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春雷霉素

发布日期:2018/5/22 16:22:39

产品介绍:

中文通用名称:春雷霉素

英文通用名称:kasugamycin(JMAF)

商品名称:加收米、春日霉素、开斯明、KSM、春雷 霉素;Kasumin(加收米)

其他名称:春日霉素

化学名称:[5-氨基-2-甲基-6-(2,3,4,5,6-羰基环 己基氧代)吡喃-3-基氨基-α-亚氨醋酸];[5-amino-2- methyl-6-(2,3,4,5,6-pentahydroxy cyclohexyloxyl tetrahydropyran-3-yl]amino-α-iminoacetic acid

理化性质: 

春雷霉素是由肌醇和二基已糖的二糖类物质,是一种由链霉菌产生的弱碱性抗菌素,因它的产生菌在培养基中分泌金黄色素,故命名为小金色链霉素(Act.microaureus n.sp.)。

春雷霉素盐酸盐纯品,呈白色针状或片状结晶,易溶于水,水溶液呈浅黄色;不溶于醇类、酯类(乙酯)、乙酸、三氯甲烷、氯仿、苯及石油醚等有机溶剂。在pH4.0~5.0酸性溶液中稳定,碱性条件不稳定,易破坏失活(失效)。熔点226~210℃,分解温度为 210℃,有甜味。比旋光度[α]D20.5=+114.0±1.5 (0.416,水),茚三酮反应呈紫色。元素分析:碳39.25,氢6.83,氮9.35,氯8.62。紫外吸收光谱为末端吸收。红外吸收光谱的吸收峰及8种溶剂系统的纸上层析,与日本60年代初筛选的春日霉素完全一致。一般的农用春雷霉素为棕褐色粉末状物质,具有良好的内吸性能,能耐雨水冲刷。

毒性: 

春雷霉素防治稻瘟病,即使喷300mg/L的 高浓度,对水稻等植物都未见药害;对人、畜、禽、鱼、 虾的急性毒性极低,小白鼠口服LD50为2g/kg体重, 对鱼虾类的毒性只有滴滴涕的1/8000,在水中含 1g/L抗菌素时,鱼类无中毒反应。原粉小鼠急性吸 入LD50>8g/kg,大鼠急性经皮LD50>4g/kg,大鼠 急性吸入LC50>2.4mg/L。对兔眼睛和皮肤无刺激 作用。在试验动物体内无明显蓄积作用,可较快排出 体外,在试验条件下对动物未见致突变、致畸、致癌 作用。繁殖试验和迟发性神经毒性试验未见异常。两 年慢性饲喂养试验,大鼠无作用剂量为1g/kg。春雷 霉素对鱼及水生生物毒性较低,对鲤鱼TLm(48小 时)>40mg/L。对蜜蜂毒性较低,无作用剂量> 40μm/头。对鸟毒性较低,对鹌鹑LD50>4g/kg。对家 蚕无作用剂量>20mg/kg。原粉大鼠急性经口LD50 为22000mg/kg,小鼠为21000mg/kg,急性经皮LD50 大鼠>4000mg/kg,小鼠>10000mg/kg,没有刺激 性,每日以100mg/kg喂养大鼠3个月没有引起异 常。对大鼠无致畸、致癌作用,不影响繁殖。2%液剂 对小鼠急性经口LD50和大鼠急性经皮LD50都大于 10000mg/kg,按规定剂量使用,对人、畜、鱼类和环 境都非常安全。按我国农药毒性分级标准属低毒农 药。

剂型: 

工业品为1.0%或2.0%水剂,即1ml含春 雷霉素1万或2万单位;可湿性粉剂有6万单位、4 万单位、2万单位、0.4万单位;0.4%粉剂;乳剂(浓 缩液)。0.4%粉剂,2%、4%、6%可湿性粉剂,2%水 剂,2%液剂。

质量标准: 

加收米2%液剂(Kasumin 2%L)由有 效成分、表面活性剂的水组成。外观深绿色液体,密 度1.04~1.06(20℃),酸度(以HCl计)为0.2%,沸 点100℃。不可燃、无爆炸性。常温贮存稳定性两年以 上。6%、4%、2%春雷霉素可湿性粉剂每克分别含有 效成分6%、4%、2%(相当于6万、4万、2万单位), 以及矿物细粉等成分。外观为浅棕黄色粉末,水分含 量均小于5%,粉粒细度为90%通过目。常温贮存稳 定性3年以上。0.4%春雷霉素粉剂每克含有效成分 4单位,以及矿物粉等成分。外观为浅棕黄色粉末,水 分含量小于1%,粉粒细度为95%通过200目筛。常 温贮存稳定3年以上。

作用方式与机理:

春雷霉素属于氨基配糖体物质,与70S核糖核蛋白体的30S部分结合,抑制氨基 酰t-RNA和mRNA-核糖核蛋白复合体的结合,可 作用于大肠菌抑制蛋白质合成。春雷霉素喷洒在水稻植株上,在体外的杀菌力弱,保护作用较差;但对 植物(水稻)的渗透力强,能被植物很快内吸并传导致全株,对体内某些革兰氏阳性和阴性细菌有抑制作用,其作用机理主要是干扰菌体酯酶系统的氨基 酸的代谢,明显影响蛋白质的合成,使稻株内菌丝接触药后变得肥膨大异形,停止生长,横边分枝,细胞 质颗粒化,从而起到控制病斑扩展和新病灶出现的效果。该抗菌素对水稻稻瘟病菌的治疗作用很强,最 低抑菌浓度为0.1μg/ml。但对稻瘟病菌孢子无杀死力;对其他多种细菌、酵母、丝状真菌的生长抑制作用都不强,最低抑制浓度一般在50μg/ml,有的高达 200μg/ml。是由放线菌(Streptomyces kasgaensis)产生的代谢产物,属农用抗菌素类杀菌剂,具有较强的内吸性,具有预防和治疗作用,其治疗效果更为显著,用于防治蔬菜、瓜果和水稻等作物的多种细菌和真菌性病害。春雷霉素渗透性强并能在植物体内移行,喷药后见效快,耐雨水冲刷,持效期长。各地试验表明,瓜类喷施春雷霉素后叶色浓绿并能延长收获期。

防治对象: 

在医学临床上春日霉素可防治绿脓杆菌(皮癣)。农业主要防治水稻稻瘟病,包括苗瘟、叶瘟、穗颈瘟、谷瘟。对烟草野火病也相当敏感。另据江西省棉花研究所1988年试验,对棉苗炭疽病、立枯病及铃病等也有一定的防效。主要用于防治番茄叶霉病,黄瓜枯萎病、细菌性角斑病,水稻稻瘟病,高粱炭疽病等。

使用方法:

1. 用药时期 (1)种子处理。水稻、棉花种子处理于播种前进行。(2)田间喷雾施药。实践证明,抓住 关键时期才能收到良好效果。防治苗瘟、叶瘟,应在发病前至病斑刚出现的发病初期施药,防止病害蔓 延到稻茎上;防治穗颈瘟应在水稻破肚至初穗期施 药,喷第1次药后一般隔7~10天(或在水稻齐穗 前)再喷1次,可取得良好效果。如果病害严重,可通过采取缩短施药间隔期或加大药剂量提高防治效果,减轻损失。

2. 用药剂量

(1)种子处理。水稻用种子重量 0.5%~1.0%春雷霉素(2万单位)可湿性粉剂;棉花 用种子干重1.0%~1.5%春雷霉素(6万单位)可湿 性粉剂拌种,防治棉苗炭疽病、立枯病效果略低于种 衣剂1号、粉锈宁,但与未处理的对照比,控制病苗 效果一般在47.0%~55.0%,控制死苗(缺株)效果 一般在33.3%~72.4%。

(2)田间喷施药液量。根据 工业产品含量(是固体培养物的则加水搅拌均匀,用 工业草酸或工业盐酸调pH3.0左右,浸泡1小时,过 滤去渣),用水稀释成40mg/L的浓度进行喷雾。水稻田用药液量:防治苗瘟喷750~900kg/hm2;叶瘟 900~1125kg/hm2;穗颈瘟;谷瘟病1125~1500kg/ hm2。也可趁早、晚稻株上有露水时,次喷春雷霉素 (0.4万单位)粉剂22.5~30kg/hm2,节省工时。防治 苗瘟、叶瘟、穗颈瘟的效果达80.0%~90%,甚至 95%,略优于或相当于稻瘟净600倍液的效果。用 2.0%可湿性粉剂处理稻种,不但保护秧苗四周不受 稻瘟病危害,而且水稻增产显著,比对照增产20.0% 以上。防治高粱炭疽病,于发病初期用2%水剂1125 ~1500ml/hm2对水喷雾。防治辣椒细菌性疮痂病、 芹菜早疫病、菜豆晕枯病,用2%水剂1500~ 1800ml/hm2,对水900~1200kg,于发病初期喷药。 防治番茄叶霉病,黄瓜枯萎病、细菌性角斑病。用春 雷霉素2%液剂2100~2550ml/hm2对水900~ 1200kg,在发病初期喷第1次药,以后每隔7天喷药 1次,连续喷3次。

(3)春雷霉素与其他药剂混用:为 了克服稻瘟病对春雷霉素产生抗性菌株,增强霉素 的扩展作用和提高防治效果,采取该霉素与其他有 效药剂交替使用和混用是有效方法之一,使用春雷 霉素时,可在其药液中加入量为0.2%中性皂粉或茶 枯粉(以及十几滴洗净剂)作为增效剂、粘着剂;也可 采用春雷霉素与富民隆、稻瘟净、克瘟散、灭锈铵等 混用,达到增效目的。

注意事项:

(1)应用春雷霉素喷雾防治稻瘟病,应掌握在发病初期进行,用的药液量要足,喷洒均匀。 

(2)无论是用土法生产的浓缩液,还是用固体生产产品,都应随用随配,以防霉菌污染变质失效。

(3)春雷霉素施药5~6小时后遇雨对药效无影响,不能与碱性农药混用。

(4)对水稻很安全,但对大豆、菜豆、豌豆、葡萄、柑橘、苹果有轻微药害,在使用时应注意。 

(5)使用春雷霉素应遵守一般农药安全使用操作规程。使用时一般不会出现中毒现象。如直接接触皮肤 时,用肥皂、清水洗净。如误服此药,需饮大量食盐水催吐。

(6)配制液体时,应加0.2%中性皂作粘着剂,提高防治效果。喷药后8小时内遇雨应补喷。

(7)土法制春雷霉素不宜用铁锅铁器。

(8)春雷霉素可与稻瘟净、克瘟散农药混用。

(9)春雷霉素应存放阴凉干燥处,以防受潮发霉、变质失效。本品有效期一般为3年。

(10)安全间隔期:番茄、黄瓜于收获前7天,水稻于收获前21天停止使用。

(11)喷施粉剂最好在早晚 有露水时进行,有利于药剂在水稻上附着。

(12)施药后8小时遇雨应补施。

(13)应随用随配,以防霉菌污染变质失效。

与其他药剂的混用 春雷霉素在作物体外杀菌力 较差,如与体外杀菌力强的药剂混合使用,能提高防 治效果。除强碱性农药以外,可与其他所有农药混用 (特别适合与异稻瘟净、克瘟散、多菌灵、代森锰锌、 百菌清等常用药剂混用),使用前建议先做小范围试验。

制备方法:

春雷霉素成品(标准品)的制备工艺如下。

1. 发酵工艺流程

2. 培养基成分 (1)斜面孢子的制备。培养基成 分为黄豆饼粉(热榨)1.0%,葡萄糖1.0%,蛋白脂 0.3%,氯化钠0.25%,碳酸钙0.2%,琼脂2.0%~2.5%,pH7.2~7.4。黄豆饼粉加入10倍量体积水,于80~85℃加热搅10分钟,用4层纱布过滤,取滤液稀释至1.0%,再加入其他成分做成培养基。将培养基分装入试管,在120℃高压灭菌30分钟,取出后放成斜面。于37℃培养2~4天,无杂菌及表面无冷凝水者方可使用。培养好的斜面孢子取出放入冰箱保存备用。保存时间以不超过一个半月为宜。(2)种 子瓶培养。培养基成分为葡萄糖1.5%,黄豆饼粉(冷 榨)1.5%,氯化钠0.3%,磷酸二氢钾0.1%,硫酸镁 0.05%,pH6.5~7.0。装于750ml三角瓶中,每瓶装200ml,120℃高压灭菌30分钟,接种后于28℃振荡培养。(3)种子罐培养。培养基与种子瓶的培养基相同,只是将1.5%葡萄糖改为1.0%玉米油(或豆 油),pH自然。120℃实罐蒸汽灭菌30分钟。接种量 约1.0%左右。罐温28±0.5℃,通气量1:0.5~0.6 体积比/分钟,连续搅拌。当pH上升至6.8左右,镜检菌丝量多而长,原生质尚未分化或部分分化,无杂菌即可。种龄约20~24小时。(4)发酵罐发酵。培养 基成分为黄豆饼粉(冷榨)5.0%,玉米油4.0%,氯化 钠0.3%,pH自然,接种量5.0%~10.0%。发酵条 件用种子罐,泡沫大时可以加少量消沫剂。接种后16 小时左右,pH上升至7.8以上,即加入玉米浆0.2% ~0.5%(依pH上升幅度而定),4小时后若pH仍在7.8左右,可再加入玉米浆0.2%~0.5%,直至pH 值降到7.2以下为止。在发酵144小时后,发酵液表 面无残油或很少残油,效价不再上升,即可放罐。

3. 生物测定

(1)管(杯)碟法。管(杯)碟法是扩散法中的一种,这种方法是利用抗菌素在琼脂培养基内的扩散 渗透作用,将已知效价的春雷霉素等抗菌素标准溶液与未知效价的春雷霉素等抗苗素检品溶液,在同 样条件下,选用敏感性试验菌的同一培养皿内的琼脂培养基中进行扩散渗透,经过一定时间培养后,春 雷霉素等抗菌素的扩散渗透到达适当范围内,产生了透明的抑菌圈(抑菌范围)。实践证明:春雷霉素等 抗菌素的浓度在一定范围内,其浓度的对数与抑制圈直径或直线有关系。因此,用已知的不同浓度效价 的标准品溶液先作出标准曲线,比较未知效价检品溶液的抑菌圈直径大小,便可查出未知春雷霉素等 抗菌素的效价。

(1)方法与步骤。

①指示菌的培养。(a)指示菌(枯草杆菌)菌液的准备:牛肉膏0.3%,蛋白脂0.5%,食盐(氯化钠0.5%,琼脂2.0%,用氢氧化钠调pH7.2后,加入磷酸氢二钠0.4%,分装于试管或扁瓶中,灭菌后摆成斜面。(b)接种培养:取枯草杆菌(A · S 1140)菌种移植于斜面上,37℃培养7天,经检查无杂菌,90%以上的菌体形成芽孢时即可使用。

②指示菌菌液的制备。将培养好的枯草杆菌用无菌生理盐水(0.85%食盐溶液)在无菌条件下洗下斜面上的菌苔,并倒入装有玻璃珠的灭苗三角瓶中,加上无菌橡皮塞,充分振荡,分散菌体,然后放在10℃的水浴锅半小时(目的是杀死营养细胞,保证全部是芽孢,使菌液中的菌数稳定),冷却后即可使用 或者于冰箱中保存(一般可以保存3~4周)。

③琼脂平板的制备。培养基的准备:底层培养基:琼脂2.5%,溶化后用氢氧化钠溶液调pH至7.0,再加磷酸氢二钠0.4%,分装于三角瓶中灭菌。上层培养基:琼脂2%~2.5%,蛋白胨0.3%,葡萄糖0.3%。将琼脂加定量水加热融化,再加入蛋白胨,葡萄糖搅拌溶解后,用氢氧化钠调pH至9.0,再加磷酸氢二钠0.4%,分装于三角瓶内灭菌。上层培养基的琼脂需事先加水浸泡、洗净。培养基装瓶时用3~4层纱布过滤,除去杂质。制备平板:将已灭菌的上下层培养基用沸水溶化,稍冷却(50~60℃),每只培养器(直径9cm)中用无菌吸管加入10ml下层培养基,置于平台上,待其凝固后,再将已溶化冷却至60~70℃的上层培养基(接种1.0%~2.0%左右的指示菌孢子液,摇匀)倒于已凝固的下层培养基表面(要求盖上薄薄一层),待凝固后即可在每个培养皿上轻轻放置不锈钢圈4~6个,钢圈之间要距离相等(不锈钢圈内径6mm±0.1mm,外径8mm±0.1mm,高10mm± 0.1mm,重量差不超过±0.05g)。新制的钢圈首次使用前应先在稀盐酸溶液中浸泡,再用肥皂水洗,最后 用清水充分洗净,烘干备用。平时可用蒸馏水洗净,煮沸10分钟烘干即可。

④标准曲线的制作:春雷霉 素等标准液的配制。用已知含量的标准品配制50单位/ml、100单位/ml、150单位/ml、200单位/ml、250 单位/ml的5个浓度标准液。例如,配制每ml含1000单位的标准液50ml,需精确秤取含实际单位 591单位/毫克的标准品56.1mg),放入50ml容量瓶,用pH7.8磷酸缓冲液溶解,加至刻度,即得1000 单位/ml浓度的标准溶液(放于水箱保存可用1个月)。然后用移液管分别准确吸取1000单位/ml标准 液1ml、2ml、3ml、4ml、5ml,按次序分别加入缓冲液19ml、18ml、17ml、16ml、15ml ,即得到50单位/ml、 100单位/ml、150单位/ml、200单位/ml、250单位/ml的标准液。标准抑菌圈直径的测定及绘制标准曲 线。取制备好的琼脂平板(双层培养基)12只,每3只为1组,分成4组。再将制备好的春雷霉素等50单 位/ml、100单位/ml、200单位/ml、250单位/ml标准 液以100单位/ml标准液为测定标准浓度,在每只 琼脂平板中1号钢圈处加满(定量)100单位/ml标 准液,在2号钢圈处分别加入其他浓度的标准液。即 将50、150、200、250单位/ml的标准液分别加满第1 组、第2组、第3组、第4组的2号钢圈内。加标准液 时,每个钢圈中的量力求一致和没有气泡产生。春雷 霉素(或其他抗菌素)标准液加完后,将全部琼脂平 板置于37℃温箱培养16~18小时,然后,取出量其 抑菌圈直径(以mm为单位)的大小。计算每种浓度的抑菌圈直径平均值及每组中100单位/ml标准液 的抑菌圈直径的平均值,再计算所有100单位/ml标准液的抑菌圈直径的总平均值,并以此作为校正 值。标准曲线上的各点均以此值加以较正。例如试验中全部100单位/ml标准液的抑菌圈直径总平均值 为20139mm,在第1组中100单位/ml标准液的抑菌圈直径的平均值为20.74mm。则第1级的校正值 为20.39~20.74=—0.35(mm);如第1组50单位/ml标准液的抑菌圈直径的平均值为18.08mm,校正 后的数值应为18.08~0.35=17.73mm。校正值是正值,则第1组中50单位/ml标准液的抑菌圈的直径 平均值加上这个校正值(正值)即得校正后的数值。其余各组按同法计算,求得150单位/ml、200单位/ ml、250单位/ml标准液抑菌圈址径校正后的数值。计算出各个标准浓度的抑菌圈直径后,在半对数纸 上以浓度为纵坐标,抑菌圈直径(经过校正)为横坐标,根据5个浓度的位置点连接起来绘制标准曲线。 春雷霉素(或其他一些抗菌素)溶液在一定浓度范围内,其浓度的对数和抑菌圈直径成直线关系,绘制的 标准曲线应是一直线。

⑤样品的测定:样品液的制备。将发酵完的固体培养物和10倍量的蒸馏水(视样品含量高低适当增减加水的倍数,估计稀释到100单位/ml的浓度)搅匀,以工业纯草酸调节pH至4.0,浸泡2小时,然后过滤,滤液用氢氧化钠(或碳酸钠)调pH至7.8即成,可测定春雷霉素(及其他一些抗菌素)的含量。对液体发酵样品应先检查样品的pH值,再用工业纯草酸调pH至4.0过滤。滤液用氢氧化钠调节pH至7.8,稀释至大概为100单位/ml的浓度即成检样溶液。测定方法。与制标准曲线一样,取已准备好的琼脂平板的培养皿3只,每皿放4或6个小钢圈。在间隔或对称的小钢管内分别滴入100单位/ml标准液,其余钢管滴入检品淀。置于37℃温箱培养16~18小时后取出。量取标准液与检品液的抑菌圈直径,并计算出各自的平均值。将标准曲线上100单位/ml标准液的抑菌圈直径的平均值,即得校正值。用此校正值校正检品液抑菌圈直径平均值,就得检品液抑菌圈校正直径。将校正后的检品液抑菌圈直径在标准曲线上查得相应的浓度乘以稀释倍数,即为被检品的效价。例如称取固体样品5克,用50ml水提取制成检品液(即稀释10倍),此滤液经测定后为130单位/ml,那么每克样品含春雷霉素为130单位×10=1300单位。

(2)纸片法和打孔法。在没有钢圈时则用简单的 纸片法和打孔法代替,其准确度较管碟法差,但比较 实用。分述如下:

①纸片法。此法与管碟法过程一样, 所不同的是用滤纸代管小钢管,据试验此法与管碟 法比较误差大。要求做标准曲线时的方法与样品的 测定尽量一致,减少人为误差。须注意的是:小纸片 要用双层,直径9mm的滤纸,用时先灭菌。用时分别 将纸片浸在不同浓度的标准液中浸泡时间要求尽量 相同。测定检品时滤纸片浸泡时间和标准液要一致。 复可增多一些,最好重复4次以上。

②打孔法。与纸 片法的操作过程相同,不同的是在培养基上打孔代 替小钢管或纸片。用打孔器在培养基上打孔后,将孔 内的琼脂刮去,在孔中加入标准液或检品液各 0.1ml(要求等量)。此法要求底层培养基15~20ml。 其他还有化学测定(高碘酸)法,物理测定(纸上层 析)法,在此不一一介绍。

4. 提取工艺流程

若将其中的脱氨液用盐酸调至pH5.0,再经过 喷雾干燥成粉剂或经薄膜浓缩成浓缩液,即得农用 春雷霉素,可供大田防治稻瘟病等。

分析方法:

生物测定法萤光怀法(NIHJ B—245)允许残留量

根据日本北兴化学工业株式会社推算,春雷霉素对人体每日最大允许摄入量(TADI)为 0.2mg/kg。使用春雷霉素应遵守我国控制农产品中农药残留量合理使用准则。

知识来源:

朱永和,王振荣,李布青 主编.农药大典.北京:中国三陕出版社农业科教出版中心.2...