印楝素（azadirachtin）是植物源生物农药的重要代表品种之一，具有广谱、低毒、不易产生抗药性和环境相容性好等优点，符合当前对绿色农药的诉求和农业可持续发展的要求。自1980年以来，在德国、印度、肯尼亚、加拿大、澳大利亚和中国等国家召开了8次国际印楝大会，印楝素被公认为最优秀的生物农药品种之一，具有广阔的市场前景。
1 基本情况
印楝素是从印楝（Azadirachta indica A. Juss）中提取的具有杀虫等生物活性的一类化合物，分布于印楝的种子、树叶、树皮等部位，一般在种子中含量最高。印楝是一种喜温耐旱的常绿楝科热带乔木，适合在干热河谷地区、高温耐旱的生态环境下生长。印楝原产于印度、缅甸，主要分布在东南亚热带地区。近年来，通过引种方式，印楝的种植范围不断扩大，已分布到70多个国家。印楝在我国无自然分布，为了防治我国西部干热河谷地区的荒漠化和发展印楝产品加工的原料基地，1986年华南农业大学赵善欢教授从非洲多哥首次引进并在海南试种成功，1995年中国林业科学院赖永祺研究员从印度引种并在云南干热河谷地区试种成功。云南、四川、海南等省已有连片种植，其中云南种植印楝的面积约40余万亩，成为全世界人工种植印楝纯林面积最大的地区。
我国自20世纪80年代初开始研究印楝，已在栽培技术、活性成分提取与鉴定等基础研究方面取得了明显成效。目前，从印楝中分离鉴定了100多种化合物，包括二萜类、三萜类、戊三萜类和非萜类化合物等。印楝素是从印楝中分离出来活性最强的柠檬素类化合物，属于四环三萜类物质，与类固醇、甾类有机化合物等激素物质结构相似。
1.1 印楝素的化学特性
印楝素是一类化合物的统称，包括印楝素A（azadirachtin A）及其类似物。1987年，德国Kraus、英国Ley和美国Nakanishi三个科学家团队分别研究确定并首次同时公开发表了印楝素A的分子结构式（见图1a）。印楝素的组成成分复杂，研究表明，印楝素A的活性最强，是印楝素研究的主要对象，其CAS登录号为11141-17-6，分子式C35H44O16，相对分子质量720.7。此外，另一个重要成分是印楝素B（azadirachtin B）（见图1b），其CAS登录号为95507-03-2，分子式C33H42O14。印楝素B的化学结构与印楝素A相似，活性低于印楝素A，在印楝类似物中印楝素B的含量仅次于印楝素A。
印楝素纯品是白色非结晶物质，母药外观为黄绿色固状粉末。对光、热不稳定，碱性或强酸性介质中易分解。熔点155～158℃，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、氯仿，微溶于水，不溶于己烷。
1.2 防治谱与作用机理
印楝素的防治谱很广，对同翅目、膜翅目、鳞翅目、竹节虫目、虱目、缨翅目等400多种农林、仓储和卫生害虫有明显活性，对线虫和真菌等也具有良好的防效，可广泛用于粮食作物、温室作物、观赏作物及草坪等。近年来，印楝素也逐步在兽药和医药等其他领域得到应用。
印楝素在不同情况下对害虫的作用方式不尽相同。研究表明，印楝素对害虫的作用方式主要是使昆虫拒食、忌避及抑制昆虫的生长发育等。通过直接或间接地破坏昆虫口器的化学感应器官，干扰昆虫的正常行为，使昆虫不能正常取食植物，产生拒食和忌避等作用。通过对中肠消化酶的作用，造成食物的营养转换不足，从而影响昆虫的生命力。经印楝素处理昆虫幼虫，致使幼虫蜕皮延长或不能蜕皮而出现永久性幼虫或成为畸形的蛹、成虫等。印楝素通过作用于神经内分泌系统，干扰了昆虫保幼激素、蜕皮激素、卵黄蛋白的合成与释放，打破昆虫的生命周期，从而影响昆虫从卵期到成虫各个阶段的正常生长发育。
从化学结构看，印楝素与昆虫体内的类固醇和甾类化合物等激素类物质非常相似，害虫不易区分它们是体内固有的，还是来源于外界，所以印楝素既能进入害虫体内干扰其生命过程，又不易引起害虫对其产生抗药性。印楝素对直翅目、鳞翅目、鞘翅目等害虫表现出较高的特异性抑制功能，而且不伤害天敌。而印楝素与脊椎动物的激素类物质结构差异很大，所以选择性高，对人畜安全。
1.3 毒性与环境风险
1989年，世界卫生组织及联合国环境规划署将印楝素确认为与环境和谐的天然源农药。按美国环保局的规定，印楝素及其制剂属于Ⅳ类化合物，即毒性危险可忽略。按照我国农药登记分级标准，印楝素属于低毒类农药。
研究表明，印楝素对哺乳动物毒性低，对鸟类和蜜蜂毒性低，对蚯蚓和土壤微生物的影响小，对捕食性、寄生性天敌和一些有益生物的影响小。易光解、水解及土壤降解，难吸附、较难淋溶，不易造成地下水污染。美国环保局认为，尽管实验室研究表明印楝素对水生生物的毒性高，但由于其自然条件下光解速度快、用量小等原因，按照推荐方法使用的实际风险却较低。从我国登记的产品看，制剂对鸟类高毒，鱼类、家蚕和蜜蜂剧毒，这可能与助剂种类选择等因素有关。
2 境内外登记管理情况
印楝素最初在美国取得登记，目前已在加拿大、德国、印度等多个国家批准登记，相关国家（地区）对印楝素实行不同的管理政策和技术规范。
2.1 境外登记
1985年，美国批准登记了商品名为Magosan-O的产品登记，成为第1个以印楝素为主要成分的商品化制剂。由于印楝素的特性，美国将其列入了生物农药名单。目前，美国有15家农药企业的29个印楝素产品登记，其中6个母药（有效成分含量为14%～40%），23个制剂（以乳油剂型为主）。从批准登记的产品标签看，印楝素在美国的适用范围很宽，既可以用于蔬菜、果树、花卉、观赏树木、灌木等，也可用于家庭庭院草坪等，对鳞翅目、半翅目、缨翅目等多种农林业害虫和螨类有防效。2008年9月，美国环保局启动了第4批农药再评价工作，其中包括印楝素。根据工作计划，预计到2014年底完成印楝素的再评价工作。
欧盟实行统一的农药登记管理制度，欧盟层面负责有效成分（原药）登记，各成员国负责农药制剂登记。根据欧盟第656/2011/EU法规规定的欧盟统一农药分类标准，印楝素按生物与植物源类农药进行管理。根据欧盟91/414/EEC条例和2229/2004/EC条例的规定，从2004年12月启动对印楝素的再评估，由德国作为主审国承担具体的技术评价工作，但到2008年申请者自愿撤回了登记申请，欧盟当局允许成员国在2010年10月31日前维持对印楝素的登记批准，并且允许延长1年使用库存产品。 2009年6月德国Trifolio-M GmbH等公司重新提出再登记申请，经评估符合新的评价标准要求，2011年4月欧盟发布第2011/44/EU法令，将印楝素批准列入91/414/EEC附录1中，表明印楝素通过再评价并在欧盟范围内作为农药继续使用。目前，含有印楝素的产品已在奥地利、比利时、保加利亚、塞浦路斯、捷克、德国、爱沙尼亚、西班牙、匈牙利、意大利、立陶宛、卢森堡、拉脱维亚、荷兰、葡萄牙、斯洛文尼亚等16个国家获得登记。
2.2 境内登记
我国于1997年批准印楝素的临时登记，用于防治十字花科蔬菜小菜蛾。2009年6月，成都绿金生物科技有限责任公司的10%印楝素母药和0.3%乳油产品，通过了全国农药登记评审委员会的技术评审，成为首家取得正式登记的印楝素产品。截至目前，我国共有印楝素的生产企业11家，批准登记产品16个，包括4个母药、12个制剂（剂型均为乳油），主要用于防治十字花科蔬菜小菜蛾、菜青虫和斜纹夜蛾，以及茶树茶毛虫、柑橘树潜叶蛾等。
从登记产品的情况看，我国登记的母药含量差异较大，有10%、12%、20%、40%等梯度，这说明印楝素提取工艺存在提升的空间，产品质量也存在差异。乳油含量有0.3%、0.5%、0.6%、0.7%，存在含量梯度分析误差合理性的问题，并要关注植物提取产品加工的溶剂及闪点等问题。
3 标准制定情况
3.1 产品质量标准
2006年联合国粮农组织（FAO）颁布了印楝素母药和乳油标准，有效成分以印楝素A计。母药质量分数规定为25%～50%（标明含量允许±15%），限定了相关杂质黄曲霉毒素B1、B2、G1和G2的总和小于0.00003%（300 μg/kg）；同时还规定了质量分数不超过2.5%的乳油标准（标明含量允许±15%），热贮（54±2）℃，14 d后有效成分质量分数不得低于贮前测定平均值的75%，以及相关杂质黄曲霉毒素的限量要求（限量同母药）。
欧盟批准登记的印楝素有效成分是指印楝素A，而美国登记的印楝素有效成分则包括印楝素A和B。从我国2009年修订的《农药中文通用名称》国家标准（GB 4839—2009）看，仅笼统地列出了印楝素的中英文通用名称，并未列出相应的分子结构式等信息。目前，我国尚未制定印楝素相关的国家或行业标准。从登记的印楝素产品看，印楝素企业标准中的有效成分绝大多数没有明确是印楝素A，或印楝素B，或A＋B，仅个别产品明确以A＋B计，其相关杂质也缺少限量规定。与FAO的印楝素标准对比来看，还存在明显的差距，有待于进一步加强产品标准研制，提升我国印楝素产品质量水平。
3.2 农产品中农药残留限量标准（MRL）
印楝素在美国、日本属于农药残留限量的豁免对象。1993年，经美国环保局批准，对于印楝素使用剂量在45 g a.i./hm2以下的，在食品和饲料中的残留免检。在欧盟，2008年以前印楝素也属于残留限量豁免的农药品种，2008年1月29日欧盟发布了关于建立农药在植物源和动物源产品中限量标准的2008/941/EC法规，制定了印楝素在蔬菜、果树、茶等多种作物中的临时MRL标准。2011年，欧盟发布第2011/44/EU法令，印楝素重新批准登记，并要求继续提交相关数据以修订临时MRL标准。
我国《食品中农药最大残留限量》国家标准（GB2763—2012）制定了印楝素在农产品中的残留限量标准，规定在结球甘蓝中的限量标准为0.1 mg/kg。
4 生产应用情况
据报道，在世界上发现的大约1,600种具有杀虫活性的植物中，印楝素以其应用范围广、效果好、活性物质含量高和易提取等特点，被认为最有发展前景的植物源农药之一。现有近10个国家建设印楝素农药生产厂，多种产品经注册批准投放市场。从消费趋势看，经济发达、居民生活水平较高的国家，对印楝素产品的需求量更大。如美国生产印楝素农药早、种类多，但未见有出口的报道，而美国与印度合作在印度生产的印楝素则有75%的产品销往美国。
尽管我国在印楝的栽培种植技术、印楝素的提取与鉴定等基础研究方面取得了明显成效，但在产品开发与推广应用上仍处于发展初期。从登记范围看，我国批准的印楝素产品数量少、品种单一，适用范围窄，现阶段主要集中在蔬菜、果树等经济作物上用于病虫害防治。从性价比看，与传统化学农药相比，印楝素产品的价格偏高，对于广大分散种植的农户还难以接受，主要销售用于无公害农产品、绿色食品生产基地等。如0.3%印楝素乳油（绿晶）在贵州仁回有机原粮高粱基地、广东广宁沙糖橘有机基地、四川雅安茶叶基地等大面积推广应用，并取得了良好的经济和社会效益。从农业生产实践看，印楝素是创建无公害农产品、绿色食品和有机食品的理想选择，其推广应用对我国蔬菜、果树等经济作物有机基地建设将起到重要的促进作用。
5 展望
近年来，由于使用化学农药造成的环境污染日益严重，引发的农产品质量安全问题也更加突出，加快推广低毒低残留生物农药的呼声日益高涨。大力发展“现代植保”、“绿色植保”理念的提出，特别是国家对高毒高风险农药的禁限用力度加大，为生物农药的快速发展提供了新的机遇。
印楝素来源于自然界，环境相容性好，对哺乳动物毒性低，对非靶标生物安全。由于印楝素的作用方式特殊，与常规杀虫剂的作用机理差异大，且活性成分复杂，有利于克服害虫抗药性，具有明显的选择性。随着人们生活水平的不断提高，老百姓更加关注“舌尖上的安全”，印楝素符合绿色植保、农业可持续发展的要求，产业化前景广阔。同时，它也存在持效期短、稳定性差、使用成本高等局限性，需要相关部门加大政策和资金扶持，强化产学研联合攻关，提高产品质量标准，开发出更加环保的剂型，加快推广示范，为保障我国农产品质量安全发挥更大的作用。
农药快讯, 2014 (11): 30-32.
