Эмамектин - Emamectin

Эмамектин
Emamectins.svg
Имена
Другие имена
4 ′ ′ - дезокси-4 ′ ′ - эпиметиламино-авермектин B1; Эпи-метиламино-4 '' - дезокси-авермектин; MK 243; EMA; GWN 1972 г.
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
8671728
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ECHA InfoCard100.217.470 Отредактируйте это в Викиданных
Номер RTECS
  • CL1203005
UNII
Характеристики
C49ЧАС75NО13
Молярная масса886.133 г · моль−1
ВнешностьБелый или бледно-желтый порошок
Температура плавления От 141 до 146 ° C (от 286 до 295 ° F, от 414 до 419 K)
30-50 частей на миллион (pH 7)
Фармакология
QP54AA06 (ВОЗ)
Опасности
R-фразы (устарело)R25 R36 R50 R57 R58
S-фразы (устарело)S26 S36 S45 S60 S61
NFPA 704 (огненный алмаз)
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Эмамектин представляет собой 4 ”-деокси-4” -метиламинопроизводное абамектин, 16-членный макроциклический лактон, образующийся при ферментации почвы. актиномицет Streptomyces avermitilis.[1][2]Обычно его готовят как соль с бензойная кислота, бензоат эмамектина, который представляет собой белый или бледно-желтый порошок.[3] Эмамектин широко используется в США и Канаде в качестве инсектицида из-за его свойств активации хлоридных каналов.[4]

История

Эмамектин, продуцируемый бактерией Streptomyces avermitilis, принадлежит к семейству соединений авермектина, все из которых проявляют токсичность для нематод, членистоногих и некоторых других вредителей. Бензоатная соль эмамектина, в частности, нашла широкое применение в качестве инсектицида и одобрена Управлением по охране окружающей среды США для предотвращения образования изумрудного мотылька ясеня на ясенях.[5]Эмамектин получают из авермектина B1, также известного как абамектин, смеси естественных авермектинов B1a и B1b. Эмамектин также показал многообещающие возможности для уничтожения рыбных вшей и в рыбоводстве.[6]

Эмамектин был изобретен Региной Д. Лесеота, Прадипом К. Мукерджи, Джоном Мисселбруком и Робертом Ф. Петерсоном-младшим и запатентован 25 сентября 2001 г., одобрен 22 августа 2002 г.[7] Он был разработан как пестицид Merck & Co. в качестве исследуемого соединения MK-0244 [8] [9]Впервые он был продан в 1997 году в Израиле и Японии.[нужна цитата ]

Подготовка

Эмамектин получают из абамектина путем замены эпиаминометила (NHCH3) группой гидроксильной (-ОН) группой в 4 ”-положении. Эмамектин, как и абамектин, представляет собой смесь двух соединения-гомологи называемые B1a и B1b, которые отличаются по боковой цепи C-25 одной метиленовой (CH2) группой. B1a содержит сек-бутильная группа, тогда как B1b имеет изопропильную группу. Эмамектин представляет собой смесь, обычно состоящую из 10% B1b и 90% B1a.[10]

Авермектин биосинтез делится на три этапа: формирование поликетид -производный начальный агликон, модификация исходного агликона для получения агликонов авермектина, и гликозилирование агликонов авермектина для образования авермектинов.[11]

EmamectinBiosynth.png

Использует

Эмамектин широко используется для борьбы с чешуекрылыми вредителями (отряд насекомых, которые в качестве личинок являются гусеницами, а во взрослом возрасте имеют четыре широких крыла, включая бабочек, моль и шкиперов) в сельскохозяйственных продуктах в США, Японии, Канаде и недавно на Тайване. Низкая дозировка необходимого активного ингредиента (~ 6 г / акр) и широкая применимость в качестве инсектицида снискали эмамектин значительную популярность среди фермеров.[10]

Было показано, что эмамектин обладает большей способностью снижать успешность колонизации жуков-гравёров и связанных с ними древоточцев у сосны лоблолли (Pinus taeda L) .6 Исследование 2006 года, посвященное инъекциям четырех типов пестицидов, показало, что эмамектин является лучшим восстановителем. против этих видов в отношении количества кормящихся личинок, длины и количества яиц.6 Было обнаружено образование длинных вертикальных повреждений во флоэме и ксилеме, окружающей точки инъекции эмамектина, что указывает на некоторый уровень токсичности для дерева по отношению к эмамектину.[12]

Водорастворимый препарат эмамектина в полисорбат, ацетон, и метанол было показано, что он предотвращает увядание японской черной сосны, зараженной сосновыми нематодами (Бурсафеленхус xylophilus).[2] Предыдущее лечение Б. xylophilus инфекции включали искоренение местной популяции лесорубов японской сосны, связанных с распространением нематоды.

Эмамектин также успешно применялся рыбоводами для борьбы с морскими вшами у атлантического лосося.[13][14]Соединенное Королевство, Чили, Ирландия, Исландия, Финляндия, Фарерские острова, Испания и Норвегия в настоящее время зарегистрированы для использования эмамектина в своих кормах для рыб.[13] Удаление поражающих морских вшей представляет собой повышение целостности их лососевых продуктов из-за последующего уменьшения количества бактериальных и вирусных патогенов, которые, возможно, переносятся морскими вшами. Эмамектин показал эффективность на всех стадиях жизненного цикла Lepeophtheirus salmonis (Лососевая вошь ) и Caligus elongatus (Морская вошь ), препятствуя созреванию до репродуктивной стадии.[14]

Родственное соединение дигидроксиавермектина B1, ивермектин, используется перорально у людей в качестве акарицида и инсектицида для лечения стронгилоидоз и онхоцеркоз. Ветеринары также используют ивермектин для лечения сердечных червей у собак и других инвазий.[10]

Структура и свойства

Эмамектин, как и другие авермектины, представляет собой гидрофобный 16-членный макроциклический лактон.[2] Эмамектин отличается от авермектинов B1a и B1b наличием гидроксильной группы в 4 ”-эпиметиламиногруппе, а не в 4” -положении. Авермектины представляют собой производные пентациклического поликетида соединения, связанные с дисахаридом метилированного дезоксисахара олеандрозы.[11]

Определение активного центра авермектинов затруднено из-за плохой растворимости и липофильности этих соединений.

Авермектины структурно родственны эмамектину.

Токсикология и метаболизм

Эмамектин действует как активатор хлоридных каналов, связывая гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) рецептор и глутамат-управляемые хлоридные каналы, нарушающие нервные сигналы у членистоногих.[6][15]Соединение стимулирует высвобождение ГАМК из синапсов между нервными клетками и при этом дополнительно увеличивает сродство ГАМК к его рецептору на пост-стыковой мембране мышечных клеток у насекомых и членистоногих.[14] Более сильное связывание ГАМК увеличивает проницаемость клеток для ионов хлора внутри клетки из-за гипотонического градиента концентрации.[14] Таким образом, нейротрансмиссия снижается за счет последующей гиперполяризации и устранения передачи сигнала.[14]

Рекомендации

  1. ^ Заявка США 2009281175, Каухов, А. и Кузен, С., «Соединения авермектина и лечение дерматологических заболеваний у людей с их помощью», опубликовано 12 ноября 2009 г., назначено Galderma 
  2. ^ а б c Заявка США 2010168043, Гроссман Д. И Кокс, Д., «Метод защиты деревьев», опубликовано 01.07.2010, назначено Сингента Защита урожая 
  3. ^ Waddy, S .; Merritt, V .; Гамильтон-Гибсон, М .; Aiken, D .; Берридж, Л. (2007). «Взаимосвязь между дозой бензоата эмамектина и реакцией линьки у овсяных американских лобстеров (Homarus americanus)». Экотоксикология и экологическая безопасность. 67 (1): 95–99. Дои:10.1016 / j.ecoenv.2006.05.002. PMID  16815547.
  4. ^ Заявка США 2011110906, Andersch, W .; Evans, P. & Springer, B. et al., "Комбинации средств биологической борьбы и инсектицидов или фунгицидов", опубликовано 12 мая 2011 г., назначено Байер Кропсайенс 
  5. ^ Польша T.M .; и другие. (2010). «Тактика обращения с изумрудно-ясеневым буром: химический и биологический контроль» (PDF). Общий технический отчет GTR-NRS-P-75: 21-й Межведомственный исследовательский форум USDA по инвазивным видам. USDA.
  6. ^ а б Грант, А. Н. (2002). «Лекарства от морских вшей». Наука о борьбе с вредителями. 58 (6): 521–527. Дои:10.1002 / пс 481. PMID  12138618.
  7. ^ [1], Лескота, Регина; Прадип Мукерджи и Джон Мисселбрук, «Пестицидный состав» . » Заявка на патент США: 20020114821A1, Патентное ведомство США, 22 августа 2002 г.
  8. ^ Мистретта, Пол и Патрик Дюркин. «ИТОГОВЫЙ ОТЧЕТ об оценке экологического риска и здоровья человека эмамектина бензоата». SESA, Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, 28 октября 2010 г.
  9. ^ Хопкинсон, Майкл Дж .; Коллинз, Герберт М .; Госс, Дж. Робертс (1996). Составы и системы применения пестицидов: 16-й том. ISBN  0-8031-2035-4.
  10. ^ а б c Yen, T. H .; Лин, Дж. Л. (2004). «Острое отравление бензоатом эмамектина». Журнал токсикологии. Клиническая токсикология. 42 (5): 657–661. Дои:10.1081 / clt-200026968. PMID  15462160. S2CID  21824532.
  11. ^ а б McGonigle, I .; Ламмис, С. С. Р. (2010). «Молекулярная характеристика агонистов, которые связываются с рецептором ГАМК насекомого». Биохимия. 49 (13): 2897–2902. Дои:10.1021 / bi901698c. ЧВК  2852148. PMID  20180551.
  12. ^ Takai, K .; Soejima, T .; Сузуки, Т .; Кавадзу, К. (2001). «Разработка водорастворимого препарата бензоата эмамектина и его профилактического действия против увядания выращиваемых в горшках сосны, инокулированной нематодой сосновой древесины, Bursaphelenchus xylophilus». Наука о борьбе с вредителями. 57 (5): 463–466. Дои:10.1002 / л.с. 301. PMID  11374165.
  13. ^ а б Ikeda, H .; Шмура, С. (1997). «Биосинтез авермектина». Химические обзоры. 97 (7): 2591–2610. Дои:10.1021 / cr960023p. PMID  11851473.
  14. ^ а б c d е Родригес, Э. М .; Medesani, D.A .; Фингерман, М. (2007). «Эндокринные нарушения у ракообразных из-за загрязнителей: обзор». Сравнительная биохимия и физиология A. 146 (4): 661–671. Дои:10.1016 / j.cbpa.2006.04.030. PMID  16753320.
  15. ^ «Эмамектин бензоат» (PDF). SERA TR-052-23-03b Оценка риска для здоровья человека и экологии. Атланта, Джорджия: USDA / Лесная служба. 2008 г.. Получено 2011-10-30.