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2022.07.10陕西
发酵产品类杀虫剂目前上市品种有8个,其中前四大产品占据了该市场96%的份额。阿维菌素位居首位,乙基多杀菌素增长最快。近年来发酵类产品受到市场的重视得益于其工艺的改进,以及蓟马和粘虫的爆发给了发酵类产品巨大的增长空间。
阿维菌素是由日本北里大学大村智等和美国Merck公司首先开发的(后转给了先正达),一类具有杀菌、杀虫、杀螨、杀线虫活性的十六元大环内酯化合物,由链霉菌中阿维链霉菌(土壤微生物中分离的天然产物)发酵产生。1985年就已研发上市。1991年在中国登记,进入中国市场。
阿维菌素的结构
阿维菌素与其他传统活性成分不同,它是一个发酵产物,没有固定的形态,更像是一个混合物。
阿维菌素是一组由十六元环内酯与一个二糖(齐墩果糖)所生成的苷,在十六元环内酯周围还有一个含2个六元环的螺缩酮系及六氢苯并呋喃环系.根据C-5位上取代基的不同分为“A”,“B”组分;C-22和C-23之间单双键的差异分为“1”,“2”组分;C-25位上取代基的不同分为“a”,“b”组分.纯品为白色或浅黄色结晶,可溶于甲苯、乙酸乙酯、乙醇等溶剂,在水中溶解度极低.阿维菌素对酸敏感,用稀酸处理,引起C-13位上第一糖基的断开.此外,该类化合物对光敏感,如用紫外线照射,则可导致8、9和10、11之间双键的异构化.
阿维菌素的历史
1975年,日本北里研究所的研究人员从静冈县的土样中分离得到一种链霉菌Streptomycesavermi-tilisMA-4680,随后,美国Merck公司从该菌发酵菌丝中提取出了一组8个结构相近的同系物组成的混合天然产物并命名为阿维菌素(avermectins,AVM)。1981年,该公司实现了阿维菌素的产业化。
阿维菌素为白色或微黄结晶粉末或淡黄色溶液,属大环内酯类抗生素,根据阿维菌素衍生出许多不同的杀虫剂品种:
目前已商品化的有阿维菌素(avermectinB1,AVM或abamectin)、伊维菌素(ivermectin,IVM)、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(emamectinbenzoate,简称甲维盐)、埃珀利诺菌素(eprinomectin,又称乙酰氨基阿维菌素)、多拉菌素(dormectin)和色拉菌素(selamectin)等。
杀虫活性
阿维菌素为杀虫/杀螨剂,它通过刺激γ-氨基丁酸(GABA,一种抑制性神经递质)的释放,导致昆虫麻痹而死亡。阿维菌素可用于动物健康和农业领域。在动物健康领域常用来驱灭寄生虫,虽然阿维菌素对细菌与霉菌无活性,但具有很强的驱虫和杀虫活性,并且抗寄生虫机制独特,与其它抗寄生虫药物无交叉耐药性.
在农业上,阿维菌素可以用在蔬菜、花卉、果树、棉花等多种作物上,并且可以采用喷雾、灌根、做成颗粒剂撒施等多种使用方式。
阿维菌素是一种几乎能用于所有作物用来防止所有害虫的一个效果很理想的药剂。它以高效、低毒、安全、广谱对昆虫和螨类具有触杀和胃毒作用并有微弱的熏蒸作用,无内吸作用。对绝大多数线虫、小菜蛾、棉铃虫、红蜘蛛、二斑叶螨、桃小食心虫、梨木虱、锈壁虱、潜叶蛾、稻纵卷叶螟等都有良好的防效。
但随着使用年限的增加和大剂量的使用,阿维菌素产品的抗药性是个不能回避的话题。
生产工艺
阿维菌素是用一种称为灰色链霉菌的菌种经发酵作用来生产的。其发酵液后经制菌体、浸提、浓缩、萃取、结晶和再浓缩等工艺步骤最终制成成品阿维精粉。
阿维菌素生产的分离纯化工艺是:在发酵液过滤得的湿菌丝体中加入4倍菌丝重量体积的乙醇进行两次萃取后,收集乙醇萃取液,进行大孔树脂吸附,然后用丙酮作为洗脱剂洗脱,浓缩丙酮洗脱液,再用乙醇结晶纯化得到阿维菌素B1成品。
阿维油膏之争
阿维菌素的原药有精粉,还有油膏。油膏其实不能算是阿维菌素的原药,应该算作是伴随阿维菌素原粉出现的副产物,油膏为一种稳定的深色均相粘稠体系,随其中有机溶剂含量的多少呈固态至液态,其中液体油膏中没有明显的悬浮物和沉淀物。其组成中含有以有机溶剂为主的有害化学成分较多,因而将其视作阿维菌素原粉生产线上的“下脚料”,属于工业三废。
但将油膏用甲苯或二甲苯再溶解,配制成阿维菌素乳油等产品。由于油膏中含有很多有害化学组分及代谢产物,往往其显示出比用原粉配制出的农药产品更好的药效。而且成本明显低于精粉,因为由于油膏中本身含有大量的有机溶剂,在调配乳油制剂时,生产成本远远低于用精粉来调配使用。
那么折中的办法是将油膏通过选用溶剂进行溶解和发生相应的反应,从而在尽可能保留有用成分的前提下使得其中的有害杂质发生相应的物理化学变化而转变为无害化产物。同时将固态油膏转化为液态,更加易于加工。