线虫论坛阿维菌素B研究报告

石家庄市兴柏生物工程有限公司

兴柏南开联合院士工作站

南开大学元素有机化学研究所

阿维菌素B2产品研究及开发

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目录

一、公司简介二、阿维菌素简介三、阿维菌素B2开发背景

四、阿维菌素B2工业化商品化意义当前2页，总共63页。

一、公司简介

河北兴柏药业集团有限公司是一个以生产农药、兽药、原料药、葡萄糖、淀粉、糊精及精细化工中间体的现代化大型企业。坐落于河北省赵县生物产业园内，占地1400余亩，拥有员工1500余人，集团主导产业为“生物制药业”，是国家重点支持的高新技术领域产业。集团子公司石家庄市兴柏生物工程有限公司为国家高新技术企业。公司拥有省级技术中心。申报院士工作站已得到正式批复。当前3页，总共63页。

一、公司简介

石家庄市兴柏生物工程有限公司是目前阿维菌素最大生产商之一，拥有14000吨规模发酵装置，年产阿维菌素原药1500吨，其产品市场占有率30%以上，技术水平处于领先地位。核心技术上拥有三项国家发明专利，国内领先水平科技成果两项、石家庄市科技进步奖一项、河北省科技进步奖一项，石家庄市科技进步特别奖一项。技术进步在行业中起着主导和带头示范作用，为行业领军单位。

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二、阿维菌素简介

1、阿维菌素（avermectin,AVM)是一类由除虫链霉菌（streptomycesavermitilis)经液体发酵产生的一类大环内酯类抗生素。是一种全新的无公害生物农兽医药，与Bt号称世界2大生物杀虫剂，具有广谱、高效、低毒、低残留、与环境友好等特点，是目前世界上最有前途的生物杀虫杀螨剂。在农药、兽药及医药上均有广泛应用。阿维菌素发明者威廉·坎贝尔和大村智因发现阿维菌素而获得2015年度诺贝尔生理学或医学奖。

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2、阿维菌素结构：目前除虫链霉菌发酵产生的阿维菌素中包括有结构类似的8种组分AVM(A1aA1bA2aA2bB1aB1bB2aB2b）。其中B组分的生物活性优于A组分。一直以来，阿维菌素主要是指B1组分，其它六种组分只是作为杂质存在于油膏中未加提取利用。

研究开发的是B2组分。当前6页，总共63页。

阿维菌素化学结构式当前7页，总共63页。

阿维菌素组分avermectinC5R1C25R2X-YavermectinR1R2X-YB1aHC2H5CH=CHA1aCH3C2H5CH=CHB1bHCH3CH=CHA1bCH3CH3CH=CHB2aHC2H5CH2-CH(OH)A2aCH3C2H5CH2-CH(OH)B2bHCH3CH2-CH(OH)A2bCH3CH3CH2-CH(OH)当前8页，总共63页。

B2开发背景

石家庄市兴柏生物工程有限公司，通过构建系统的高通量筛选技术平台，筛选到一株大幅度提高B1a、B2a组分、降低A组分的菌株，并成功应用于工业化生产。使阿维菌素发酵液B1a组分含量提高了40%左右，B2a组分含量同时增加了90-94%，B2a组分绝对含量达到B1a的85-90%。

当前9页，总共63页。菌株突变前后发酵代谢产物液相分析含量图谱对比

图1：出发菌株代谢产物液相分析含量表

图2：突变株代谢产物液相分析含量表当前10页，总共63页。B2开发背景

针对新菌株发酵液中存在的大量B2组分，公司成立专项课题组，投入了大量人力物力进行提取方法及生理活性、毒理等大量试验，证明B2对线虫有特殊防效，并于国内第一家研究出了工业化提取方法，并成功实现产品工业化大生产。目前公司已建立有1500m2的工业化独立生产车间，能够批量生产含量95%以上的B2精品，能够充分满足市场需求。

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B2杀虫机理

阿维菌素B2是一种神经性毒剂，具有独特作用机制：作用于昆虫神经元突触或神经肌肉突触的γ－氨基丁酸（ＧＡＢＡ）系统，激发神经末梢放出神经传递抑制剂的ＧＡＢＡ，促使ＧＡＢＡ门控的Ｃ１－通道延长开放，大量Ｃ１－涌入造成神经膜电位超极化，使神经膜处于抑制状态，从而阻断神经冲动传导而使昆虫麻痹、拒食、死亡。当前12页，总共63页。

B2生产车间当前13页，总共63页。B2开发背景

该项技术在国内尚属空白，国际上未见有相关报道。查阅到的均为实验室技术。这一技术被河北省科技厅鉴定为国内领先水平科技成果，并获得了两项国家发明专利证书，《一种阿维菌素B2a的提取制备方法》、《一种阿维菌素原料及以其为活性成分的杀虫剂》。并申报国际专利，均被受理，现处于国际审查阶段。

当前14页，总共63页。当前15页，总共63页。

专利证书

当前16页，总共63页。专利证书专利名称一、一种阿维菌素产生菌及其制备方法二、一种阿维菌素B2a的提取制备方法三、一种阿维菌素原料及以其为活性成分的杀虫剂当前17页，总共63页。科技成果鉴定证书

当前18页，总共63页。B2产品工业化商品化意义

B2的开发应用将会增加阿维菌素农药新品种，由统称的阿维菌素变为阿维菌素和阿维菌素B2两个品种，B2作为一种阿维菌素新产品，是一种优良的杀虫剂，杀虫谱不同于B1，对土壤地下线虫和动物体表害虫有着特殊效果。

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当前19页，总共63页。B2产品工业化商品化意义B2又有其优于B1的诸多方面，对非消化道体外线虫B2的毒力活性是B1的2倍，对玉米食根（甲）虫的毒力活性B2是B1的3倍，由下面介绍的药效试验结果来看，能充分证明B2的应用价值。因此阿维菌素B2必将发挥其在农林畜牧方面防治病虫害的作用，广泛推广应用必会产生巨大的经济效益和社会效益。当前20页，总共63页。B2原药标准当前21页，总共63页。图3：B2成品液相图谱B2成品液相图谱当前22页，总共63页。

B2精品当前23页，总共63页。可以生产的制剂产品5%阿维菌素B2乳油

阿维菌素B2水分散粒剂阿维菌素B2水乳剂

阿维菌素B2颗粒剂当前24页，总共63页。植物线虫对农作物危害严重，全球每年因线虫造成的损失超过780亿美元。植物线虫除吸取植物营养并造成植物组织机械性损伤外，同时还诱发寄主组织产生各种病理变化。Plantnematodescauseseriousharmtocrops.Duetonematodes,thegloballossover78billiondollarsannually.Inadditiontoplantnutrition,andmechanicaldamageoftheplanttissue,plantnematodealsocouldinduceavarietyofpathologicalchangesinthehosttissue.当前25页，总共63页。防治对象Controlobjects阿维菌素B2的适用作物有甜瓜、番茄、黄瓜、丝瓜、苦瓜、西瓜、南瓜、西葫芦、芹菜、姜，番薯、麻山药、三七、天麻以及香蕉、柑橘等根结线虫发生严重的保护地作物或经济价值较高的作物。ApplicablecropsofAbamectinB2aresuchasmuskmelon,tomato,cucumber,loofah,bittergourd,watermelon,pumpkin,zucchini,celery,ginger,sweetpotatoes,hempyam,Sanqi,Tianma,bananasandcitrusandothercashcropssufferingfromnematotes.当前26页，总共63页。四、制剂产品特点TheFeatures1.新型

国内首创生物农药，国际领先技术提纯精制，并获得三项专利。1.NovelcharacteristicsBrandnewbiologicalpesticides,internationalleadingrefiningtechnology,threepatentsobtained.当前27页，总共63页。2.高效快速高效，渗透力强，能修复病变根结，对根结线虫有特效。2.HighEfficacyStrongpenetration,goodrestorationoftheaffectedroots,andhavedistinctiveeffectsontheroot-knotnematode.四、制剂产品特点TheFeatures当前28页，总共63页。阿维菌素B2田间防治根结线虫效果对比图ComparativeTest未施用阿维菌素B2的丝瓜根系TheloofahroothasnotbeenappliedwithAbamectinB2施用阿维菌素B2后的丝瓜根系TheloofahroothasbeenappliedwithAbamectinB2四、制剂产品特点TheFeatures当前29页，总共63页。3.安全所用溶剂为对环境友好的酯类溶剂，不产生药害。3.Safeforuse

Thesolvent,whichenvironmentallyfriendly,isanestersolvent.Anddoesnotcausephytotoxicity.4.环保生物制剂，无残留，不污染环境。4.EnvironmentfriendlyBiologicalformulation,non-residue.四、制剂产品特点TheFeatures当前30页，总共63页。1.种前土壤处理（土壤消毒）

①可于移栽作物前喷洒（随喷随翻地）。②或可用颗粒剂拌土或随播种时穴施颗粒剂。1.Soiltreatmentbeforeplanting(soildisinfection)

①Spraybeforeplantingcrops(spraywhileplowingthesoil).②Or,usethegranulemixingsoilorputincavewhensowing.五、制剂产品使用方法Applicationmethods当前31页，总共63页。2.灌根处理：

对种植稀松型作物（黄瓜、番茄等）灌根处理：

移栽时用药量200mL/株，稀释浓度为2500倍；盛花期用药量300mL/株，稀释浓度为1000~1500倍；2.Root-irrigation:Thethin-plantingtypecrops(cucumber,tomato,etc.)handling:Duringtransplanting,dosage:200mL/plant,2500timesdiluted;Duringblossoming,dosage:300mL/plant,1000~1500timesdiluted;五、制剂产品使用方法Applicationmethods当前32页，总共63页。3.冲施处理：

对种植稀松型作物（黄瓜、番茄等）或密集型作物（姜、芹菜等）的处理：

一亩地用2~3kg随水冲施。3.waterirrigation:

Sparselyplantedcrops(cucumbers,tomatoes,etc.)ordenselyplantedcrops(ginger,celery,etc.):Withwaterirrigationbythedoseof30~45kg/ha.五、制剂产品使用方法Applicationmethods当前33页，总共63页。六、田间药效试验Thefieldefficacytrials2013年，河北秦皇岛昌黎县马芳营黄瓜大棚冲施处理：移栽15天后2.5kg/亩Floodingtreatment当前34页，总共63页。未施用阿维菌素B2的黄瓜根系ThecucumberroothasnotbeenappliedwithAbamectinB2施用阿维菌素B2的黄瓜根系ThecucumberroothasbeenappliedwithAbamectinB22013年，河北秦皇岛昌黎县马芳营黄瓜大棚30天后调查六、田间药效试验Thefieldefficacytrials当前35页，总共63页。2014年，山东寿光浮桥丝瓜大棚灌根处理：开花期300mL/株，1000倍稀释IrrigatingProcessing：六、田间药效试验Thefieldefficacytrials当前36页，总共63页。未施用阿维菌素B2的丝瓜TheloofahhasnotbeenappliedwithAbamectinB2施用阿维菌素B2的丝瓜TheloofahhasbeenappliedwithAbamectinB2六、田间药效试验Thefieldefficacytrials2014年，山东寿光浮桥丝瓜大棚40天后调查当前37页，总共63页。未施用阿维菌素B2的甜瓜ThemuskmelonhasnotbeenappliedwithAbamectinB2施用阿维菌素B2的甜瓜ThemuskmelonhasbeenappliedwithAbamectinB22015年，河北饶阳甜瓜大棚六、田间药效试验Thefieldefficacytrials灌根处理：开花期300mL/株1500倍，45天后调查。IrrigatingProcessing：当前38页，总共63页。未施用阿维菌素B2的甜瓜根系ThemuskmelonroothasnotbeenappliedwithAbamectinB2施用阿维菌素B2的甜瓜根系ThemuskmelonroothasbeenappliedwithAbamectinB22015年，河北饶阳甜瓜大棚六、田间药效试验Thefieldefficacytrials45天后调查当前39页，总共63页。六、田间药效试验Thefieldefficacytrials当前40页，总共63页。六、田间药效试验Thefieldefficacytrials当前41页，总共63页。六、田间药效试验Thefieldefficacytrials当前42页，总共63页。六、田间药效试验Thefieldefficacytrials当前43页，总共63页。六、田间药效试验Thefieldefficacytrials当前44页，总共63页。六、田间药效试验Thefieldefficacytrials当前45页，总共63页。六、田间药效试验Thefieldefficacytrials通过三年多的田间试验研究可以发现，阿维菌素B2具有以下特点：1.治疗效果显著。2.植物不易产生抗药性。3.有效成分为生物农药阿维菌素B2，对环境无污染；溶剂为在土壤中易降解的酯类，因此基本对环境无影响。4.不会产生药害，对植物安全性高。5.对植物生长起到一定的促进作用。总之，阿维菌素B2对根结线虫具有很好的预防与治疗作用！当前46页，总共63页。阿维菌素B2a结构修饰阿维菌素有8种不同的结构，组成4对同系物。当前47页，总共63页。阿维菌素B2a结构修饰研究现状大量的衍生化研究工作包括对分子中所含的羟基进行烷基化，酰化，磷酰化和氧化等；对在不同位置的双键上加氢或引入其他集团都有人在进行着，但所得产物的活性并不很理想。其中只有氟代的衍生物显示出具有高杀螨活性。在对侧链的改造中目前对侧链的改造主要在C4和C25位上进行，但是位为一饱和链上的异丙基或仲丁基，该集团反应活性极差，难以用化学反应修饰，改造的主要通过发酵条件的改变和半合成的方法来实现。当前48页，总共63页。阿维菌素B2a结构修饰研究现状甲维盐伊维菌素当前49页，总共63页。阿维菌素B2a结构修饰埃玛菌素道拉菌素研究现状当前50页，总共63页。阿维菌素B2a结构修饰选题a

新型酰腙类阿维B2a衍生物的合成b新型内酰胺类阿维B2a衍生物的合成c新型脱糖基类阿维B2a衍生物的合成d阿维B1a转化为阿维B2a的工艺研究e阿维菌素油膏中残留B1a再提取工艺研究