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
2024/11/01 18:04:15
168316-95-8 結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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：中草藥成分物理化學(xué)性質(zhì)
熔點(diǎn)110℃
儲(chǔ)存條件0-6°C
溶解度Ethanol: 1 mg/ml
形態(tài)neat
顏色White to off-white
EPA化學(xué)物質(zhì)信息Spinosad (168316-95-8)
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(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物，是一種新型的由放線菌刺糖菌素多孢菌產(chǎn)生的農(nóng)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(xué)家在加勒比海度假時(shí)從一個(gè)廢棄的甘蔗制甜酒廠附近土壤中分離得到的，通過對(duì)其發(fā)酵液的抗蚊蟲幼蟲活性測(cè)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(duì)鱗翅目害蟲的防治效果最好，對(duì)影響農(nóng)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(duì)哺乳動(dòng)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(nóng)藥的安全性和化學(xué)合成農(nóng)藥的快速效果。現(xiàn)已知道各類殺蟲劑有多種不同的作用方式，包括有機(jī)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(nèi)毒素，并結(jié)合到昆蟲腸細(xì)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(yùn)輸而起作用。電生理實(shí)驗(yàn)證明，刺糖菌素作用于昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)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(diǎn)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(diǎn)與阿維菌素不同。迄今為止，尚未發(fā)現(xiàn)某類產(chǎn)品能以相同的方式影響昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)，而且尚無有關(guān)刺糖菌素交叉抗性的報(bào)道，與一般的殺蟲劑相比，刺糖菌素兼具生物農(nóng)藥的安全性和化學(xué)合成農(nóng)藥的快速效果，并因其低毒、低殘留、對(duì)天敵安全、分解快而獲得美國“總統(tǒng)綠色化學(xué)品挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”。目前國外已有相關(guān)刺糖菌素產(chǎn)品，2005年美國環(huán)保局批準(zhǔn)將多殺菌素用作儲(chǔ)糧防護(hù)劑，2008年歐盟批準(zhǔn)多殺菌素可用于有機(jī)作物。美國陶氏農(nóng)業(yè)科學(xué)公司生產(chǎn)的 2.5 % 懸浮劑和 48 % 懸浮劑已獲得我國農(nóng)藥的臨時(shí)登記，分別用于防治甘藍(lán)的小菜蛾和棉花的棉鈴蟲。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
刺糖菌素的實(shí)用性產(chǎn)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(diǎn)：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(shí)分別為 290、235、16，D 組份在pH 5、7、9 時(shí)分別為29、0.332、 0.053。化學(xué)性質(zhì) 酸堿穩(wěn)定性：在 pH5～9 范圍內(nèi)，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(huì)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?yàn)榉肿觾?nèi)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(jìn)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(jīng)有氧土壤代謝的半衰期為 9～ 17d 。
藥理作用
本產(chǎn)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(dāng)天即見效果，殺蟲速度可與化學(xué)農(nóng)藥相當(dāng)，非一般的生物殺蟲劑可比。中國及美國農(nóng)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(chǎn)應(yīng)用。毒性
根據(jù)中國農(nóng)藥毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，刺糖菌素屬低毒殺蟲劑。對(duì)哺乳動(dòng)物低毒：大鼠急性經(jīng)口LD50 >500 mg/kg（雌），3783 mg/kg（雄），小鼠急性經(jīng)口LD50>5000mg/kg，兔急性經(jīng)皮 LD50>5000mg/kg，大鼠急性吸入LC50>5mg/kg；對(duì)鳥類低毒：野鴨急性經(jīng)口 LD50>2000mg/kg，鵪鶉急性經(jīng)口 LD50 >2000mg/kg；對(duì)魚類毒性較低：96h急性LC50鱒魚為30 mg/L，藍(lán)鰓魚為5.9mg/L，鯉魚為5mg/L。另外，對(duì)哺乳動(dòng)物的慢性毒理試驗(yàn)表明刺糖菌素?zé)o致畸、致突變、致癌作用。
生物合成
與一般的大環(huán)內(nèi)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(jìn)行合成的，但其合成過程也有獨(dú)特之處：1）3 個(gè)分子內(nèi) 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(yīng)和羥醛縮合反應(yīng)或米歇爾縮合反應(yīng)進(jìn)行的；L-鼠李糖和D -福羅糖胺是在內(nèi)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(duì)鼠李糖的 2,3,4-羥基進(jìn)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(rèn)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(jié)果發(fā)酵生產(chǎn)
1. 菌種SaccharopolysporaspinosaCT205（由Saccharopolysporaspinosa誘變獲得），由本實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)搖床上培養(yǎng)8d。
4. 刺糖菌素發(fā)酵單位的測(cè)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(shí)，離心，取上清液，采用高效液相（HPLC）測(cè)定其發(fā)酵單位。色譜條件：流動(dòng)相為甲醇︰乙睛︰水=6︰3︰1，色譜柱型號(hào)為ODS-C18，流速為1.0mL/min，檢測(cè)波長為250nm。
應(yīng)用
刺糖菌素屬廣譜殺蟲劑，它對(duì)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(duì)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(duì)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(shí)施藥，每畝用48%催殺懸浮劑4.2～5.6ml，對(duì)水50kg，稀釋后均勻噴霧。2. 防治小菜蛾 在甘藍(lán)蓮座期，小菜蛾處于低齡幼蟲期時(shí)施藥，每畝用2.5%菜喜懸浮劑33～50ml，對(duì)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(duì)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(diǎn)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(xué)通報(bào). 2003,30 (1):77-81[2] 朱明軍等. 刺糖菌素 HPLC 快速檢測(cè)方法的建立. 分析與檢測(cè). 2009,35(5):153-159.
[3] 王能強(qiáng)等. 刺糖菌素發(fā)酵工藝條件研究. 湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2011, 26(4):112-116.
[4] 王運(yùn)兵,呂印譜 主編.無公害農(nóng)藥實(shí)用手冊(cè).鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社.2004.第61-62頁.