La emamectina es el derivado 4 ”-desoxi-4” -metilamino de la abamectina , una lactona macrocíclica de 16 miembros producida por la fermentación del actinomiceto del suelo Streptomyces avermitilis . [1] [2] Generalmente se prepara como la sal con ácido benzoico , benzoato de emamectina, que es un polvo blanco o ligeramente amarillo. [3] La emamectina se usa ampliamente en los EE. UU. Y Canadá como insecticida debido a sus propiedades de activación de los canales de cloruro. [4]
Nombres | |
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Otros nombres 4 '' - Desoxi-4 '' - epi-metilamino-avermectina B1; Epi-metilamino-4 '' - desoxi-avermectina; MK 243; EMA; GWN 1972 | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
8671728 | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
Tarjeta de información ECHA | 100.217.470 |
PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 49 H 75 N O 13 | |
Masa molar | 886,133 g · mol −1 |
Apariencia | Polvo blanco o ligeramente amarillo |
Punto de fusion | 141 a 146 ° C (286 a 295 ° F; 414 a 419 K) |
30-50 ppm (pH 7) | |
Farmacología | |
QP54AA06 ( OMS ) | |
Peligros | |
Frases R (desactualizadas) | R25 R36 R50 R57 R58 |
Frases S (desactualizadas) | S26 S36 S45 S60 S61 |
NFPA 704 (diamante de fuego) | 2 2 0 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Historia
La emamectina, producida por la bacteria Streptomyces avermitilis , pertenece a la familia de compuestos de las avermectinas, todos los cuales exhiben toxicidad para nematodos, artrópodos y varias otras plagas. La sal benzoato de emamectina en particular ha encontrado un uso generalizado como insecticida y está aprobada por la EPA para su uso en la prevención del barrenador esmeralda del fresno en los fresnos. [5] La emamectina se deriva de la avermectina B1, también conocida como abamectina, una mezcla de avermectina natural B1a y B1b. La emamectina también ha mostrado aplicaciones prometedoras en la erradicación de los piojos de los peces y en la piscicultura. [6]
La emamectina fue inventada por Regina D. Leseota, Pradip K. Mookerjee, John Misselbrook y Robert F. Peterson Jr. y patentada el 25 de septiembre de 2001, aprobada el 22 de agosto de 2002. [7] Fue desarrollada como pesticida por Merck & Co. como compuesto de investigación MK-0244 [8] [9] Se comercializó por primera vez en 1997 en Israel y Japón. [ cita requerida ]
Preparación
La emamectina se deriva de la abamectina mediante el reemplazo de un grupo epi-amino-metilo (NHCH 3 ) por un grupo hidroxilo (-OH) en la posición 4 ”. La emamectina, como la abamectina, es una mezcla de dos compuestos homólogos denominados B1a y B1b que difieren en la cadena lateral C-25 por un grupo metileno (CH2). B1a contiene un grupo sec -butilo mientras que B1b tiene un grupo isopropilo. La emamectina es una mezcla, que normalmente consta de un 10% de B1b y un 90% de B1a. [10]
La biosíntesis de avermectina se clasifica en tres etapas: la formación de la aglicona inicial derivada del policétido , la modificación de la aglicona inicial para producir agliconas de avermectina y la glicosilación de agliconas de avermectina para generar avermectinas. [11]
Usos
La emamectina se usa ampliamente en el control de plagas lepidópteros (orden de insectos que como larvas son orugas y en adultos tienen cuatro alas anchas, incluidas mariposas, polillas y patrones) en productos agrícolas en los EE. UU., Japón, Canadá y recientemente en Taiwán. La baja tasa de aplicación del ingrediente activo necesario (~ 6 g / acre) y la aplicabilidad de amplio espectro como insecticida ha ganado una gran popularidad entre los agricultores. [10]
Se ha demostrado que la emamectina posee una mayor capacidad para reducir el éxito de la colonización de los escarabajos grabadores y los barrenadores de la madera asociados en los pinos piñoneros (Pinus taeda L). [12] Un estudio de 2006 sobre inyecciones de pernos de cuatro tipos de pesticidas encontró que la emamectina es el mayor reductor contra estas especies con respecto a la cantidad de larvas que se alimentan, la longitud y el número de galerías de huevos. [12] Se encontró la formación de lesiones verticales largas en el floema y el xilema que rodean los puntos de inyección de emamectina, lo que indica cierto nivel de toxicidad del árbol para la emamectina. [12]
Se demostró que una preparación soluble en agua de emamectina en polisorbato , acetona y metanol previene el marchitamiento de los pinos negros japoneses inoculados con nematodos de la madera de pino ( Bursaphelenchus xylophilus ). [2] El tratamiento anterior de las infecciones por B. xylophilus implicó la erradicación de la población local de aserradores de pino japoneses asociados con la propagación del nematodo.
La emamectina también ha sido empleada con éxito por los piscicultores en el control del piojo de mar en el salmón del Atlántico. [13] [14] El Reino Unido, Chile, Irlanda, Islandia, Finlandia, las Islas Feroe, España y Noruega están registrados actualmente para utilizar emamectina en la alimentación de sus peces. [13] La eliminación del piojo de mar afectado representa un aumento en la integridad de su producto salmónido debido a la subsiguiente reducción de patógenos bacterianos y virales posiblemente transportados por los piojos de mar. Emamectin ha demostrado eficacia contra todas las etapas del ciclo de vida de Lepeophtheirus salmonis ( piojo del salmón ) y Caligus elongatus ( piojo de mar ), evitando la maduración hasta la etapa reproductiva. [14]
Un compuesto de dihidroxi avermectina B1 relacionado, la ivermectina , se utiliza por vía oral en seres humanos como acaricida e insecticida para el tratamiento de estrongiloidiasis y oncocercosis . Los veterinarios también emplean la ivermectina en el tratamiento de los gusanos del corazón en perros y otras infestaciones. [10]
Estructura y propiedades
La emamectina, como otras avermectinas, es una lactona macrocíclica hidrófoba de 16 miembros. [2] La emamectina se diferencia de las avermectinas B1a y B1b por la presencia de un grupo hidroxilo en el grupo epimetilamino de 4 ”en lugar de en la posición de 4”. Las avermectinas son compuestos derivados de policétidos pentacíclicos unidos a un disacárido de la desoxiazúcar oleandrosa metilada. [11]
La determinación del sitio activo para avermectinas es difícil debido a la escasa solubilidad y lipofilia de estos compuestos.
Toxicología y metabolismo
La emamectina actúa como un activador de los canales de cloruro al unirse al receptor del ácido gamma aminobutírico (GABA) y los canales de cloruro activados por glutamato que interrumpen las señales nerviosas dentro de los artrópodos. [6] [15] El compuesto estimula la liberación de GABA de las sinapsis entre las células nerviosas y, al mismo tiempo, aumenta la afinidad del GABA por su receptor en la membrana posterior a la unión de las células musculares en insectos y artrópodos. [14] La unión más fuerte de GABA aumenta la permeabilidad de las células a los iones de cloruro dentro de la célula debido al gradiente de concentración hipotónica. [14] Por tanto, la neurotransmisión se reduce mediante la hiperpolarización posterior y la eliminación de la transducción de señales. [14]
Referencias
- ^ Solicitud estadounidense 2009281175 , Kaoukhov, A. & Cousin, C., "Compuestos de avermectina y tratamiento de trastornos dermatológicos en humanos con ellos", publicado el 12 de noviembre de 2009, asignado a Galderma
- ^ a b c Solicitud estadounidense 2010168043 , Grossman, DM & Cox, D., "Método para la protección de árboles", publicado el 1 de julio de 2010 , asignado a Syngenta Crop Protection
- ^ Waddy, S .; Merritt, V .; Hamilton-Gibson, M .; Aiken, D .; Burridge, L. (2007). "Relación entre dosis de benzoato de emamectina y respuesta de muda de langostas americanas ovígeras (Homarus americanus)". Ecotoxicología y seguridad ambiental . 67 (1): 95–99. doi : 10.1016 / j.ecoenv.2006.05.002 . PMID 16815547 .
- ^ Solicitud de EE. UU . 2011110906 , Andersch, W .; Evans, P. & Springer, B. et al., "Combinaciones de agentes de control biológico e insecticidas o fungicidas", publicado el 12 de mayo de 2011 , asignado a Bayer Cropscience
- ^ Polonia TM; et al. (2010). "Tácticas de gestión para el barrenador esmeralda del fresno: control químico y biológico" (PDF) . Informe técnico general GTR-NRS-P-75: 21º Foro de investigación interinstitucional del USDA sobre especies invasoras . USDA.
- ^ a b Grant, AN (2002). "Medicamentos para los piojos de mar". Ciencia del manejo de plagas . 58 (6): 521–527. doi : 10.1002 / ps.481 . PMID 12138618 .
- ^ [1] , Lescota, Regina; Pradip Mookerjee y John Misselbrook, "Formulación plaguicida". " Solicitud de patente de los Estados Unidos: 20020114821A1, Oficina de Patentes de los Estados Unidos, 22 de agosto de 2002
- ^ Mistretta, Paul y Patrick R Durkin. “Informe FINAL de evaluación de riesgos ecológicos y de salud humana de benzoato de emamectina”. SESA, USDA Forest Services, 28 de octubre de 2010.
- ^ Hopkinson, Michael J .; Collins, Herbert M .; Goss, G. Roberts (1996). Formulaciones y sistemas de aplicación de plaguicidas: Volumen 16 . ISBN 0-8031-2035-4.
- ^ a b c Yen, TH; Lin, JL (2004). "Envenenamiento agudo con benzoato de emamectina". Revista de Toxicología. Toxicología clínica . 42 (5): 657–661. doi : 10.1081 / clt-200026968 . PMID 15462160 . S2CID 21824532 .
- ^ a b McGonigle, I .; Lummis, SCR (2010). "Caracterización molecular de agonistas que se unen a un receptor GABA de insectos" . Bioquímica . 49 (13): 2897–2902. doi : 10.1021 / bi901698c . PMC 2852148 . PMID 20180551 .
- ^ a b c Grosman, Donald M .; Upton, William W. (1 de febrero de 2006). "Eficacia de los insecticidas sistémicos para la protección del pino piñonero contra los escarabajos grabadores del pino del sur (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae) y los barrenadores de la madera (Coleoptera: Cerambycidae)" . Revista de Entomología Económica . 99 (1): 94–101. doi : 10.1093 / jee / 99.1.94 . ISSN 0022-0493 .
- ^ a b Ikeda, H .; Ōmura, S. (1997). "Biosíntesis de avermectina". Revisiones químicas . 97 (7): 2591–2610. doi : 10.1021 / cr960023p . PMID 11851473 .
- ^ a b c d e Rodríguez, EM; Medesani, DA; Fingerman, M. (2007). "Alteración endocrina en crustáceos debido a contaminantes: una revisión". Bioquímica y Fisiología Comparativa A . 146 (4): 661–671. doi : 10.1016 / j.cbpa.2006.04.030 . PMID 16753320 .
- ^ "Benzoato de emamectina" (PDF) . SERA TR-052-23-03b Evaluación de riesgos ecológicos y para la salud humana . Atlanta GA: USDA / Servicio Forestal. 2008 . Consultado el 30 de octubre de 2011 .