168316-95-8
中文名稱
刺糖菌素
英文名稱
SPINOSAD
CAS
168316-95-8
分子式
C41H65NO10
分子量
731.96
MOL 文件
168316-95-8.mol
更新日期
2024/12/23 10:31:53
168316-95-8 結構式
基本信息
中文別名
刺糖菌素多沙霉素
多棘寡糖
甲醇中多殺菌素
多殺菌素/催殺
多殺菌素 標準品
刺糖菌素/多殺霉素
刺糖菌素/多殺菌素
多殺菌素/刺糖菌素
甲醇中多殺菌素標準品
英文別名
SPINOSSpinosad [iso]
Spinosad Standard
Tracer naturalyte
SPINOSAD USP/EP/BP
SpinosadSolution,1000mg/L,1ml
Spinosad@1000 μg/mL in Acetonitrile
Spinosad @100 μg/mL in Acetonitrile
Spinosad Solution in Methanol, 100μg/mL
Mixture of Spinosyn A and Spinosyn D
所屬類別
生物化工：中草藥成分
常見問題列表
背景及概述
刺糖菌素，又名多殺菌素，是由多刺糖多孢菌（Saccharopolysporaspinosa）產生的次級代謝產物，是一種新型的由放線菌刺糖菌素多孢菌產生的農用抗生素，其主要活性成份為刺糖菌素 A 組份（Spinosyn A）和刺糖菌素 D 組份（Spinosyn D）。多刺糖多孢菌是一種新型的放線菌，它是由一位化學家在加勒比海度假時從一個廢棄的甘蔗制甜酒廠附近土壤中分離得到的，通過對其發(fā)酵液的抗蚊蟲幼蟲活性測定發(fā)現(xiàn)了刺糖菌素。刺糖菌素是一種具有觸殺及攝食毒性的廣譜殺蟲劑，對鱗翅目害蟲的防治效果最好，對影響農作物的重要害蟲鱗翅目、 鞘翅目、直翅目存在極高的活性，半衰期短，降解完全，對哺乳動物、鳥類、魚類甚至大多數(shù)益蟲具有寬廣的安全界限，兼具生物農藥的安全性和化學合成農藥的快速效果?，F(xiàn)已知道各類殺蟲劑有多種不同的作用方式，包括有機磷和氨基甲酸酯是乙酰膽堿酯酶的抑制劑，滴滴涕和擬除蟲菊酯是 Na+通道的阻斷劑，阿維菌素是 γ - 氨基丁酸受體 Cl-通道的激活劑，吡蟲啉和煙堿是煙堿型乙酰膽堿受體的拮抗劑，溴蟲腈和魚藤酮是線粒體呼吸作用的抑制劑，而蘇云金芽孢桿菌是通過形成內毒素，并結合到昆蟲腸細胞膜的高親和性和特異性受體上，從而干擾 K+離子依賴性活性氨基酸運輸而起作用。電生理實驗證明，刺糖菌素作用于昆蟲的神經系統(tǒng)，導致非功能性的肌收縮，衰竭，并伴隨顫抖和麻痹。刺糖菌素具有影響乙酰膽堿受體的功能，但其作用位點不同于吡蟲啉和煙堿。此外，刺糖菌素還可影響 γ -氨基丁酸受體，但其作用位點與阿維菌素不同。迄今為止，尚未發(fā)現(xiàn)某類產品能以相同的方式影響昆蟲的神經系統(tǒng)，而且尚無有關刺糖菌素交叉抗性的報道，與一般的殺蟲劑相比，刺糖菌素兼具生物農藥的安全性和化學合成農藥的快速效果，并因其低毒、低殘留、對天敵安全、分解快而獲得美國“總統(tǒng)綠色化學品挑戰(zhàn)獎”。目前國外已有相關刺糖菌素產品，2005年美國環(huán)保局批準將多殺菌素用作儲糧防護劑，2008年歐盟批準多殺菌素可用于有機作物。美國陶氏農業(yè)科學公司生產的 2.5 % 懸浮劑和 48 % 懸浮劑已獲得我國農藥的臨時登記，分別用于防治甘藍的小菜蛾和棉花的棉鈴蟲。
理化性質
物理性質
刺糖菌素的實用性產品為白色或淺灰白色固體，帶有一種類似于輕微陳腐泥土的氣味，是 85 %～88 % 的刺糖菌素 A 組份和 12 %～15 % 的刺糖菌素 D組份的混合物。熔點：A 組份為118 ℃，D 組份為169 ℃；蒸氣壓：A 組份為3.2 ×10-10Pa，D 組份為 2.1×10-10Pa；水中溶解度（mg/ L）：A 組份在 pH5、7、9 時分別為 290、235、16，D 組份在pH 5、7、9 時分別為29、0.332、 0.053。化學性質 酸堿穩(wěn)定性：在 pH5～9 范圍內，刺糖菌素A組份和D 組份都比較穩(wěn)定。在溫和酸性條件下（濃鹽酸，甲醇，回流2h），刺糖菌素 A 和 D 容易分解生成各自的 17 位脫糖基假糖苷配基，在更為劇烈的條件下（7.2 mol/L 硫酸，甲醇，回流3h），刺糖菌素A 會繼續(xù)脫去9 位的鼠李糖生成刺糖菌素A 假糖苷配基，而刺糖菌素D 則因為分子內重排未能得到刺糖菌素D 假糖苷配基。 環(huán)境穩(wěn)定性：刺糖菌素在環(huán)境中通過多種途徑組合的方式進行降解，主要為光降解和微生物降解，最終降解成 C、H、O、N 等自然組分。刺糖菌素由土壤光解作用降解的半衰期為 9～10d，而水光解作用的半衰期則小于1d，葉面光降解的半衰期是 1.6～16d。在無光照條件下，刺糖菌素經有氧土壤代謝的半衰期為 9～ 17d 。
藥理作用
本產品是從放線菌代謝物提純出來的生物源殺蟲劑，毒性極低，可防治小菜蛾、甜菜夜蛾及薊馬等害蟲。噴藥后當天即見效果，殺蟲速度可與化學農藥相當，非一般的生物殺蟲劑可比。中國及美國農業(yè)部登記的安全采收期都只是1d，最適合無公害蔬菜生產應用。毒性
根據(jù)中國農藥毒性分級標準，刺糖菌素屬低毒殺蟲劑。對哺乳動物低毒：大鼠急性經口LD50 >500 mg/kg（雌），3783 mg/kg（雄），小鼠急性經口LD50>5000mg/kg，兔急性經皮 LD50>5000mg/kg，大鼠急性吸入LC50>5mg/kg；對鳥類低毒：野鴨急性經口 LD50>2000mg/kg，鵪鶉急性經口 LD50 >2000mg/kg；對魚類毒性較低：96h急性LC50鱒魚為30 mg/L，藍鰓魚為5.9mg/L，鯉魚為5mg/L。另外，對哺乳動物的慢性毒理試驗表明刺糖菌素無致畸、致突變、致癌作用。
生物合成
與一般的大環(huán)內酯類化合物相似，刺糖菌素也是由乙酸和丙酸單位通過多烯合成途徑進行合成的，但其合成過程也有獨特之處：1）3 個分子內 C-C鍵（C3 -C14、C4-C12 和C7-C11）的形成和環(huán)的閉合明顯是通過4+2成環(huán)加成反應和羥醛縮合反應或米歇爾縮合反應進行的；L-鼠李糖和D -福羅糖胺是在內酯化形成糖苷配基后分別連到9位和17位羥基上的，然后再對鼠李糖的 2,3,4-羥基進行甲基化。從刺糖菌素的合成途徑來看，其大部分次要組份的形成，可以認為是鼠李糖的氧甲基化程度不同、福羅糖胺的氮甲基化程度不同以及長鏈脂肪酸中間體在組裝過程中乙酸和丙酸單位相互交換的結果發(fā)酵生產
1. 菌種SaccharopolysporaspinosaCT205（由Saccharopolysporaspinosa誘變獲得），由本實驗室保存．
2. 培養(yǎng)基
1）斜面培養(yǎng)基（g/L）：葡萄糖5、麥芽糖4、玉米漿5、酵母膏3、MgSO4 7H2O2、瓊脂20；pH6.7。
2）種子培養(yǎng)基（g/L）：葡萄糖5、麥芽糖4、玉米漿5、酵母膏3、MgSO4 7H2O2； pH6.7。
3) 發(fā)酵培養(yǎng)基（g/L）：葡萄糖60、棉籽粉25、玉米漿20、油酸甲脂10、CaCO3 5；pH6.7。
3. 培養(yǎng)方法
1）斜面培養(yǎng)法: 從原斜面上用接種環(huán)挑取孢子到試管斜面上，30℃培養(yǎng)8d后放于冰箱保存．
2）種子培養(yǎng)法: 從斜面上用接種鏟鏟幾鏟刺糖菌素瓊脂塊于裝有50mL種子培養(yǎng)基的250mL搖瓶中，使其在30℃，200r/min的回轉搖床上培養(yǎng)3d。
3）搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)法：以15%的接種量從種子培養(yǎng)液中吸取若干毫升于裝有40mL發(fā)酵培養(yǎng)基的250mL搖瓶中，然后在30℃，200r/min的回轉搖床上培養(yǎng)8d。
4. 刺糖菌素發(fā)酵單位的測定方法
取發(fā)酵液若干毫升，以1：1比例（v/v）加入甲醇后，浸泡數(shù)小時，離心，取上清液，采用高效液相（HPLC）測定其發(fā)酵單位。色譜條件：流動相為甲醇︰乙睛︰水=6︰3︰1，色譜柱型號為ODS-C18，流速為1.0mL/min，檢測波長為250nm。
應用
刺糖菌素屬廣譜殺蟲劑，它對鞘翅目、雙翅目、同翅目、膜翅目、等翅目、 鱗翅目、纓翅目以及螨蟲等昆蟲都有殺蟲活性。對鱗翅目昆蟲而言，刺糖菌素是目前已發(fā)現(xiàn)的殺蟲劑中選擇性最高的化合物之一。此外，它對薊馬、虱、白蟻以及許多雙翅目和膜翅目害蟲也有較好的效果。劑型
48%催殺懸浮劑，2.5%菜喜懸浮劑。使用方法
1. 防治棉鈴蟲、煙青蟲 在棉鈴蟲和煙青蟲處于低齡幼蟲期時施藥，每畝用48%催殺懸浮劑4.2～5.6ml，對水50kg，稀釋后均勻噴霧。2. 防治小菜蛾 在甘藍蓮座期，小菜蛾處于低齡幼蟲期時施藥，每畝用2.5%菜喜懸浮劑33～50ml，對水50kg噴霧。
3. 防治甜菜夜蛾 于低齡幼蟲期施藥，每畝用2.5%菜喜懸浮劑50～100ml對水50kg噴霧，傍晚施藥防蟲效果最好。
4. 防治薊馬 在薊馬發(fā)生期，每畝用2.5%菜喜懸浮劑1000～1500倍液，即每100kg水加2.5%菜喜懸浮劑67～100ml均勻噴霧，重點噴灑幼嫩組織如花、幼果、頂尖及嫩梢等。
主要參考資料
[1] 李榮貴等. 新型生物殺蟲劑-刺糖菌素. 微生物學通報. 2003,30 (1):77-81[2] 朱明軍等. 刺糖菌素 HPLC 快速檢測方法的建立. 分析與檢測. 2009,35(5):153-159.
[3] 王能強等. 刺糖菌素發(fā)酵工藝條件研究. 湖南科技大學學報（自然科學版）. 2011, 26(4):112-116.
[4] 王運兵,呂印譜 主編.無公害農藥實用手冊.鄭州：河南科學技術出版社.2004.第61-62頁.