒化されるからであ る。

この理論に基づき、米国のFMC社はカルボフランの窒素に硫黄を介してジブチルアミノ 基を導入して低毒性の誘導体であるカルボサルファンを開発し、ユニオン カーバイド社（現アベンテイス） は、メソミルの低毒性誘導体チオジカルブを開発した。この二つの殺虫剤は、1980年頃に相次いで商品化 され、現在でも日本を含む世界各国で使用されている。（続く）