線蟲論壇阿維菌素B研究報告

石家莊市興柏生物工程有限公司

興柏南開聯(lián)合院士工作站

南開大學元素有機化學研究所

阿維菌素B2產(chǎn)品研究及開發(fā)

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目錄

一、公司簡介二、阿維菌素簡介三、阿維菌素B2開發(fā)背景

四、阿維菌素B2工業(yè)化商品化意義目前二頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點

一、公司簡介

河北興柏藥業(yè)集團有限公司是一個以生產(chǎn)農(nóng)藥、獸藥、原料藥、葡萄糖、淀粉、糊精及精細化工中間體的現(xiàn)代化大型企業(yè)。坐落于河北省趙縣生物產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，占地1400余畝，擁有員工1500余人，集團主導產(chǎn)業(yè)為“生物制藥業(yè)”，是國家重點支持的高新技術(shù)領域產(chǎn)業(yè)。集團子公司石家莊市興柏生物工程有限公司為國家高新技術(shù)企業(yè)。公司擁有省級技術(shù)中心。申報院士工作站已得到正式批復。目前三頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點

一、公司簡介

石家莊市興柏生物工程有限公司是目前阿維菌素最大生產(chǎn)商之一，擁有14000噸規(guī)模發(fā)酵裝置，年產(chǎn)阿維菌素原藥1500噸，其產(chǎn)品市場占有率30%以上，技術(shù)水平處于領先地位。核心技術(shù)上擁有三項國家發(fā)明專利，國內(nèi)領先水平科技成果兩項、石家莊市科技進步獎一項、河北省科技進步獎一項，石家莊市科技進步特別獎一項。技術(shù)進步在行業(yè)中起著主導和帶頭示范作用，為行業(yè)領軍單位。

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二、阿維菌素簡介

1、阿維菌素（avermectin,AVM)是一類由除蟲鏈霉菌（streptomycesavermitilis)經(jīng)液體發(fā)酵產(chǎn)生的一類大環(huán)內(nèi)酯類抗生素。是一種全新的無公害生物農(nóng)獸醫(yī)藥，與Bt號稱世界2大生物殺蟲劑，具有廣譜、高效、低毒、低殘留、與環(huán)境友好等特點，是目前世界上最有前途的生物殺蟲殺螨劑。在農(nóng)藥、獸藥及醫(yī)藥上均有廣泛應用。阿維菌素發(fā)明者威廉·坎貝爾和大村智因發(fā)現(xiàn)阿維菌素而獲得2015年度諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。

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2、阿維菌素結(jié)構(gòu)：目前除蟲鏈霉菌發(fā)酵產(chǎn)生的阿維菌素中包括有結(jié)構(gòu)類似的8種組分AVM(A1aA1bA2aA2bB1aB1bB2aB2b）。其中B組分的生物活性優(yōu)于A組分。一直以來，阿維菌素主要是指B1組分，其它六種組分只是作為雜質(zhì)存在于油膏中未加提取利用。

研究開發(fā)的是B2組分。目前六頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點

阿維菌素化學結(jié)構(gòu)式目前七頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點

阿維菌素組分avermectinC5R1C25R2X-YavermectinR1R2X-YB1aHC2H5CH=CHA1aCH3C2H5CH=CHB1bHCH3CH=CHA1bCH3CH3CH=CHB2aHC2H5CH2-CH(OH)A2aCH3C2H5CH2-CH(OH)B2bHCH3CH2-CH(OH)A2bCH3CH3CH2-CH(OH)目前八頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點

B2開發(fā)背景

石家莊市興柏生物工程有限公司，通過構(gòu)建系統(tǒng)的高通量篩選技術(shù)平臺，篩選到一株大幅度提高B1a、B2a組分、降低A組分的菌株，并成功應用于工業(yè)化生產(chǎn)。使阿維菌素發(fā)酵液B1a組分含量提高了40%左右，B2a組分含量同時增加了90-94%，B2a組分絕對含量達到B1a的85-90%。

目前九頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點菌株突變前后發(fā)酵代謝產(chǎn)物液相分析含量圖譜對比

圖1：出發(fā)菌株代謝產(chǎn)物液相分析含量表

圖2：突變株代謝產(chǎn)物液相分析含量表目前十頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點B2開發(fā)背景

針對新菌株發(fā)酵液中存在的大量B2組分，公司成立專項課題組，投入了大量人力物力進行提取方法及生理活性、毒理等大量試驗，證明B2對線蟲有特殊防效，并于國內(nèi)第一家研究出了工業(yè)化提取方法，并成功實現(xiàn)產(chǎn)品工業(yè)化大生產(chǎn)。目前公司已建立有1500m2的工業(yè)化獨立生產(chǎn)車間，能夠批量生產(chǎn)含量95%以上的B2精品，能夠充分滿足市場需求。

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B2殺蟲機理

阿維菌素B2是一種神經(jīng)性毒劑，具有獨特作用機制：作用于昆蟲神經(jīng)元突觸或神經(jīng)肌肉突觸的γ－氨基丁酸（ＧＡＢＡ）系統(tǒng)，激發(fā)神經(jīng)末梢放出神經(jīng)傳遞抑制劑的ＧＡＢＡ，促使ＧＡＢＡ門控的Ｃ１－通道延長開放，大量Ｃ１－涌入造成神經(jīng)膜電位超極化，使神經(jīng)膜處于抑制狀態(tài)，從而阻斷神經(jīng)沖動傳導而使昆蟲麻痹、拒食、死亡。目前十二頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點

B2生產(chǎn)車間目前十三頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點B2開發(fā)背景

該項技術(shù)在國內(nèi)尚屬空白，國際上未見有相關(guān)報道。查閱到的均為實驗室技術(shù)。這一技術(shù)被河北省科技廳鑒定為國內(nèi)領先水平科技成果，并獲得了兩項國家發(fā)明專利證書，《一種阿維菌素B2a的提取制備方法》、《一種阿維菌素原料及以其為活性成分的殺蟲劑》。并申報國際專利，均被受理，現(xiàn)處于國際審查階段。

目前十四頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點目前十五頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點

專利證書

目前十六頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點專利證書專利名稱一、一種阿維菌素產(chǎn)生菌及其制備方法二、一種阿維菌素B2a的提取制備方法三、一種阿維菌素原料及以其為活性成分的殺蟲劑目前十七頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點科技成果鑒定證書

目前十八頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點B2產(chǎn)品工業(yè)化商品化意義

B2的開發(fā)應用將會增加阿維菌素農(nóng)藥新品種，由統(tǒng)稱的阿維菌素變?yōu)榘⒕S菌素和阿維菌素B2兩個品種，B2作為一種阿維菌素新產(chǎn)品，是一種優(yōu)良的殺蟲劑，殺蟲譜不同于B1，對土壤地下線蟲和動物體表害蟲有著特殊效果。

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目前十九頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點B2產(chǎn)品工業(yè)化商品化意義B2又有其優(yōu)于B1的諸多方面，對非消化道體外線蟲B2的毒力活性是B1的2倍，對玉米食根（甲）蟲的毒力活性B2是B1的3倍，由下面介紹的藥效試驗結(jié)果來看，能充分證明B2的應用價值。因此阿維菌素B2必將發(fā)揮其在農(nóng)林畜牧方面防治病蟲害的作用，廣泛推廣應用必會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。目前二十頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點B2原藥標準目前二十一頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點圖3：B2成品液相圖譜B2成品液相圖譜目前二十二頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點

B2精品目前二十三頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點可以生產(chǎn)的制劑產(chǎn)品5%阿維菌素B2乳油

阿維菌素B2水分散粒劑阿維菌素B2水乳劑

阿維菌素B2顆粒劑目前二十四頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點植物線蟲對農(nóng)作物危害嚴重，全球每年因線蟲造成的損失超過780億美元。植物線蟲除吸取植物營養(yǎng)并造成植物組織機械性損傷外，同時還誘發(fā)寄主組織產(chǎn)生各種病理變化。Plantnematodescauseseriousharmtocrops.Duetonematodes,thegloballossover78billiondollarsannually.Inadditiontoplantnutrition,andmechanicaldamageoftheplanttissue,plantnematodealsocouldinduceavarietyofpathologicalchangesinthehosttissue.目前二十五頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點防治對象Controlobjects阿維菌素B2的適用作物有甜瓜、番茄、黃瓜、絲瓜、苦瓜、西瓜、南瓜、西葫蘆、芹菜、姜，番薯、麻山藥、三七、天麻以及香蕉、柑橘等根結(jié)線蟲發(fā)生嚴重的保護地作物或經(jīng)濟價值較高的作物。ApplicablecropsofAbamectinB2aresuchasmuskmelon,tomato,cucumber,loofah,bittergourd,watermelon,pumpkin,zucchini,celery,ginger,sweetpotatoes,hempyam,Sanqi,Tianma,bananasandcitrusandothercashcropssufferingfromnematotes.目前二十六頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點四、制劑產(chǎn)品特點TheFeatures1.新型

國內(nèi)首創(chuàng)生物農(nóng)藥，國際領先技術(shù)提純精制，并獲得三項專利。1.NovelcharacteristicsBrandnewbiologicalpesticides,internationalleadingrefiningtechnology,threepatentsobtained.目前二十七頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點2.高效快速高效，滲透力強，能修復病變根結(jié)，對根結(jié)線蟲有特效。2.HighEfficacyStrongpenetration,goodrestorationoftheaffectedroots,andhavedistinctiveeffectsontheroot-knotnematode.四、制劑產(chǎn)品特點TheFeatures目前二十八頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點阿維菌素B2田間防治根結(jié)線蟲效果對比圖ComparativeTest未施用阿維菌素B2的絲瓜根系TheloofahroothasnotbeenappliedwithAbamectinB2施用阿維菌素B2后的絲瓜根系TheloofahroothasbeenappliedwithAbamectinB2四、制劑產(chǎn)品特點TheFeatures目前二十九頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點3.安全所用溶劑為對環(huán)境友好的酯類溶劑，不產(chǎn)生藥害。3.Safeforuse

Thesolvent,whichenvironmentallyfriendly,isanestersolvent.Anddoesnotcausephytotoxicity.4.環(huán)保生物制劑，無殘留，不污染環(huán)境。4.EnvironmentfriendlyBiologicalformulation,non-residue.四、制劑產(chǎn)品特點TheFeatures目前三十頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點1.種前土壤處理（土壤消毒）

①可于移栽作物前噴灑（隨噴隨翻地）。②或可用顆粒劑拌土或隨播種時穴施顆粒劑。1.Soiltreatmentbeforeplanting(soildisinfection)

①Spraybeforeplantingcrops(spraywhileplowingthesoil).②Or,usethegranulemixingsoilorputincavewhensowing.五、制劑產(chǎn)品使用方法Applicationmethods目前三十一頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點2.灌根處理：

對種植稀松型作物（黃瓜、番茄等）灌根處理：

移栽時用藥量200mL/株，稀釋濃度為2500倍；盛花期用藥量300mL/株，稀釋濃度為1000~1500倍；2.Root-irrigation:Thethin-plantingtypecrops(cucumber,tomato,etc.)handling:Duringtransplanting,dosage:200mL/plant,2500timesdiluted;Duringblossoming,dosage:300mL/plant,1000~1500timesdiluted;五、制劑產(chǎn)品使用方法Applicationmethods目前三十二頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點3.沖施處理：

對種植稀松型作物（黃瓜、番茄等）或密集型作物（姜、芹菜等）的處理：

一畝地用2~3kg隨水沖施。3.waterirrigation:

Sparselyplantedcrops(cucumbers,tomatoes,etc.)ordenselyplantedcrops(ginger,celery,etc.):Withwaterirrigationbythedoseof30~45kg/ha.五、制劑產(chǎn)品使用方法Applicationmethods目前三十三頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點六、田間藥效試驗Thefieldefficacytrials2013年，河北秦皇島昌黎縣馬芳營黃瓜大棚沖施處理：移栽15天后2.5kg/畝Floodingtreatment目前三十四頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點未施用阿維菌素B2的黃瓜根系ThecucumberroothasnotbeenappliedwithAbamectinB2施用阿維菌素B2的黃瓜根系ThecucumberroothasbeenappliedwithAbamectinB22013年，河北秦皇島昌黎縣馬芳營黃瓜大棚30天后調(diào)查六、田間藥效試驗Thefieldefficacytrials目前三十五頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點2014年，山東壽光浮橋絲瓜大棚灌根處理：開花期300mL/株，1000倍稀釋IrrigatingProcessing：六、田間藥效試驗Thefieldefficacytrials目前三十六頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點未施用阿維菌素B2的絲瓜TheloofahhasnotbeenappliedwithAbamectinB2施用阿維菌素B2的絲瓜TheloofahhasbeenappliedwithAbamectinB2六、田間藥效試驗Thefieldefficacytrials2014年，山東壽光浮橋絲瓜大棚40天后調(diào)查目前三十七頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點未施用阿維菌素B2的甜瓜ThemuskmelonhasnotbeenappliedwithAbamectinB2施用阿維菌素B2的甜瓜ThemuskmelonhasbeenappliedwithAbamectinB22015年，河北饒陽甜瓜大棚六、田間藥效試驗Thefieldefficacytrials灌根處理：開花期300mL/株1500倍，45天后調(diào)查。IrrigatingProcessing：目前三十八頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點未施用阿維菌素B2的甜瓜根系ThemuskmelonroothasnotbeenappliedwithAbamectinB2施用阿維菌素B2的甜瓜根系ThemuskmelonroothasbeenappliedwithAbamectinB22015年，河北饒陽甜瓜大棚六、田間藥效試驗Thefieldefficacytrials45天后調(diào)查目前三十九頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點六、田間藥效試驗Thefieldefficacytrials目前四十頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點六、田間藥效試驗Thefieldefficacytrials目前四十一頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點六、田間藥效試驗Thefieldefficacytrials目前四十二頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點六、田間藥效試驗Thefieldefficacytrials目前四十三頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點六、田間藥效試驗Thefieldefficacytrials目前四十四頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點六、田間藥效試驗Thefieldefficacytrials目前四十五頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點六、田間藥效試驗Thefieldefficacytrials通過三年多的田間試驗研究可以發(fā)現(xiàn)，阿維菌素B2具有以下特點：1.治療效果顯著。2.植物不易產(chǎn)生抗藥性。3.有效成分為生物農(nóng)藥阿維菌素B2，對環(huán)境無污染；溶劑為在土壤中易降解的酯類，因此基本對環(huán)境無影響。4.不會產(chǎn)生藥害，對植物安全性高。5.對植物生長起到一定的促進作用。總之，阿維菌素B2對根結(jié)線蟲具有很好的預防與治療作用！目前四十六頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點阿維菌素B2a結(jié)構(gòu)修飾阿維菌素有8種不同的結(jié)構(gòu)，組成4對同系物。目前四十七頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點阿維菌素B2a結(jié)構(gòu)修飾研究現(xiàn)狀大量的衍生化研究工作包括對分子中所含的羥基進行烷基化，?；?，磷?；脱趸龋粚υ诓煌恢玫碾p鍵上加氫或引入其他集團都有人在進行著，但所得產(chǎn)物的活性并不很理想。其中只有氟代的衍生物顯示出具有高殺螨活性。在對側(cè)鏈的改造中目前對側(cè)鏈的改造主要在C4和C25位上進行，但是位為一飽和鏈上的異丙基或仲丁基，該集團反應活性極差，難以用化學反應修飾，改造的主要通過發(fā)酵條件的改變和半合成的方法來實現(xiàn)。目前四十八頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點阿維菌素B2a結(jié)構(gòu)修飾研究現(xiàn)狀甲維鹽伊維菌素目前四十九頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點阿維菌素B2a結(jié)構(gòu)修飾埃瑪菌素道拉菌素研究現(xiàn)狀目前五十頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點阿維菌素B2a結(jié)構(gòu)修飾選題a

新型酰腙類阿維B2a衍生物的合成b新型內(nèi)酰胺類阿維B2a衍生物的合成c新型脫糖基類阿維B2a衍生物的合成d阿維B1a轉(zhuǎn)化為阿維B2a的工藝研究e阿維菌素油膏中殘留B1a再提取工藝研究

目前五十一頁\總數(shù)六十三頁\編于十七點阿維菌素B2a結(jié)構(gòu)修飾