阿維菌素性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
阿維菌素是由日本北里大學(xué)大村智等和美國Merck公司首先開發(fā)的一類具有殺蟲、殺螨、殺線蟲活性的十六元大環(huán)內(nèi)酯化合物，由鏈霉菌中灰色鏈霉菌Streptomyces avermitilis發(fā)酵產(chǎn)生。天然阿維菌素中含有8個組分，主要有4種即A1a、A2a、B1a和B2a，其總含量≥80%；對應(yīng)的4個比例較小的同系物是A1b、A2b、B1b和B2b，其總含量≤20%。目前市售阿維菌素農(nóng)藥是以abamectin為主要殺蟲成分(Avermectin B1a+B1b，其中B1a不低于90%、B1b不超過 5%)，以B1a的含量來標(biāo)定。自從1991年害極滅(abamectin)進入我國農(nóng)藥市場以后，阿維菌素農(nóng)藥在我國的害蟲防治體系中占有較重要地位。
阿維菌素在我國目前有10余家企業(yè)生產(chǎn)，目前市售的阿維菌素系列農(nóng)藥有阿維菌素、伊維菌素和甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽。我國20世紀(jì)80年代末由上海市農(nóng)藥研究所開發(fā)的從廣東揭陽土壤中分離篩選得到7051菌株，后經(jīng)鑒定證明該菌株與 S.avermitilis Ma-8460相似，與阿維菌素的化學(xué)結(jié)構(gòu)相同。1993年北京農(nóng)業(yè)大學(xué)新技術(shù)開發(fā)總公司立項研究并生產(chǎn)開發(fā)此藥。阿維菌素是一種新型抗生素類，具有結(jié)構(gòu)新穎、農(nóng)畜兩用的特點。隨著人們生活水平的提高以及對綠色食品的呼喚，生物農(nóng)藥在當(dāng)前農(nóng)藥市場中倍受青睞，權(quán)威人士預(yù)測21世紀(jì)將是生物農(nóng)藥的世紀(jì)。據(jù)報道歐洲生物農(nóng)藥將從1997年1億美元的銷售額上升到2004年1.69億美元。阿維菌素是當(dāng)前生物農(nóng)藥市場中最受歡迎和具激烈競爭性的新產(chǎn)品。
阿維菌素也叫愛福丁、7051殺蟲素、蟲螨光、綠菜寶，原藥為白色或黃白色結(jié)晶粉，有效成分含量75%～80%，比重1.16，熔點155～157℃，蒸氣壓2×10-7pa，21℃時溶解度在水中為7.8微克/升，丙酮中100毫克/毫升，乙醇中20毫克/毫升，甲醇中19.5毫克/毫升，氯仿中10毫克/毫升，環(huán)己烷中6毫克/毫升，異丙醇中70毫克/毫升，煤油中0.5毫克/毫升，甲苯中350毫克/毫升。常溫下不易分解，在 25℃時，pH6～9的溶液中無分解現(xiàn)象。
制劑外觀為淺褐色液體，常溫貯存穩(wěn)定性2年以上。
毒性:據(jù)中國農(nóng)藥毒性分級標(biāo)準(zhǔn)，阿維菌素屬高毒殺蟲劑。原藥大鼠急性經(jīng)口LD50為l0毫克/千克，小鼠急性經(jīng)口LD50為13毫克/千克，兔急性經(jīng)皮LD50大于2000毫克/千克，大鼠急性經(jīng)皮LD50大于380毫克/千克，大鼠急性吸入LC50大于5.7毫克/ 升。對皮膚無刺激作用，對眼晴有輕微刺激作用。在試驗劑量內(nèi)對動物無致畸、致癌、致突變作用。大鼠三代繁殖試驗，無作用劑量為0.12毫克/千克/天。大鼠兩年無作用劑量為2毫克/ 千克/天。對水生生物高毒，鱒魚96小時LC50為3.6微克/升，藍鰓翻車魚96小時LC509.6微克/升。對蜜蜂高毒，經(jīng)口LD50為0.009微克/頭，接觸LD50為0.002微克/頭，但殘留在葉面的LT50為4小時，4小時以后殘留在葉面的藥劑對蜜蜂低毒。對鳥類低毒，鵪鶉急性經(jīng)口LD50大于2000毫克/千克，野鴨急性經(jīng)口LD50為86.4毫克/千克。
制劑大鼠急性經(jīng)口LD50為650毫克/千克，兔急性經(jīng)皮LD50大于2000毫克/千克。大鼠急性吸入LC50為1.1毫克/升。對眼睛和皮膚有刺激作用。
制劑 1.8%阿維菌素乳油(每升含有效成分18克)
阿維菌素對螨類和昆蟲具有胃毒和觸殺作用，不能殺卵。作用機制與一般殺蟲劑不同的是干擾神經(jīng)生理活動，刺激釋放γ-氨基丁酸，而氨基丁酸對節(jié)肢動物的神經(jīng)傳導(dǎo)有抑制作用。螨類成蟲、若蟲和昆蟲幼蟲與阿維菌素接觸后即出現(xiàn)麻痹癥狀，不活動、不取食，2～4天后死亡。因不引起昆蟲迅速脫水，所以阿維菌素致死作用較緩慢。阿維菌素對捕食性昆蟲和寄生天敵雖有直接觸殺作用，但因植物表面殘留少，因此對益蟲的損傷很小。阿維菌素在土內(nèi)被土壤吸附不會移動，并且被微生物分解，因而在環(huán)境中無累積作用，可以作為綜合防治的一個組成部分。調(diào)制容易，將制劑倒人水中稍加攪拌即可使用，對作物亦較安全，按介紹的方法使用不會發(fā)生藥害。適用作物蔬菜、柑橘、棉花等。
防治對象:對抗性害蟲有特效，如小菜蛾、潛葉蛾、紅蜘蛛等。
應(yīng)用技術(shù):阿維菌素對螨類和昆蟲具有胃毒和觸殺作用，滲透性強，藥液噴到植物葉面后迅速滲入葉肉內(nèi)形成眾多的微型藥囊，螨類的成蟲、若蟲及昆蟲的幼蟲取食和接觸藥液后立即出現(xiàn)麻痹癥狀，不活動，不取食，2～4天以后死亡。阿維菌素殘留葉面的藥劑極少，并很快被分解為無毒物質(zhì)，所以對天敵殺傷性小。阿維菌素沒有殺卵作用。
阿維菌素用于防治紅蜘蛛、銹蜘蛛等螨類用1.8%阿維菌素3000 ～5000倍液或每100升水加1.8%阿維菌素20～33毫升(有效濃度3.6～6毫克/升)。用于防治小菜蛾等鱗翅目昆蟲幼蟲，用1.8%阿維菌素2000～3000倍液或每100升水加1.8%阿維菌素33～50毫升(有效濃度6～9毫克/升)噴霧。以幼蟲初孵化時施藥效果最好，加干分之一的植物油可提高藥效。chemicalb ook
棉田防治紅蜘蛛每畝用1.8%阿維菌素乳油30～40毫升(有效成分0.54～0.72克)，持效期可達30天。
阿維菌素片
規(guī)格：2mg/片
用于治療馬、牛、羊、豬、犬、貓等家禽體內(nèi)外多種線蟲及蜱、螨、蚤、虱、蠅等。
馬內(nèi)服阿維菌素對大型圓形線蟲（普通圓形線蟲、馬圓形線蟲、無齒圓形線蟲）、蛔蟲（馬副蛔蟲）、蟯蟲（馬尖尾線
蟲）、胃蟲（大口德拉西線蟲、柔線屬線蟲）、小腸線蟲（艾氏毛圓線蟲、尾氏類圓線蟲）、肺線蟲（安氏網(wǎng)尾線蟲）
等的成蟲及第四期幼蟲均有高效（95%-100%）。
給牛、羊內(nèi)服或皮下注射阿維菌素，對血矛線蟲、奧斯特線蟲、古柏線蟲、毛圓線蟲（包括艾氏毛圓線蟲）、圓形線蟲
、仰口線蟲、細(xì)頸線蟲、毛首線蟲、食道口線蟲、網(wǎng)尾線蟲以及綿羊夏伯特線蟲成蟲及第4期幼蟲驅(qū)除率97%-100%。
內(nèi)服或拌料內(nèi)服，一次量：
1,馬、牛、驢、騾、羊：每10kg體重用本品1片。
2,豬、狐、犬、貓：每6kg體重用本品1片。治療犬蠕形螨每3kg體重用本品1片，間隔7天，連用5次。
3,雞、鴨、鵝、兔、鴿：體重6～8kg用本品1片。
1．阿維菌素殺蟲、殺螨的速度較慢，在施藥后3天才出現(xiàn)死蟲高峰，但在施藥當(dāng)天害蟲、害蛾即停止取食、為害。
2．阿維菌素對魚類高毒，因此施藥時不要使藥液污染河流、水塘，不要在蜜蜂采蜜期施藥。
高效液相色譜法
1.
殺蟲譜廣
目前報道阿維菌素殺蟲譜有84種，我國多用來防治蟲體小、世代多、易出現(xiàn)抗藥性的害蟲如梨木虱、棉蚜等，潛葉性的害蟲如美洲斑潛蠅等，害螨如二斑葉螨、茶橙葉螨、山楂葉螨和寄主廣、食性雜的害蟲如小菜蛾等。
2.
獨特的殺蟲機制
阿維菌素是一種神經(jīng)毒劑，其機理是作用于昆蟲神經(jīng)元突觸或神經(jīng)肌肉突觸的GABAA受體，干擾昆蟲體內(nèi)神經(jīng)末梢的信息傳遞，即激發(fā)神經(jīng)未梢放出神經(jīng)傳遞抑制劑γ-氨基丁酸(GA-BA)，促使GABA門控的氯離子通道延長開放，對氯離子通道具有激活作用，大量氯離子涌入造成神經(jīng)膜電位超級化，致使神經(jīng)膜處于抑制狀態(tài)，從而阻斷神經(jīng)未梢與肌肉的聯(lián)系，使昆蟲麻痹、拒食、死亡。因其作用機制獨特，所以與常用的藥劑無交互抗性。據(jù)報道，除GABA受體控制的氯化物通道外，阿維菌素還能影響其他配位體控制的氯化物通道，如Ivermectin可以誘導(dǎo)無GABA能神經(jīng)支配的蝗蟲肌纖維的膜傳導(dǎo)的不可逆增加。
層移活性指的是阿維菌素在噴施后能滲入作物葉片組織中，表皮薄壁細(xì)胞內(nèi)形成藥囊，長期貯存，所以阿維菌素有較好的持效期。因為其良好的層移活性，使得阿維菌素對害螨、潛葉蠅、潛葉蛾以及其他鉆蛀性害蟲或刺吸式害蟲等常規(guī)藥劑難以防治的害蟲有高效。阿維菌素在土壤和水中易降解，并在土壤中被土壤吸附，不會淋溶，無殘留，不會污染環(huán)境；在生物體內(nèi)也無積累和持久性殘留，所以阿維菌素應(yīng)屬于無公害農(nóng)藥。阿維菌素還可以通過土壤微生物分解成具有更高活性的衍生物，如對于植物線蟲產(chǎn)生的殺蟲作用。
國外研究有關(guān)生物體對阿維菌素的抗性及抗性機制有不少報道。1980年Scott和Geoghiou首先發(fā)現(xiàn)了抗菊酯類室內(nèi)汰選家蠅品系(LPR)對abamectin有7.6倍的交互抗性，后研究表明此現(xiàn)象是由于多功能氧化酶(MFO)的代謝增強以及表皮穿透性降低引起，且以表皮穿透性降低為主要抗性機制，是高度隱性遺傳。1991年Gampos和Dybas發(fā)現(xiàn)二斑葉螨對 abamectin有抗性，其抗性也與表皮穿透和氧化代謝有關(guān)，且二斑葉螨對Avermectins的抗性發(fā)展與用藥時間長短、其抗性遺傳是常染色體不完全隱性遺傳。李騰武等對小菜蛾進行抗性選育研究發(fā)現(xiàn)，小菜蛾對abamectin的抗性遺傳也是常染色體不完全隱性遺傳。argentine和Clark發(fā)現(xiàn)了馬鈴薯甲蟲對Abamectin的抗性，其機制也與多功能氧化酶以及羧酸酯酶有關(guān)，其抗性遺傳與小菜蛾和二斑葉螨有相似之處，即也為常染色體不完全隱性遺傳。此外還發(fā)現(xiàn)三葉草斑潛蠅、小菜蛾、德國蜚蠊種群為abamectin都有一定的抗性。
LD50 (technical grade) orally in sesame oil in mouse, rat: 13.5, 10.0 mg/kg; dermally in rabbit: >2000 mg/kg; LD50 in mallard duck, bobwhite quail: 84.6, >2000 mg/kg; LC50 (96 hr) in rainbow trout, bluegill: 3.6, 9.6 mg/l; LC50 (48 hr) in Daphnia magna: 0.34 mg/l (Merck Technical Data Sheet)
化學(xué)性質(zhì)
外觀為淡黃色至白色結(jié)晶粉末，無味。m.p.155～157℃，蒸氣壓2×10-7Pa，相對密度1.16(21℃)。21℃時溶解度為：甲苯350g/L、丙酮100g/L、異丙醇70g/L、氯仿25g/L、乙醇20g/L、甲醇19.5g/L、環(huán)己烷6g/L、煤油0.5g/L、水10μg/L。分配系數(shù)9.9×103。正常條件下穩(wěn)定，pH值5～9時不會水解。阿維菌素可用于蔬菜、果樹、棉花上多種害蟲和害螨的防治。
用途
對線蟲、昆蟲和螨蟲均有驅(qū)殺作用，用于治療畜禽的線蟲病、螨和寄生性昆蟲病
用途
對柑橘、蔬菜、棉花、蘋果、煙草、大豆、茶樹等多種農(nóng)作物的害蟲有較好防治效果且延緩抗藥性
用途
阿維菌素是一種具有強烈殺蟲、殺螨、殺線蟲活性的十六元大環(huán)內(nèi)酯。廣譜、高效、安全的農(nóng)畜兩用抗生素。具有胃毒和觸殺作用，不能殺卵。其作用機制是干擾神經(jīng)生理活性，影響細(xì)胞膜氯化物傳導(dǎo)，氨基丁酸是其作用位點。當(dāng)藥劑刺激作用位點后，阻斷運動神經(jīng)信息的傳遞過程，使害蟲中央神經(jīng)系統(tǒng)的信號不斷被運動神經(jīng)元接受，害蟲在幾小時內(nèi)迅速麻痹、拒食、緩動或不動，因不引起昆蟲迅速脫水，所以致死作用緩慢，一般24d后死亡。用于防治蔬菜、果樹等作物上小菜蛾、菜青蟲、黏蟲、跳甲等多種害蟲，尤其對其他農(nóng)藥產(chǎn)生抗性的害蟲尤為有效。用于蔬菜害蟲每公頃用量10～20g，防效達90%以上；用于防治柑橘銹螨每公頃13.5～54g，殘效期達4周（若與礦物油混配，藥量降低到13.5～27g，殘效期延長到16周)；防治棉花朱砂葉螨、煙草夜蛾、棉鈴蟲及棉蚜均有很好的防效。此外還可用于防治牛的寄生蟲病，例如牛毛虱、微小牛蜱、牛足螨等，用于防治寄生蟲病，用藥量為0.2mg/kg體重。
生產(chǎn)方法
產(chǎn)生菌 阿維菌素由Streptomyces avermitills所產(chǎn)生。其為鏈霉菌中的一個新種，屬灰色鏈霉菌（與其類似的melbeycin的產(chǎn)生菌則為吸水鏈霉菌）。
形態(tài)為氣生菌絲分枝，孢子一般在燕麥瓊脂、甘油、天冬素、無機鹽、淀粉及蛋清瓊脂上出現(xiàn)。經(jīng)電子顯微鏡觀察，其孢子絲開始為緊密螺旋，而后期逐漸松開。孢子鏈上孢子一般超過15個，呈圓至橢圓狀，表面光滑。
菌種的選育十分重要，不同的阿維菌素的產(chǎn)生菌種使發(fā)酵液各組分的含量有所不同，選用新的高產(chǎn)菌種不僅提高阿維菌素的總單位，還使B
1組分的比例明顯提高。
菌種的保存 阿維菌素產(chǎn)生菌在YMS斜面上（酵母膏4.0g、麥芽汁10.0g、可溶性淀粉4.0g、瓊脂20.0g、水1000mL、pH=7.4)生長，再將孢子置于20%的甘油水溶液中，于-30℃保存。
種子制備 通?？刹捎脙煞N培養(yǎng)基，在1000mL水中的成分如下。
A：Cerelose 1.0g、可溶性淀粉10.0g、牛肉膏3.0g、Ardamine PH 5.0g、N-Z-Amine E 5.0g、MgSO4·7H2O 0.05g、KH2PO4 0.182g、Na2HPO4 0.190g、CaCO3 0.5g、pH=7.0。
B:乳糖20.0g、distillers' Solubles 15g、Ardamine PH 5.0g, pH=7.0。將甘油孢子貯藏液接種在上述種子培養(yǎng)液中，于28℃培養(yǎng)1～2d后再接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中。接種量通常為3%～5%。
生物合成 生物合成可采用下列發(fā)酵培養(yǎng)基。
A：Amidax 40g、distillers' Solubles 7g、Ardamine PH 5g、CoCl2·6H2O 0.05g、水1000mL，pH=7.3。
B:Cerelose 45g、Prepionlzed milk nutrient 24g、Ardamine PH 2.5g、聚乙二醇P-2000 2.5mL、水1000mL,pH=7.0。
研究表明，阿維菌素的產(chǎn)生量與下列因素有關(guān)：①菌種。菌種選育不僅可提高微生物產(chǎn)生的發(fā)酵單位，而且能改變各組分的比便，由此提高所需組分含量，據(jù)報道，加入Slnefungin及S-adenosyl methione等甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑也可改變產(chǎn)物中B和A的比例；菌種形態(tài)應(yīng)選擇菌絲豐滿的菌種進行發(fā)酵（P.A.McCann所用培養(yǎng)基為糊精0.4%、肉膏1%、酵母0.4%、瓊脂2%,pH=7.0)。②C/N比。對產(chǎn)量和組分影響甚大。③消泡劑。聚乙二醇是較好的消泡劑，它不僅可提高發(fā)酵單位，且可抑制發(fā)酵過程中一種橙黃色蠟狀物的產(chǎn)生。④攪拌。對發(fā)酵效果影響較大，由于菌絲體對葉輪剪切較為敏感，故采用水翼輪式攪拌裝置能改善供氧，提高產(chǎn)量。⑤無機鹽。其他各種無機鹽對發(fā)酵無有利的影響。
類別
農(nóng)藥
毒性分級
劇毒
急性毒性
口服- 大鼠 LD50: 10 毫克/公斤; 口服- 小鼠 LD50: 13.6 毫克/公斤
儲運特性
庫房通風(fēng)低溫干燥; 與食品原料分開儲運
滅火劑
干粉、泡沫、砂土
阿維菌素
上下游產(chǎn)品信息
上游原料
下游產(chǎn)品