9个双酰胺类杀虫剂性能大比拼,全球市场已接近20亿美元

氯虫苯甲酰胺[甲酰胺是一种化合物,无色透明液体,略有氨味,是合成医药、香料、染料等的原料,也可作为溶剂用于合成纤维的抽丝、塑料加工、木质酪素墨水的生产等。]等双酰胺类杀虫剂[杀虫剂(Pesticide. Insecticide ),主要用于防治农业害虫和城市卫生害虫的药品.使用历史长远、用量大、品种多。]备受全球关注,成为杀虫剂市场继新烟碱类之后的新热门。尤其是在鳞翅目[鳞翅目包括蛾、蝶两类昆虫,属有翅亚纲、全变态类。]害虫和抗性害虫防治领域,双酰胺类杀虫剂出手不凡。

9个双酰胺类杀虫剂性能大比拼,全球市场已接近20亿美元

目前已上市的双酰胺类杀虫剂主要有:氟苯虫酰胺(2007年)、氯虫苯甲酰胺(2008年)、溴氰虫酰胺(2012年)、四氯虫酰胺(2014年)、环丙虫酰胺(2017年)等;即将上市的产品有:巴斯夫/三井化学共同开发的溴虫氟苯双酰胺(broflanilide);正在研发的产品有:拜耳的四唑虫酰胺(tetraniliprole)等;我国自主研发的双酰胺类杀虫剂除四氯虫酰胺外,还有氯氟氰虫酰胺、硫虫酰胺等。

“双酰胺”是这类化合物重要的结构特征,鱼尼丁[鱼尼丁,英文Ryanodine, 从南美大枫子科灌木尼亚那( Ryania speciosa) 中提取出来的一种肌肉毒剂。]受体作用剂是它们的主要作用机理。然而,由于化学结构上的变化,这类产品并非都是鱼尼丁受体作用剂。氟苯虫酰胺、氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺、四氯虫酰胺、四唑虫酰胺、环丙虫酰胺(cyclaniliprole)、氯氟氰虫酰胺、硫虫酰胺皆为鱼尼丁受体作用剂;而溴虫氟苯双酰胺的作用机理则显著不同,它是γ-氨基丁酸(GABA)受体拮抗剂。

国际杀虫剂抗性行动委员会(IRAC)将鱼尼丁受体作用剂归为第28组(IRAC Group 28),目前该组中的成员有5个:氯虫苯甲酰胺(chlorantraniliprole)、溴氰虫酰胺(cyantraniliprole)、环丙虫酰胺(cyclaniliprole)、氟苯虫酰胺(flubendiamide)、四唑虫酰胺(tetraniliprole)。新增加到该组中的环丙虫酰胺和四唑虫酰胺显然为鱼尼丁受体作用剂。

近年来,双酰胺类杀虫剂市场增长迅猛,目前其销售额[销售额是指纳税人销售货物、提供应税劳务或服务,从购买; 或接受应税劳务方或服务方收取的全部价款和切价外费用,但是不包括向购买方收取的销项税额以及代为收取的**性基金或者行政事业性收费。]已接近20亿美元,未来仍将有较大的增长潜力。

01

氯虫苯甲酰胺

氯虫苯甲酰胺(通用名:chlorantraniliprole;商标名:Rynaxypyr;开发代号:DPX-E2Y45)是杜邦开发的邻甲酰氨基苯甲酰胺类化合物中的第1个产品,现已归入富美实的门下,先正达[2000 年11月13日, 阿斯特拉捷利康的农化业务——捷利康农化公司以及诺华的作物保护和种子业务分别从原公司中独立出来,合并组建全球最具实力的专注于农业科技的企业——先正达(Syngenta)。]、北兴、爱利思达等也参与到该产品的市场开发中。

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图1 氯虫苯甲酰胺的结构式

氯虫苯甲酰胺作用于昆虫的鱼尼丁受体,使其过度释放平滑肌和横纹肌细胞内储存的钙离子,引起害虫肌肉调节功能衰弱,影响昆虫行为,使其迅速停止取食,最终致死。

氯虫苯甲酰胺具有较强的渗透性和内吸传导性,进入植株的药剂沿木质部传导至未施药的其他部位,有利于保护新生组织;以胃毒为主,触杀作用次之;持效期长,耐雨水冲刷。

氯虫苯甲酰胺高效广谱,可防治大多数咀嚼式口器害虫,尤其是鳞翅目害虫,对鳞翅目的夜蛾科、螟蛾科、蛀果蛾科、卷叶蛾科、粉蛾科、菜蛾科、麦蛾科、细蛾科等均有很好的防治效果;对部分鞘翅目、双翅目、等翅目害虫也有较高的活性。适用于大豆、水稻、棉花、玉米、谷物、梨果、葡萄、马铃薯、甘蔗、向日葵、甜菜、油菜、其他果蔬、非作物等许多领域。叶面处理、种子处理或土壤处理皆可,有效成分用药量35~50 g/hm2。

2008年,氯虫苯甲酰胺上市,现已在全球100多个国家销售,几乎覆盖了所有主要市场。

时至2019年11月15日,我国登记的氯虫苯甲酰胺产品虽已达31个,但氯虫苯甲酰胺仍为专利保护产品,其在中国的化合物专利(CN100391338C)将于2022年8月12日到期。

2017年,氯虫苯甲酰胺的全球销售额为14.02亿美元,同比2016年的13.65亿美元增长了2.7%,2012—2017年的复合年增长率为8.9%。

氯虫苯甲酰胺在拉丁美洲和亚洲的市场最大,分别占其全球市场的26.4%和25.6%。大豆和果蔬是氯虫苯甲酰胺最重要的应用作物,尤其是大豆,已占据其全球市场的21.0%。巴西、印度、美国、中国、阿根廷是氯虫苯甲酰胺最重要的五大国家市场,分别占其总销售额的21.0%、7.9%、6.3%、5.3%、4.5%。

(关于氯虫苯甲酰胺更详细的报道请见“农药资讯网”网站****jsppa*******)

02

氟苯虫酰胺

氟苯虫酰胺(flubendiamide)是由日本农药株式会社1998年发现、2001年起与拜耳共同开发的双酰胺类杀虫剂,是邻苯二甲酰胺类化合物。与氯虫苯甲酰胺一样,氟苯虫酰胺也作用于昆虫的鱼尼丁受体,这是该类杀虫剂中第1个商品化产品,它的诞生标志着一个新时代的到来,开启了双酰胺类杀虫剂发展的新纪元。2007年,氟苯虫酰胺上市。

2019年11月29日,氟苯虫酰胺在中国的化合物专利(CN1328246C)到期。

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图2 氟苯虫酰胺的结构式

氟苯虫酰胺广谱,高效,具有胃毒和触杀作用,可有效防治许多鳞翅目害虫,持效期长,对幼虫阶段的害虫防效尤佳;主要用于大豆、棉花、玉米、水稻、谷物、向日葵、马铃薯、梨果、甘蔗、葡萄、油菜、其他果蔬等,并用于非作物领域。叶面喷雾,有效成分用药量为25~90 g/hm2。

氟苯虫酰胺的生态毒性资料显示,其对鸟类低毒,对鱼类高毒,对大型溞剧毒(最高级别),对藻类高毒(最高级别),对蜜蜂低毒。这两个最高级别的毒性直接导致了氟苯虫酰胺的市场开发命运多舛。

氟苯虫酰胺现已在许多国家登记和上市,如巴西、印度、中国、阿根廷、日本、澳大利亚、韩国、越南、巴基斯坦、泰国、西班牙、象牙海岸、哥伦比亚、墨西哥、玻利维亚、智利、肯尼亚、菲律宾、秘鲁等。

拜耳和日本农药开发了氟苯虫酰胺的多个复配产品,如Belt Expert(氟苯虫酰胺+噻虫啉;拜耳)、CellOh(氟苯虫酰胺+吡虫啉;拜耳、日本农药)、Tihan(氟苯虫酰胺+螺虫乙酯;拜耳)、Tourismo(氟苯虫酰胺+噻嗪酮;日本农药)、Vetica(氟苯虫酰胺+噻嗪酮;日本农药)等。其主要剂型有:悬浮剂[防沉淀剂一般指悬浮剂。]和水分散粒剂等。

由于氟苯虫酰胺在水稻上使用对无脊椎动物(大型溞)存在不可接受的风险,对水生生态环境存在极大风险,我国已于2016年9月7日起撤销氟苯虫酰胺在水稻作物上使用的农药登记;自2018年10月1日起,禁止氟苯虫酰胺在水稻作物上使用;时至2019年11月15日,我国登记的氟苯虫酰胺产品仅有8个。基于同样原因,美国也撤销了氟苯虫酰胺在200多种作物上的登记。尽管如此,全球而言,氟苯虫酰胺仍为一重磅产品。

氟苯虫酰胺自2007年上市以来,销售额一路飙升,并于2014年创造了5.30亿美元的历史最高记录;2015—2016年,氟苯虫酰胺的销售额连续下降。2016年,氟苯虫酰胺的全球销售额为4.43亿美元,同比下降了7.7%,这主要由于氟苯虫酰胺在巴西和美国大豆上的使用下降所致;2011—2016年,氟苯虫酰胺的复合年增长率为24.2%。

巴西是氟苯虫酰胺最大的市场,2016年的销售额为1.86亿美元,占总市场的41.9%;在巴西,氟苯虫酰胺主要用于大豆,其销售额为1.36亿美元,占巴西该产品市场的73.1%。印度(0.28亿美元)、中国(0.22亿美元)、阿根廷(0.17亿美元)、日本(0.15亿美元)、澳大利亚(0.11亿美元)也是氟苯虫酰胺的重要市场,其销售额均在1,000万美元以上。

大豆是氟苯虫酰胺最重要的应用作物,2016年的销售额为1.55亿美元,占全球市场的35.1%;棉花(0.44亿美元)、玉米(0.21亿美元)等也是氟苯虫酰胺的重要作物市场。

拉丁美洲是氟苯虫酰胺的第一大地区市场,2016年的销售额为2.05亿美元,占全球市场的46.2%。亚洲为第二大地区市场,销售额为0.91亿美元,占总市场的20.6%。氟苯虫酰胺在北美自由贸易区的销售额为0.16亿美元,占总市场的3.5%。

03

溴氰虫酰胺

溴氰虫酰胺(通用名:cyantraniliprole;商标名:Cyazypyr;开发代号:DPX-HGW86)是氯虫苯甲酰胺的姊妹产品,两者仅存一个取代基的差别;是杜邦继氯虫苯甲酰胺之后成功开发的第二代鱼尼丁受体作用剂类杀虫剂。2012年,溴氰虫酰胺上市。

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图3 溴氰虫酰胺(左)和氯虫苯甲酰胺(右)的结构式

2008年,杜邦与先正达达成协议。根据协议,先正达获得了杜邦关于溴氰虫酰胺用于复配产品的独家授权,并可开发一些非农用市场等;两公司共同分担溴氰虫酰胺的登记费用,以开发该产品的市场。

2017年底,为了陶氏化学与杜邦合并的需求,杜邦的溴氰虫酰胺与氯虫苯甲酰胺等产品一道,剥离给了富美实。

2024年1月20日,溴氰虫酰胺在中国的化合物专利(CN100441576C)到期。

杜邦曾经预计,公司氯虫苯甲酰胺的年峰值销售额有望达到15.00亿美元,溴氰虫酰胺的年峰值销售额将突破5.00亿美元。

作为氯虫苯甲酰胺的类似物,溴氰虫酰胺具有更广泛的杀虫谱。它是第一个具有交叉防治谱的双酰胺类化合物,可同时防治咀嚼式和刺吸式口器害虫。它不仅能够防治鳞翅目害虫,而且还能防治半翅目、鞘翅目和双翅目害虫。可用于玉米、甘蔗、棉花、谷物、水稻、果树、蔬菜等,防治粉虱、蓟马、蚜虫、蝽象、美洲斑潜叶蝇、甜菜夜蛾、稻纵卷叶螟[成虫夜出活动,具趋光性,雌蛾喜生长茂密的豆田产卵,散产于叶背,每雌产卵平均在40~70粒,幼虫孵化后即吐丝卷叶或缀叶潜伏在卷叶内取食,老熟后可在其中化蛹,亦可在落叶中化蛹。]、二化螟、三化螟、果蝇和甲虫等。对粉虱(包括B型和Q型烟粉虱等)、潜叶蝇和甲虫等活性尤佳。溴氰虫酰胺有效成分用药量为10~100 g/hm2,叶面喷雾、种子处理和土壤处理均可。主要剂型包括:可分散油悬浮剂、悬乳剂和悬浮剂等。

溴氰虫酰胺具有内吸、渗透和传导作用,可分布于整个植株。经药剂处理后的作物长势健壮、叶片光亮,同时可降低虫传病害的发生,提高作物产量。

溴氰虫酰胺对环境安全,美国环保署将其作为“低风险”农药予以登记。溴氰虫酰胺被视为氯虫苯甲酰胺的重要补充。

2012年,杜邦在阿根廷首先登记了溴氰虫酰胺,商品名为Benevia,用于番茄;同年上市。2013年,杜邦在加拿大登记了溴氰虫酰胺,用于马铃薯,商品名也为Benevia。溴氰虫酰胺多个产品被开发,Verimark通过沟施和种子处理,用于马铃薯,也可以土壤处理,用于芸苔属蔬菜;Exirel用于果树和蔬菜;Lumiderm为种子处理剂,用于油菜。这些产品都已上市。2013年,杜邦在中国上市了溴氰虫酰胺产品“倍内威”。2013年,先正达在阿根廷上市了种子处理产品Fortenza Duo(溴氰虫酰胺+噻虫嗪),用于玉米、大豆和向日葵;2013年,在美国上市了Fortenza;2014年,在美国上市了Zyrox,这是一种颗粒饵剂;2014年,在美国上市了Ference,用于草坪;2015年,先正达在中国上市了溴氰虫酰胺与噻虫嗪的复配产品“福亮”。福亮是中国登记的第一个能够同时防治刺吸式和咀嚼式口器害虫的杀虫种子处理剂。2017年,富美实收购了杜邦含溴氰虫酰胺产品的全球业务。目前,在我国登记的溴氰虫酰胺产品有7个。

2016年9月14日,杜邦溴氰虫酰胺在欧盟正式登记,有效期至2026年9月14日。这是溴氰虫酰胺开发史上的又一重要里程碑。

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