阿维菌素结构

1.1阿维菌素1 M* q0 r. `0 r( v; B* c! W* P6 Y1 ] 阿维菌素，又称阿佛曼菌素，英文名称为Avermectin，是一种新型农畜两用抗生素，属大环内酯抗生素类杀虫杀螨剂，是土壤微生物灰色链霉素（Strentomyces avermitilis）的发酵代谢产物。

阿维菌素的化学结构是带双糖支链的大环内酯，由A1a、A1b、A2a、A2b、Bla、B1b、B2a和B2b等8个组分组成，在8个组分中B组分的生物活性优于A组分，其中以B1a组分活性最强。

B1a的分子式为C48H74O14（R=C2H5），分子量为872；B1b的分子式为C47H70O14（R=CH3），分子量为858。

3 x/ u6 Z( ]- e8 i3 M+ Q3 r 阿维菌素的分子结构如图1所示。

% ]1 b; E2 @/ Y: L( y% c阿维菌素为白色或浅黄色结晶，熔点为157-162℃，[α]（CHCl3）=+55.7，在237、245、254 nm处均有吸收峰，λmax=244±2 nm。

阿维菌素溶于甲苯、乙酸乙酯、丙酮、三氯甲烷、乙醇等溶剂，微溶于正己烷和石油醚，在水中溶解度极低（10μg/L）。

小鼠经口：LD5013.6-23.8 mg/kg；大鼠经口：LD5010.6-11.3 mg/kg，无致癌致突变作用。

本产品应在干燥、密闭、阴凉遮光下保存。

! n& ~% p2 S6 K$ ~3 I. E$ [阿维菌素对多种农作物的害螨和害虫具有很高的生物活性，它是一种优良的抗生素杀虫、杀螨剂，防治对象主要是菜青虫、小菜蛾、斜纹夜蛾、棉铃虫、烟青虫、蚜虫、木虱、桃小食心虫、斑潜蝇、叶潜蝇、瘿蝇、螨类等，具有广谱、高效、低残留和对人畜及环境安全等特点。

由于它的作用机制独特，可有效防治对常用的杀虫、杀螨剂产生抗性的害虫和害螨，是当前农业害虫综合防治中较理想的农药品种之一。

% Q4 \' D4 z. V, O' | 阿维菌素(Abamectin)是由Sterptomyces avermitills 所产生，其为链霉菌素的一种，属灰色链霉素，阿维* Y( h2 N- [4 A$ _( z6 [. j, A, g w! f0 \6 W9 P0 w* b1 J4 ?8 Q菌素存在于发酵液的菌丝体中，经过过滤弃去滤液，滤饼用乙醇提取后脱糖、浓缩、结晶可得到阿维菌素精品; G) g8 e$ W7 H+ z5 J' {% ~# N e, K; j6 [0 i. T& j0 H" |, y（含AbamectinB1≥95%），母液经脱溶后得到油膏（含AbamectinB1 3%-9%）。

阿维菌素结构改造的新进展李友顺#梁晓梅王道全**（#中国农业大学应用化学系农药化学及农药使用技术农业部重点开放实验室北京 100094）阿维菌素（avermectins）[1] 是一组由链霉菌Streptomyces avermitis产生的十六员环内酯衍生物，对家畜，如羊、牛、狗、马、猪等的肠内寄生虫具有极其有效的驱虫活性，并具有作用机制独特、有效剂量低、安全性高等特点。

阿维菌素还在农业上用作杀螨剂和杀虫剂。

用作医药的研究正在进行中。

从结构上看，阿维菌素是一组由十六员环内酯与一个二糖（齐墩果糖）所生成的苷（图1），在十六员环内酯周围还有一个含两个六员环的螺缩酮系及六氢苯并呋喃环系。

根据C5和C25上取代基的不同以及C22-C23结构上的差别区分为8个组分，分别用A，B；1，2；及其a，b的组合来命名。

当描述a和b的混合物时，仅用前两个符号，如阿维菌素 B1意指B1a和B1b的混合物，而代号B1a和B1b指的是单一化合物。

生物活性评价表明，全部8个天然阿维菌素都是有效的驱除家畜肠内寄生虫药剂，但是药效有一定差异。

作为农用药剂，杀螨效果高于杀虫效果。

其中B1对农业害虫和螨类最为有效，已被商品化，名为abamectin。

由于阿维菌素显示出广谱、高效的活性以及在环境中易于降解的特性而吸引了许多化学公司投入力量进行研究；结构的复杂性又使众多合成工作者接受合成的挑战。

为进一步提高活性、降低毒性和改变其活性谱，在阿维菌素的结构改造方面进行了广泛的研究，如碳-碳双键的改造（如依维菌素（ivermectin）的开发成功），羟基的改造（如甲氨基阿维菌素的合成开发），侧链的改造，糖基的水解与改造，手性碳构型的翻转等。

本文重点综述近几年来阿维菌素结构改造的新进展，此前的结构改造工作参见文献[1]。

1 羟基的改造阿维菌素分子中有2～4个羟基，因此在结构改造中占有重要的地位，反应的类型主要有烷基化、酰化、磷酰化和氧化[1]。

阿维菌素高产有效组分基因工程菌的构建阿维菌素是一种重要的环状多肽天然产物，具有广谱的抗生素活性，特别是对革兰氏阳性菌和肺炎克雷伯菌等多种耐药菌株具有极高的抗菌活性。

阿维菌素分子结构复杂，由36个氨基酸残基和3个二硫键组成，其生物合成机制涉及多个基因编码的酶和调控因子。

因此，利用基因工程手段构建高效阿维菌素产生菌株是实现其工业化生产和更广泛应用的关键。

阿维菌素生物合成途径参与的基因包括聚合酶、芳香酸加成酶、羟基化酶、N-缩酮肽合酶、氧化还原酶等，其中阿维菌素酶(AvanA)是阿维菌素生物合成的核心酶，负责将阿维菌素的脱氢肽转化为环状结构，因此被认为是阿维菌素产生的限速步骤。

为提高阿维菌素产量和纯度，大量研究针对AvanA基因进行了改良和工程化。

构建高产有效组分基因工程菌的关键是将包括AvanA在内的复杂产物生物合成途径重新导入到适合工业化生产的菌株中，并合理设计代谢通路和营养平衡。

以大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli)为代表的革兰氏阴性菌株被广泛应用于阿维菌素基因工程菌的构建中，其原因在于大肠杆菌具有较高的生长速度和易于遗传转化等优势。

1. 阿维菌素生物合成途径基因筛选与分析：基于阿维菌素生物合成途径，从产生阿维菌素的菌株中克隆和鉴定关键基因，并对其进行序列比对和生物信息学分析，以确定基因结构和功能。

2. 基因工程化：为了提高阿维菌素产量和纯度，可对关键基因进行改良和工程化，例如：增强启动子活性、调整密码子使用、重组、敲除代表色氨酸合成途径的三磷酸核苷酸亚基酶等。

3. 导入基因到表达宿主中：通过克隆表达载体和化学或电转化方法将修饰后的阿维菌素生物合成途径相关基因导入表达宿主中，并利用选择标记筛选转化成功的菌株。

4. 代谢工程化：通过调整代谢通路和营养平衡等措施，以最大化地利用宿主内源性代谢和提高阿维菌素的生产达到最优化的菌株设计。

5. 发酵过程的优化：通过监测菌株生长和代谢状态，优化发酵过程参数以进一步提高阿维菌素产量和纯度。

阿维菌素成分1. 哎呀，今天咱们来聊一个特别厉害的农药小能手 - 阿维菌素！这可不是一般的农药，它就像是农作物的超级保镖，专门对付那些讨厌的小虫子。

2. 阿维菌素的主要成分是从一种土壤细菌里提取出来的，这些细菌就像是地下的魔法师，能制造出这么神奇的物质。

它主要由两个部分组成，就像是一对孪生兄弟，一个叫做甲，一个叫做乙。

3. 这两种成分啊，在阿维菌素里的含量可有讲究了。

甲成分占比至少要达到百分之八十，就像是家里的老大哥，撑起了主要的杀虫效果。

乙成分虽然少一些，但也是不可或缺的好帮手。

4. 说到阿维菌素的样子，它是一种白色或者淡黄色的结晶粉末，看起来特别纯净，就像是刚下的雪花一样。

不过可别被它温柔的外表骗了，对付害虫可是一把好手！5. 有趣的是，阿维菌素特别怕晒，放在太阳底下就会慢慢分解。

这就跟我们怕晒黑是一个道理，所以储存的时候都得把它放在阴凉处，用深色瓶子装着。

6. 这个成分在水里不太爱溶解，就像是挑食的小孩子。

但是它在有机溶剂里可就不一样了，溶解得可快了，简直像糖遇到了热水一样。

7. 农民伯伯们都说阿维菌素是个宝贝疙瘩，因为它不但能杀虫，还能防螨。

就像是请了个全能保安，既能打击"入室盗窃"的害虫，又能阻止"小偷"螨虫的骚扰。

8. 阿维菌素的成分还有个特点，就是对害虫的神经系统特别"感兴趣"。

它能让害虫麻痹，就像是给它们打了麻醉针一样，最后害虫就会乖乖地离开这个世界。

9. 不过啊，这个成分也有自己的小脾气。

它在强碱性环境下会不高兴，就像是遇到了不喜欢的事情一样，会慢慢地分解掉。

所以使用的时候得注意配制的酸碱度。

10. 在实验室里研究阿维菌素成分可有意思了。

科学家们要用特殊的仪器才能看清它的结构，就像是在破解一个复杂的密码。

每个原子的排列都有讲究，一点都马虎不得。

11. 这个成分还特别厉害的一点是，它的残留期特别短。

用过几天后就会自然分解，就像是一个特别有素质的客人，来去都很干净，不留下任何麻烦。