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阿維菌素

阿維菌素是由日本北里大學大村智等和美國Merck公司首先開發的一類具有殺蟲、殺蟎、殺線蟲活性的十六元大環內酯化合物，由阿維菌素鏈黴菌(Streptomyces avermitilis)發酵產生。天然阿維菌素中含有8個組分，主要有4種即A_1a、A_2a、B_1a和B_2a，其總含量≥80%；對應的4個比例較小的同系物是A_1b、A_2b、B_1b和B_2b，其總含量≤20%。市售阿維菌素農藥是以abamectin為主要殺蟲成分(avermectinB_1a+B_1b，其中B_1a不低於90%、B_1b不超過5%)，以B_1a的含量來標定。

中文名: 阿維菌素^[8]
外文名: avermectin
別名: 阿巴美丁;阿佛菌素;白蟎淨;殺蟲素;阿靈;辛阿乳油;
化學式: C₄₈H₇₂O₁₄(B_1a)·C₄₇H₇₀O₁₄(B_1b)
分子量: B1a:873.09,B1b:859.06
CAS登錄號: 71751-41-2^[8]
EINECS登錄號: 200-096-6^[8]
沸點: 875.9 至 1005.9 ℃(at 760 mmHg)^[8]

水溶性: 微溶
密度: 1.19 至 1.21 g/cm³^[8-9]
外觀: 白色或淺黃色晶體粉末^[8]
閃點: 240.3 至 295.9 ℃^[8-9]
安全性描述: S36/37/39-S45-S60-S61^[8]
UN危險貨物編號: 2588^[8]
儲存條件: 2-8℃
Merck: 13,2
乳油外觀: 褐色液體，無可見懸浮物和沉澱

阿維菌素化學性質

外觀為淡黃色至白色結晶粉末，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、環己烷6g/L、煤油0.5g/L、水10μg/L。分配係數9.9×10^3。正常條件下穩定，pH值5～9時不會水解。^[1]

阿維菌素研發過程

中國20世紀80年代末由上海市農藥研究所開發的從廣東揭陽土壤中分離篩選得到7051菌株，後經鑑定證明該菌株與S. avermitilis Ma-8460相似，與avermectin的化學結構相同。1993年北京農業大學新技術開發總公司立項研究並生產開發此藥。

自從1991年害極滅(abamectin)進入中國農藥市場以後，avermectin農藥在本國的害蟲防治體系中佔有較重要地位。

2007年以來，水稻上阿維菌素的大量推廣，給阿維菌素產品帶來了無限潛力。阿維菌素防治水稻螟蟲，稻縱方面的優異表現，成為替代高毒農藥的新寵兒。與此同時，害蟲抗性的提高，阿維菌素用藥量的不斷增加，各個廠家之間的低價格砸價和打壓市場。

08年阿維菌素用量急劇上升，哪個廠家上阿維菌素哪個廠家就能多賣很多貨。09年水稻蟲害較輕，各廠家的庫存很大，阿維菌素庫存又成了大家心痛的隱患。2010年的阿維菌素銷售陷入了迷茫之中，不知是繼續降低價格還是另尋他法。2011年國外產品套裝加促銷，水稻區高端市場基本已經被國外產品佔領。

2012年二季度市場開始回暖，價格大幅回升，至2012年6月份漲幅已達40%以上。特別是油膏禁用^[2] 後，由於企業阿維菌素精粉庫存不足，市場需求量不斷加大，價格迅猛增漲。甲維鹽價格也一路攀高，且時而有價無貨。^[3]

阿維菌素作用特點

阿維菌素對蟎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生理活動，刺激釋放γ-氨基丁酸，而氨基丁酸對節肢動物的神經傳導有抑制作用。蟎類成蟲、若蟲和昆蟲幼蟲與阿維菌素接觸後即出現麻痹症狀，不活動、不取食，2～4天后死亡。因不引起昆蟲迅速脱水，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。阿維菌素在土內被土壤吸附不會移動，並且被微生物分解，因而在環境中無累積作用，可以作為綜合防治的一個組成部分。調製容易，將製劑倒入水中稍加攪拌即可使用，對作物亦較安全。^[4]

阿維菌素中毒症狀

早期症狀為瞳孔放大，行動失調，肌肉顫抖。一般導致患者高度昏迷。

阿維菌素毒性

據中國農藥毒性分級標準，阿維菌素屬高毒殺蟲劑。原藥大鼠急性經口LD50為l0毫克/千克^[8] ，小鼠急性經口LD50為13.6毫克/千克^[8] ，兔急性經皮LD50大於2000毫克/千克，大鼠急性經皮LD50大於380毫克/千克，大鼠急性吸入LC50大於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LC50為9.6微克/升。對蜜蜂高毒，經口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小時以後殘留在葉面的藥劑對蜜蜂低毒。對鳥類低毒，鵪鶉急性經口LD50大於2000毫克/千克，野鴨急性經口LD50為86.4毫克/千克。製劑大鼠急性經口LD50為650毫克/千克，兔急性經皮LD50大於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。

阿維菌素製備方法

產生菌由Streptomyces avermitills所產生。其為鏈黴菌中的一個新種，屬灰色鏈黴菌（與其類似的melbeycin的產生菌則為吸水鏈黴菌）。

形態為氣生菌絲分枝，孢子一般在燕麥瓊脂、甘油、天冬素、無機鹽、澱粉及蛋清瓊脂上出現。經電子顯微鏡觀察，其孢子絲開始為緊密螺旋，而後期逐漸鬆開。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avermectin的產生菌種使發酵液各組分的含量有所不同，選用新的高產菌種不僅提高avermectin的總單位，還使B1組分的比例明顯提高。

菌種的保存 avermectin產生菌在YMS斜面上酵母膏4.0g、麥芽汁10.0g、可溶性澱粉4.0g、瓊脂20.0g、水1000mL、pH=7.4生長，再將孢子置於20%的甘油水溶液中，於-30℃保存。

種子製備通常可採用兩種培養基，在1000mL水中的成分如下。

A：Cerelose 1.0g、可溶性澱粉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液中，於28℃培養1～2d後再接種到發酵培養基中。接種量通常為3%～5%。

生物合成生物合成可採用下列發酵培養基。

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，avermectin的產生量與下列因素有關：①菌種。菌種選育不僅可提高微生物產生的發酵單位，而且能改變各組分的比例，由此提高所需組分含量，據報道，加入Slnefungin及S-adenosyl methione等甲基轉移酶抑制劑也可改變產物中B和A的比例；菌種形態應選擇菌絲豐滿的菌種進行發酵P.A.McCann所用培養基為糊精0.4%、肉膏1%、酵母0.4%、瓊脂2%,pH=7.0。②C/N比。對產量和組分影響甚大。③消泡劑。聚乙二醇是較好的消泡劑，它不僅可提高發酵單位，且可抑制發酵過程中一種橙黃色蠟狀物的產生。④攪拌。對發酵效果影響較大，由於菌絲體對葉輪剪切較為敏感，故採用水翼輪式攪拌裝置能改善供氧，提高產量。⑤無機鹽。其他各種無機鹽對發酵無有利的影響。^[5]

阿維菌素注意事項

[1]施藥時要有防護措施，戴好口罩等。

[2]對魚高毒，應避免污染水源和池塘等。

[3]對蠶高毒，桑葉噴藥後40天還有明顯毒殺蠶作用。

[4]對蜜蜂有毒，不要在開花期施用。

[5]最後一次施藥距收穫期20天。

阿維菌素主要劑型

0.5%、0.6%、1.0%、1.8%、2%、3.2%、5%乳油，0.15%、0.2%高滲，1%、1.8%可濕性粉劑，0.5%高滲微乳油、2%水分散粒劑、10%水分散粒劑等。

阿維菌素使用方法

① 防治小菜蛾、菜青蟲，在低齡幼蟲期使用1000-1500倍2%阿維菌素乳油+1000倍1%甲維鹽，可有效地控制其為害，藥後14天對小菜蛾的防效仍達90－95%，對菜青蟲的防效可達95%以上。

② 防治金紋細蛾、潛葉蛾、潛葉蠅、美洲斑潛蠅和蔬菜白粉蝨等害蟲，在卵孵化盛期和幼蟲發生期用3000-5000倍1.8%阿維菌素乳油+1000倍高氯噴霧，藥後7-10天防效仍達90%以上。

③防治甜菜夜蛾，用1000倍1.8%阿維菌素乳油，藥後7-10天防效仍達90%以上。

④防治果樹、蔬菜、糧食等作物的葉蟎、癭蟎、茶黃蟎和各種抗性蚜蟲，使用4000-6000倍1.8%阿維菌素乳油噴霧。

⑤防治蔬菜根結線蟲病，按每畝用500毫升，防效達80-90%。

阿維菌素主要用途

生物農藥

阿維菌素是由日本北里大學大村智等和美國Merck公司首先開發的一類具有殺蟲、殺蟎、殺線蟲活性的十六元大環內酯化合物，由鏈黴菌中灰色鏈黴菌Streptomyces avermitilis發酵產生。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%；對應的4個比例較小的同系物是A1b、A2b、B1b和B2b，其總含量≤20%。市售阿維菌素農藥是以abamectin為主要殺蟲成分(avermectin B1a+B1b，其中B1a不低於90%、B1b不超過 5%)，以B1a的含量來標定。自從1991年害極滅(abamectin)進入我國農藥市場以後，阿維菌素農藥在我國的害蟲防治體系中佔有較重要地位。阿維菌素在我國有10餘家企業生產，市售的阿維菌素系列農藥有阿維菌素、伊維菌素和甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽。我國20世紀80年代末由上海市農藥研究所開發的從廣東揭陽土壤中分離篩選得到7051菌株，後經鑑定證明該菌株與 S.avermitilis Ma-8460相似，與阿維菌素的化學結構相同。1993年北京農業大學新技術開發總公司立項研究並生產開發此藥。阿維菌素是一種新型抗生素類，具有結構新穎、農畜兩用的特點。隨着人們生活水平的提高以及對綠色食品的呼喚，生物農藥在當前農藥市場中倍受青睞，權威人士預測21世紀將是生物農藥的世紀。據報道歐洲生物農藥將從1997年1億美元的銷售額上升到2004年1.69億美元。阿維菌素是當前生物農藥市場中最受歡迎和具激烈競爭性的新產品。

原料藥

阿維菌素也叫愛福丁、7051殺蟲素、蟲蟎光、綠菜寶，原藥為白色或黃白色結晶粉，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。常温下不易分解，在 25℃時，pH6～9的溶液中無分解現象。

製劑外觀為淺褐色液體，常温貯存穩定性2年以上。

製劑 1.8%阿維菌素乳油(每升含有效成分18克)

來源^[6]

阿維菌素阿維菌素乳油

阿維菌素乳油是穩定的均相液體，屬低毒。因為它藥效高，施用方便，對線蟲、昆蟲和蟎蟲均有驅殺作用，並且是性質較穩定抗生素類殺蟲藥劑，受到廣大農藥生產企業和農民的青睞。

因為阿維菌素乳油屬低毒，所以在貯運時要嚴格按規定貯運，不能在潮濕的地方存放，也不能日曬，更不能和食物、種子、飲料混放；皮膚和眼睛都不要有直接接觸；更不要口鼻吸入。

阿維菌素衍生物

伊維菌素（ivermectin）是阿維菌素的衍生物之一。阿維菌素的發現者威廉·C·坎貝爾與大村智，因其衍生物伊維菌素在抗寄生蟲方面的卓越貢獻，與中國科學家屠呦呦共享2015年諾貝爾生理學獎^[7] 。

參考資料

1. 阿維菌素．CAS阿維菌素[引用日期2015-06-25]
2. 油膏替代阿維菌素原藥遭調查．中國農藥信息網[引用日期2013-10-10]
3. 國內阿維菌素企業再掀擴產潮．中國化工報[引用日期2013-10-10]
4. 阿維菌素簡介．中國森防信息網[引用日期2013-10-10]
5. 阿維菌素的製備方法．chemsrc[引用日期2017-04-12]
6. 阿維菌素．化工網[引用日期2013-10-31]
7. Nobel Recipient Campbell Earned Master’s,Doctorate at UW-Madison ．wisc[引用日期2016-02-18]
8. 阿維菌素．化源網[引用日期2022-06-28]
9. Avermectin B1a | C48H72O14 | ChemSpider ．ChemSpider[引用日期2022-06-28]