拟除虫菊酯类农药(1)
天然除虫菊
(一)发现和传播 (二)除虫菊花中A.I.的研究 (三)天然除虫菊素的理化性质 (四)天然除虫菊素的特点 (五)天然除虫菊素的毒性 (六)天然除虫菊素降解与代谢
植物源农药
植物源农药(botanical pesticide):又称植物性农药,是一种 利用植物资源开发的农药。 包括从植物中提取的活性成分、植 物本身和按活性结构合成的化合物及衍生物。类别有植物毒素 、植物内源激素、植物源昆虫激素、拒食剂、引诱剂、驱避剂 、绝育剂、增效剂、植物防卫素、异株克生物质等。 目前,植物源农药以其低毒,不破坏环境, 残留少,选择性强, 不杀伤天敌 ,可利用时间长, 用量少, 使用成本低等优点越来 越受到人们的重视与青睐。在全世界面临人口迅速增长、环境 污染压力日趋严重的今天 ,更深入、更广泛的研究和开发安全 、无毒、来源广、成本低的植物源农药具有重要的经济意义、 生态意义和社会意义。
(三)天然除虫菊素的理化性质
除虫菊花的粗抽提物为深棕色,经过脱蜡、脱色、精制 得浅黄色或无色粘稠状芳香液。 除虫菊素不溶于水,能溶于醇、卤代烃、硝基甲烷、煤 油等多种有机溶剂。
对光敏感,在光照下的稳定性为:瓜叶菊酯 >茉酮菊酯> 除虫菊素,而II的光稳定性又稍大于它们相应的I。
除虫菊素在空气中易被氧化,遇热易分解,在碱性溶液 中易水解失去活性。其熔沸点、蒸气压、折光指数等物理常 数。
植物源农药的特点
植物源农药的优点
3.对非靶标生物相对安全 从作用方式来看,植物源农药一般是通过胃毒作用或特异 性作用来驱杀害虫的,触杀作用较少,因此对天敌等非靶标生 物应是相对安全的。研究表明,印楝素对蜜蜂、蚯蚓等有益生 物安全无害;而在小麦吸浆虫的防治试验中发现,川楝素、烟 碱对小麦吸浆虫寄生蜂的保护效果较好。 然而, 许多植物源次生物质也是高毒物质,如鱼藤酮为中等 毒性,烟碱对人畜高毒,苦参碱也为高毒。由此可见,植物源 农药对非靶标生物的安全性是相对的。
(三)天然除虫菊素的理化性质
花:0.8-1.5% 含量: 茎叶:0.15% 根:无 除虫菊(0.7-1.0%) 加工剂型: 除虫菊乳油(3%) 油剂、气雾剂、蚊香
卫生害虫:蚊、蝇、蜚蠊 防治对象: 家畜害虫:厩腐蝇、角蝇 贮粮害虫:米象
(四)天然除虫菊素的特点
对哺乳动物低毒:哺乳动物体内有能将天然除虫菊素分解的 酶,因此它在哺乳动物体内不会蓄积残留,即使偶然吞咽也会很 快代谢; 不易残留:除虫菊素在自然界中易于降解, 可以最大限度地减 少环境污染; 高效广谱性:由于除虫菊素中含有一组结构相近的杀虫成分 ,所以对杀虫有高效广谱性,且昆虫很难对其产生抗药性,是一 种安全有效的天然植物源杀虫剂; 作用快速:除虫菊素具有快速击倒、堵死气门致死的触杀作 用,致死率极高,且使用浓度低。
[3].刘建丰.天然植物杀虫剂除虫菊素的特点及应用[J].农药市 场信息,2007:35. [4]. 张 夏 亭 . 天 然 除 虫 菊 的 开 发 及 应 用 [J]. 农 药 科 学 与 管 理
,2002, 23(2):25-34
概要
植物源农药
天然植物中的杀虫活性物质 植物源农药的特点 植物源农药的应用现状
植物源农药的特点
植物源农药的缺点
3.有效成分含量不稳定 植物的抗病虫的活性物质对植物本身来说是一种天然保护 机制, 随着植物的进化,这些抗病虫物质就越来越局限在植物的 个别器官或个别部位, 而且同一植物品种由于产区、采集季节 、植物年龄、使用部位不同均会影响其有效成分含量 , 从而影 响药效。 4.易降解,稳定性差 植物源农药一般是天然化合物, 在自然界中可自行的参与物 质和能量代谢循环,易于降解, 因此在施用之后停留在作物上的 时间较短, 相对需用量较大, 间接的提高了成本。
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植物源农药的特点
植物源农药的优点
2.不容易诱发害虫抗药性 对有害物的抗药性突变频率和抗药水平起决定作用的是药 剂的作用机制,作用靶点单一的农药极易因有害物单基因或 寡基因突变而降低与受药位点 ( 靶点) 的亲和性,从而表现出 抗药性。而植物源农药多是从植物中提取的多种物质的混合 物,其作用位点(靶点)多,因此有害物不易产生抗药性。
天然植物中的杀虫活性物质
主要的化合物
天然植 物中的杀 虫活性物 质极其丰 富 , 依其 化学结构 可大体归 纳如左图 :
植物源农药的特点
植物源农药的优点
1.低残留或无残留,对环境影响小
植物源农药的主要成分是天然存在的化合物,这些活性物 质主要由 C 、 H 、 O 等元素组成,来源于自然,在长期的进化 过程中已形成了其固定的能量和物质循环代谢途径。因为它们 可以自动的参与物质和能量代谢,所以在施用后较易分解,不 会过多的残留在作物或人体内,不会引起生物富集现象,不会 给人们的身体健康带来隐患,也不会造成环境的污染。
拟除虫菊酯类农药(1) ——天然除虫菊素
2012.12
参考文献
[1]. 王一鸣 . 浅谈植物源农药 [J]. 山东教育学院学报 ,2007(3) :116-120. [2].王丰玲, 张英锋, 李阳, 马子川.绿色杀虫剂-天然除虫菊酯 [J].渤海大学学报(自然科学版) ,2008,29(2):113-115.
天然除虫菊
除虫菊( pyrethrum)是菊科菊属类的多年生草本植物, 原产于 中东地区 , 其后在日本、非洲、南美等广为栽培并形成产业 , 于1987年左右成功引进我国。除虫菊酯( 结构式如图所示 ) 是 除虫菊中的主要杀虫成分, 因其对蚊、蝇、虱、甲虫、臭虫、 蛾等害虫有驱杀作用而得名。
(一)发现和传播
除虫菊素主要有2种降解途径,即光降解和生物降解。这 两种降解常常是重叠着进行的,当它进入温血动物体内,即 通过酯链的水解而降解;当受日光和紫外线的影响时,就开 始在羟基上降解,促使其结构上的酸和醇部分发生氧化,除 虫菊素在鸟类和哺乳动物体内的代谢和排泄,比在昆虫和鱼 体内快得多。 它在植物上最初的代谢和在牲畜体内的代谢相类似。 除虫菊素在土壤中也发生同样形式的水解和氧化反应,但 是通过过滤既没有获得降解产物,也没有得到完整的母体化 合物。
植物源农药的应用现状
从植物源农药的主要剂型看,主要有粉剂和乳剂两种,粉 剂一般用于防治仓库害虫和土壤害虫,可直接混于粮食或直 接埋于土壤中;乳剂一般用于防治各种农作物病虫害,采用 喷雾方法。不管是粉剂还是乳剂既可以单剂的形式直接使用, 也可与其他生物农药、化学农药混用制成复方制剂。目前复 方的研究是重点,复方制剂杀虫杀菌效果明显高于单剂,可 以充分利用不同活性物质混用的增效作用,克服单一剂型疗 效不高,疗效缓慢等缺点。
⒈发现传说:
• 波斯一妇女发现美丽小花能杀死昆虫;
• 产自中国; • Lodeman (1903) 记载:19世纪初Jumtikoff(亚美尼亚人)发 现北高加索一个部落用除虫菊花粉杀虫,1928年起开始大量加 工制造这种药粉。 • Gnadinger(1935)认为用于杀虫的是一种红花除虫菊; • 1940年在南斯拉夫的达马提亚地区发现,真正用于大量杀虫 的栽培品种是毒效更强的白花除虫菊。
1924年 瑞士化学家Staudinger和Ruzicka发现除虫菊素Ⅰ、Ⅱ 组分的结构,最先报道了除虫菊的4种杀虫活性成分,并证明除 虫菊素是一种具有神经毒性的杀虫剂,主要为触杀作用。
(二)除虫菊花中A.I.的研究
1945年 美国Laforge和Barthel发现了瓜叶除虫菊素Ⅰ、Ⅱ 两组分的结构,除虫菊素侧链的结构,并开发了巧妙合成环 戊烯醇酮的方法。 英国 Harper 和 Crombia 研究了菊酸的立体构型,后来英国 Harper和日本Katsuda分别发现了酸和醇的绝对构型,这对发 展拟除虫菊酯起了很大的作用。
10mg/kg体重(上限);人的摄入量0~0.04mg/kg体重;食物中残留 限量3mg/kg;工作场所允许浓度5mg/m3。
除虫菊素对鱼有毒 ,在12℃的静水中,对鱼类的LC50值(96h)为 联合国粮农组织(FAO)及世 界卫生组 织 (WHO) 用溶剂萃 24.6-114 μg/L, 对幼年大西洋鲤鱼的致死浓度为 0.032μg/ml。
取法对肯尼亚除虫菊素混合样 进行毒理试验的结果。 除虫菊素的浓乳剂对蜜蜂有毒 , 其水稀释喷射液则无害 , 且对
蜜蜂有拒避作用。
(五)天然除虫菊素的毒性
除虫菊素I (CAS:12 除虫菊素Ⅱ(CAS号:121-29-9 )
(六)天然除虫菊素降解与代谢
植物源农药的特点
植物源农药的优点
4.易与其他农药混配 大多植物源农药具有有效成分多、作用位点多和加工剂 型多等特点; 且因为有效成分大多是天然化合物 , 因此较为 温和 , 不易与其它物质产生化学反应 , 因此易与其他农药进 行混配。
植物源农药的特点
植物源农药的缺点
1.抗药性的产生 虽然植物源农药是多种化合物的混合物, 但有害物对其产生 抗药性也是不可避免的, 这是自然选择的结果。而且一旦有害 物对植物源农药产生抗药性, 即预示着有害物多位点抗药优势 种群的出现,会为防治带来更大的困难。 2.广谱的毒性和作用模式 天然产物并不意味着安全 ,必须留神其广谱毒性。因其很可 能在杀死有害物的同时对作物或人畜造成危害 , 所以必须在使 用前测试天然化合物的毒性。个别植物农药毒性较高, 如鱼藤 和烟碱。
(二)除虫菊花中A.I.的研究
1964年 英国Godin等发现了茉酮除虫菊素Ⅰ、Ⅱ组分的结构。 最终确定其杀虫成分有6种,即除虫菊素Ⅰ(PyrethrinⅠ)、 除虫菊素Ⅱ(PyrethrinⅡ),瓜叶菊素(CinerinⅠ)、瓜叶菊素 Ⅱ ( CinerinⅡ ) 、 茉 酮 菊 素 Ⅰ(JasmineⅠ) 和 茉 酮 菊 素 Ⅱ(JasmineⅡ) ,其中,除虫菊素 Ⅰ 和除虫菊素 Ⅱ 的含量直接决 定了该混合物的杀虫活性。
植物源农药的应用现状
植物源农药,因其对人畜毒性低,而且在环境中易降解; 少残留或无残留等特点,20世纪80年代以来成了各国植物保 护工作者研究热点。就我国杀虫剂类植物农药源已登记的厂 家多达50多家,各种剂型近100种。 植物源农药主要用于蔬菜、茶叶、中药材、园林绿化、 棉花及水果上,特别是在十字花科及叶菜类,采用较为广泛 。主要防治对象是蚜虫、菜青虫、小菜蛾、棉蚜、棉铃虫、 红蜘蛛、蚧壳虫及地下害虫。不同防治对象,使用植物源农 药及浓度各有差异。