原标题:丙硫菌唑全球市场开发进展
在全球杀菌剂市场,年销售额超过10亿美元的品种凤毛麟角,丙硫菌唑便是其中之一。
丙硫菌唑为拜耳研发的新型三唑硫酮类广谱杀菌剂,为甾醇脱甲基化抑制剂,2002年由A. Mauler-Machnik等在英国布赖顿植保会议上报道,2004年在德国率先上市。
丙硫菌唑商业化开发非常成功,继上市以来,其以优秀的产品性能,在全球70多个国家广泛应用,销售额迅速攀升,多年蝉联拜耳产品榜之首,同时又是全球第二大杀菌剂、谷物用第一大杀菌剂、大豆用第三大杀菌剂。2021年,丙硫菌唑的全球销售额达10.20亿美元。
2019年,丙硫菌唑在我国首获登记,随即在中国上市。时至2024年5月,我国登记的丙硫菌唑产品有64个,其中,原药32个。2024年5月21日,17个丙硫菌唑与戊唑醇的复配产品一次性获批,更加推升了丙硫菌唑在中国市场的热度。
1 理化性质和安全性
丙硫菌唑英文通用名:prothioconazole;试验代号:AMS 21619、BAY JAU 6476、JAU 6476;商品名:Proline、Redigo、Rudis等。化学名称:(RS)-2-[2-(1-氯环丙基)-3-(2-氯苯基)-2-羟基丙基]-2,4-二氢-1,2,4-三唑-3-硫酮;CAS登录号:178928-70-6;分子式:C14H15Cl2N3OS;相对分子质量:344.26;结构式如图1。
图1 丙硫菌唑的化学结构式
理化性质:丙硫菌唑纯品为白色至浅褐色晶状粉末;熔点:139.1~144.5℃;沸点:(487±50)℃;蒸气压(20℃)<4×10-7 Pa;分配系数:正辛醇/水logKow=4.05(无缓冲,20℃),4.16(pH 4),3.82(pH 7),2.00(pH 9);Henry常数<3×10-5 Pa·m3/mol;相对密度:1.36(20~25℃)。溶解度(g/L,20~25℃):水0.005(pH 4)、0.3(pH 8)、2.0(pH 9);正庚烷<0.1,二甲苯8,正辛醇58,异丙醇87,乙腈69,二甲亚砜126,二氯甲烷88,乙酸乙酯>250,聚乙二醇>250,丙酮>250。稳定性:环境温度下稳定,pH 4~9水解稳定,水中快速光解脱硫。pKa=6.9。
毒性:大鼠急性经口LD50>6,200 mg/kg,急性经皮LD50>2,000 mg/kg。对皮肤和眼睛无刺激,对皮肤无致敏现象。大鼠急性吸入LC50>4,990 mg/m3空气。NOAEL[mg/(kg·d)]:狗短期经口(13 w)25,大鼠慢性饲喂(2 a)5;丙硫菌唑脱硫产物[2-(1-氯环丙基)-1-(2-氯苯基)-3-(1,2,4-三唑-1-基)-丙-2-醇]:狗短期饲喂1.6,大鼠慢性1.1。ADI(mg/kg):丙硫菌唑(EC)0.05,脱硫代谢产物0.01(2007);丙硫菌唑(EPA)RfD尚未确定,脱硫代谢产物aRfD 0.002、cRfD 0.001(2007)。无遗传毒性、无繁殖毒性或致畸毒性。
生态效应:鹌鹑急性经口LD50>2,000 mg/kg。鹌鹑饲喂LD50(5 d)>5,000 mg/kg。虹鳟鱼LC50(96 h)1.83 mg/L。水蚤急性LC50(48 h)1.30 mg/L。月牙藻亚慢性EbC50 1.10 mg/L,ErC50 2.18 mg/L。对蜜蜂无害,LD50(μg/只):经口>71,接触>200。蚯蚓LC50(14 d)>1,000 mg/kg干土。对非靶标节肢动物或土壤生物无影响。
环境行为:① 动物。丙硫菌唑在动物体内被迅速吸收和广泛代谢,主要通过粪便排出体外。在体内不存在潜在的积累。丙硫菌唑的主要代谢反应是与葡糖醛酸共轭和苯基部分脱硫羟基化。② 植物。丙硫菌唑的代谢过程主要通过氧化裂解反应,主要代谢产物是脱硫丙硫菌唑和三唑胺、三唑羟基丙酸及三唑乙酸。在植物中没有检测出游离的1,2,4-三唑。③ 土壤/环境。丙硫菌唑迅速降解为脱硫丙硫菌唑和S-甲基丙硫菌唑。母体化合物和代谢物的浸出或积累可能性很低。丙硫菌唑、脱硫丙硫菌唑和S-甲基丙硫菌唑在土壤中的DT50(实验室,20℃)分别为0.07~1.3 d、7~34 d和6~46 d。Koc(mL/g)分别为1,765、523~625和1,974~2,995。丙硫菌唑在水/沉积物有氧条件下迅速降解(DT50 2~3 d);主要代谢产物是脱硫丙硫菌唑和1,2,4-三唑(在水层中检测到)和S-甲基丙硫菌唑(在沉积物中)。
2023年,丙硫菌唑获得欧盟再评审重大进展。欧盟评审机构初步确认,丙硫菌唑无内分泌干扰效应;并将由欧洲食品安全局(EFSA)根据最新评估草案及公众评议的反馈意见,发布最终风险评估结论。
2 作用机理、抗性、应用
丙硫菌唑靶标甾醇生物合成过程中C14-脱甲基酶,为甾醇脱甲基化抑制剂(DMI)类杀菌剂。
C14-脱甲基酶,也称14α-脱甲基酶或CYP51,属于细胞色素P450超家族,是麦角甾醇合成的必要物质,而麦角甾醇是真菌细胞膜的重要组成成分。C14-脱甲基酶是农用杀菌剂的重要靶标,也是三唑类杀菌剂的主要靶标。丙硫菌唑通过抑制C14-脱甲基酶,阻碍麦角甾醇生物合成,破坏真菌细胞膜合成,进而达到杀菌作用。丙硫菌唑和其他三唑类杀菌剂一样,对植物生长具有一定的调节作用。另有研究报道,丙硫菌唑能诱导寄主产生抗性。
国际杀菌剂抗性行动委员会(FRAC)将丙硫菌唑归为G1亚组(或第3组),与三唑类杀菌剂同组,该组中现有27个有效成分,均属于甾醇生物合成抑制剂(SBI)Ⅰ组中的成员。
丙硫菌唑杀菌谱广,具有很好的内吸作用,优秀的保护、治疗、铲除活性,持效期长。广泛用于谷物、大豆、油菜、棉花、玉米、甜菜、向日葵、马铃薯、花生、水稻、蔬菜等作物,防治由壳针孢菌、镰刀菌、喙孢菌等许多病原菌引起的病害。使用剂量通常为200 g a.i./hm2,其活性优于或相当于常规杀菌剂,如氟环唑、戊唑醇、嘧菌环胺等。
尤其是,丙硫菌唑能高效防治小麦赤霉病,显著降低DON毒素;同时,还提供保绿防衰作用,提高作物产量。其对作物安全,叶面处理、土壤处理、种子处理皆可。
丙硫菌唑几乎对所有麦类病害都有很好的防效,如小麦和大麦上的赤霉病、白粉病、锈病、纹枯病、颖枯病、叶斑病、网斑病、云纹病、基腐病等;有效防治油菜和花生土传和叶面病害,如菌核病、灰霉病、黑斑病、褐斑病、黑胫病、锈病、白绢病、立枯病等;用于防治水稻稻瘟病、纹枯病、褐斑病、黑粉病、稻曲病,白菜黑斑病,大豆上的亚洲大豆锈病、灰斑病、白粉病、炭疽病,甜菜褐斑病、白粉病、根腐病、基腐病,玉米炭疽病、眼斑病、灰斑病、大斑病、圆斑病、锈病、小斑病、茎腐病、根腐病等。
丙硫菌唑还用于非作物领域,如防治高尔夫球场草坪草上由子囊菌、担子菌、半知菌引起的病害,包括炭疽病、褐斑病、币斑病、仙环病、灰斑病、灰雪霉病、大斑病、雪霉叶枯病、春季坏死斑病、夏季斑枯病、全蚀病等;用于树木苗圃,防治松梭形锈病、松树脂溃疡病、立枯病等。
与传统三唑类杀菌剂相比,丙硫菌唑通常具有更高杀菌活性、更强内吸传导作用、更广杀菌谱。
研究发现,赤霉病菌对戊唑醇等常规三唑类杀菌剂容易产生低水平抗药性和唑类杀菌剂之间的交互抗性,在亚致死剂量下,还对毒素合成有促进作用,并对双子叶植物和水稻等单子叶植物容易产生可见的和不可见的隐性药害。南京农业大学周明国教授团队研究了与底物CYP51竞争性结合的丙硫菌唑的抗性风险,发现它与底物非竞争性结合的三唑类杀菌剂很少存在交互抗药性,这说明丙硫菌唑和其他三唑类杀菌剂与靶标的结合位点不同;特别是,丙硫菌唑对其他作物(尤其是水稻)安全性好,这为该产品进一步拓宽应用领域奠定了基础。
FRAC指出,丙硫菌唑具有中等抗性风险。许多真菌对丙硫菌唑已产生抗性,已知的抗性机理包括靶标位点突变体Y136F、ABC转运体等。DMI杀菌剂对相同真菌的交互抗性可能存在,但其对SBI其他组中的杀菌剂没有交互抗性[如SBI Ⅱ组中的吗啉类产品、螺环菌胺等]。
全国农技中心组织完成的《2023年全国农业有害生物抗药性监测报告》显示,在江苏、浙江、山东、河北、山西等省,均检测到小麦赤霉病对丙硫菌唑的抗性菌株。
为了延缓丙硫菌唑抗药性的产生和发展,拜耳及其他公司开发了基于丙硫菌唑的许多复配产品。配伍产品中有甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂氟嘧菌酯、肟菌酯、嘧菌酯,有三唑类杀菌剂戊唑醇、叶菌唑,有琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)类杀菌剂氟唑菌苯胺、氟吡菌酰胺、氯氟联苯吡菌胺,杂环类杀菌剂螺环菌胺,新烟碱类杀虫剂噻虫胺、吡虫啉等。复配产品包括二元、三元、四元复配。通过复配,不仅扩大了产品的防治谱,延长了持效期,延缓了抗性发展,而且还可以提高作物抗逆性,增加作物产量,有力地提升了丙硫菌唑的市场地位。
丙硫菌唑产品的主要剂型有:乳油(EC)、悬浮剂(SC)、种子处理悬浮剂(FS)、可分散油悬浮剂(OD)、水分散粒剂(WG)等。从全球来看,乳油和悬浮剂是丙硫菌唑非常重要的产品剂型,尤其在英国,丙硫菌唑的乳油产品非常多。
3 产品登记开发及市场推广
2004年,丙硫菌唑率先在德国上市,现已在全球70多个国家销售,包括欧盟27个成员国、巴西、加拿大、英国、美国、澳大利亚、阿根廷、乌克兰、俄罗斯、土耳其、中国等。近年来,丙硫菌唑在中国的登记产品激增。
丙硫菌唑杰出的产品性能以及高度的包容性,使其以“惊人”数量的单剂和复配制剂横扫全球市场。丙硫菌唑不仅多年蝉联拜耳产品榜之首,而且是全球第二大杀菌剂、谷物用第一大杀菌剂、大豆用第三大杀菌剂。
根据Phillips McDougall公司的统计数据,丙硫菌唑2004年上市,2005年其销售额迅速突破1.00亿美元,达1.13亿美元;2009年为4.21亿美元,2016年为7.90亿美元,2019年为8.25亿美元,2021年为10.20亿美元。2005—2021年,丙硫菌唑复合年增长率高达14.7%,是全球鲜有的高增长率重磅产品。
丙硫菌唑主要用于谷物、大豆、油菜、玉米、棉花等作物。2021年,丙硫菌唑实现全球销售额10.20亿美元,销售量(折百)6,014.64吨。其中,销售额5,000万美元以上国家有:巴西、德国、法国、英国、加拿大、美国;销售量较大的国家有:巴西、德国、法国、美国、英国、加拿大、俄罗斯等。
表1 2021年丙硫菌唑原药在不同国家的销售额和销售量
国家 |
销售额(百万美元) |
销售量(000 kg或吨) |
巴西 |
296.8196 |
2,672.5765 |
德国 |
146.1395 |
584.6181 |
法国 |
120.1909 |
437.9843 |
英国 |
118.3806 |
395.3083 |
加拿大 |
81.5168 |
351.9662 |
美国 |
55.9452 |
405.4552 |
波兰 |
33.8914 |
166.2804 |
澳大利亚 |
25.6969 |
145.1826 |
俄罗斯 |
25.0267 |
297.9534 |
丹麦 |
19.3535 |
55.5916 |
意大利 |
16.5637 |
82.4281 |
捷克 |
14.8852 |
44.8127 |
乌克兰 |
11.893 |
91.6055 |
阿根廷 |
8.8962 |
89.9614 |
比利时 |
7.9524 |
19.4722 |
匈牙利 |
6.4482 |
48.7157 |
瑞典 |
5.9277 |
9.7256 |
荷兰 |
4.5757 |
8.4389 |
玻利维亚 |
4.1885 |
30.1 |
土耳其 |
3.6948 |
44.3422 |
智利 |
3.0498 |
13.0467 |
其他亚太国家 |
2.8033 |
0 |
保加利亚 |
2.3043 |
6.397 |
斯洛伐克 |
2.0151 |
5.6583 |
乌拉圭 |
0.966 |
3.6559 |
罗马尼亚 |
0.7401 |
3.3647 |
总计 |
1,019.8651 |
6,014.6415 |
表2 2021年丙硫菌唑原药在不同作物的销售额和销售量
作物 |
销售额(百万美元) |
销售量(000 kg或吨) |
谷物 |
549.7815 |
2,445.6296 |
大豆 |
261.7542 |
2,477.3697 |
油菜 |
115.5256 |
520.5867 |
玉米 |
54.8449 |
283.9014 |
棉花 |
23.0787 |
205.8782 |
甜菜 |
7.7819 |
50.4642 |
向日葵 |
3.9687 |
28.8126 |
其他/非作物 |
2.8033 |
0 |
马铃薯 |
0.3263 |
1.9991 |
总计 |
1,019.8651 |
6,014.6415 |
接近杀菌剂市场塔尖的丙硫菌唑,不仅以单剂产品行销全球市场,而且复配产品相当丰富,其以高度包容的姿态,几乎成为其他杀菌剂的“黄金搭档”,是农药市场“相互成全”的杰出典范。
3.1 欧盟登记产品
2004年,Proline(丙硫菌唑)在德国登记并上市,用于谷物、油菜等,这是丙硫菌唑在全球的首次上市。拜耳从其本土市场出发,开启了丙硫菌唑的登记和上市之旅。2006年,丙硫菌唑在法国登记。
2008年8月1日,丙硫菌唑作为新有效成分被列入欧盟农药登记条例(1107/2009)已登记有效成分名单,主要用于小麦、大麦等谷类作物。
由于无法在产品登记到期之前作出再评审决定,欧盟委员会已经几度延长了丙硫菌唑的登记有效期,最近一次延至2025年8月15日。丙硫菌唑现已在欧盟27个成员国取得登记,包括奥地利、比利时、保加利亚、塞浦路斯、捷克、德国、丹麦、爱沙尼亚、希腊、西班牙、芬兰、法国、克罗地亚、匈牙利、爱尔兰、意大利、立陶宛、卢森堡、拉脱维亚、马耳他、荷兰、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、瑞典、斯洛文尼亚、斯洛伐克。
3.2 英国登记产品
丙硫菌唑2004年在德国率先上市,同年,英国开始登记丙硫菌唑产品,迄今登记产品丰富,已成为全球登记产品最多的国家。
2004年8月17日,拜耳在英国登记了首批2个产品:250.0 g/L丙硫菌唑乳油(Proline)和100.0 g/L丙硫菌唑种子处理悬浮剂(Redigo);至2024年4月,丙硫菌唑在英国登记产品达189个,其中,拜耳登记了49个丙硫菌唑产品。
丙硫菌唑登记产品既有单剂,也有复配产品。复配产品的配伍包括:肟菌酯、氟嘧菌酯、戊唑醇、氯氟联苯吡菌胺、苯并烯氟菌唑、螺环菌胺、fenpicoxamid、吡唑萘菌胺、嘧菌酯、丙氧喹啉、氟嘧菌酯+肟菌酯、氯氟联苯吡菌胺+戊唑醇、氯氟联苯吡菌胺+氟吡菌酰胺、氟吡菌酰胺+戊唑醇、螺环菌胺+戊唑醇、氯氟联苯吡菌胺+螺环菌胺等。其中,戊唑醇参与的二元、三元复配产品多达57个。
除拜耳外,在英国登记丙硫菌唑产品的公司先后有:PSI (UK) Limited、Chem-Wise Limited、Clayton Plant Protection Limited、Ascot Pro-G Limited、先正达英国有限公司、Realchemie Nederland BV、Generica Europa Limited、Enviroscience Limited、HMpG GmbH、Finchimica S.p.A.、Life Scientific Limited、Simagro Trade EOOD、JT Agro Ltd.、GLOBACHEM nv、TerreChem Limited、Nuvaros IP Ltd、Seed Health Solutions Ltd、Gemini Agriculture Ltd、Agform Limited、Rotam Agrochemical Europe Limited、安道麦农业解决方案英国有限公司、Sharda Agrochem Ltd、Helm AG、Barclay Chemicals (R & D) Limited、青岛奥迪斯生物科技有限公司、CAC Chemical GmbH、科迪华农业科学英国有限公司、Albaugh UK Limited、Agrimar (U.K.) Limited、南通泰禾化工股份有限公司、Origin Enterprises Ltd、Masstock Arable (UK) Ltd、Helm Great Britain Limited、UPL Europe Ltd、GALENIKA - FITOFARMACIJA a.d.、Nufarm UK Limited等。
丙硫菌唑产品登记剂型:乳油(159个)、悬浮剂(17个)、悬乳剂(8个)、种子处理悬浮剂(5个)。其中,乳油产品最多,占丙硫菌唑登记产品的84%。
在英国,丙硫菌唑产品主要登记用于大麦、小麦、硬质小麦、燕麦、黑麦、黑小麦、油菜、洋葱等,其中,应用于谷类作物上的产品最多。
3.3 加拿大登记产品
丙硫菌唑2006年11月15日在加拿大取得首次登记,至2024年3月,加拿大共登记了68个丙硫菌唑产品,其中包括13个原药。登记的制剂产品中,除原药和单剂外,还包括丙硫菌唑分别与戊唑醇、氟唑菌苯胺、氟吡菌酰胺、肟菌酯、啶酰菌胺、叶菌唑、氯氟醚菌唑、啶氧菌酯、嘧菌酯、甲霜灵+戊唑醇、甲霜灵+氟唑菌苯胺、戊唑醇+氟吡菌酰胺、甲霜灵+戊唑醇+吡虫啉等的复配产品。这些登记产品的剂型有:悬浮剂、种子处理悬浮剂、乳油等。
丙硫菌唑产品在加拿大先后登记的公司包括:拜耳作物科学、巴斯夫加拿大公司、WINFIELD UNITED CANADA ULC、ACETO LIFE SCIENCES, L.L.C.、泸州东方农化有限公司、安道麦农业解决方案加拿大公司、ALBAUGH LLC、MAXUNITECH NORTH AMERICA, INC.、NEWAGCO INC、FARMER'S BUSINESS NETWORK CANADA, INC.、先正达加拿大公司、SHARDA CROPCHEM LIMITED、山东海利尔化工有限公司、纽发姆农业公司、科迪华农业科技加拿大公司、VIKING CROP PRODUCTION PARTNERS INC.、CAC CHEMICAL AMERICAS LLC、ADVANTAGE CROP PROTECTION INC、宁夏新安科技有限公司等。其中,拜耳登记的丙硫菌唑产品最多,达29个;有3家中国本土公司在加拿大登记了丙硫菌唑原药。
3.4 美国登记产品
丙硫菌唑2007年在美国首获登记,至2024年3月,有40多个丙硫菌唑产品在美国取得登记。除拜耳外,先后登记的公司还包括LOVELAND PRODUCTS、巴斯夫、SHARDA USA LLC、SHARDA CROPCHEM、ALBAUGH、LIFE SCIENTIFIC、科迪华、安道麦、ACETO US、ARGITE、VIVE CROP PROTECTION、青岛奥迪斯等。登记产品除原药及单剂产品外,还包括丙硫菌唑分别与戊唑醇、肟菌酯、氟吡菌酰胺、氟唑菌苯胺、叶菌唑、啶氧菌酯、啶酰菌胺、戊唑醇+甲霜灵、氟唑菌苯胺+甲霜灵、嘧菌酯+肟菌酯、肟菌酯+氟吡菌酰胺、戊唑醇+氟吡菌酰胺、氟吡菌酰胺+霜霉威、吡虫啉+甲霜灵+戊唑醇等许多复配产品。这些登记产品的剂型主要包括:悬浮剂、种子处理悬浮剂等。
3.5 澳大利亚登记产品
丙硫菌唑2007年11月29日在澳大利亚取得首次登记,至2024年4月,澳大利亚已登记68个丙硫菌唑产品,其中包括32个原药。登记的制剂产品中,除原药和单剂外,还包括丙硫菌唑分别与戊唑醇、氯氟联苯吡菌胺、嘧菌酯、甲霜灵+氟唑菌苯胺等的复配产品。登记产品的剂型有:悬浮剂、乳油、水分散粒剂、种子处理悬浮剂等。
丙硫菌唑产品在澳大利亚先后登记的公司包括:拜耳作物科学、山东润科国际贸易有限公司、UPL AUSTRALIA PTY LTD、FARMALINX PTY LTD、如东众意化工有限公司、SIPCAM PACIFIC AUSTRALIA PTY. LIMITED、海利尔药业集团股份有限公司、AGROSHINE AUSTRALIA PTY LTD、4 FARMERS AUSTRALIA PTY LTD、CONQUEST CROP PROTECTION PTY LTD、泸州东方农化有限公司、江苏省农用激素工程技术研究中心有限公司、CROP SMART PTY LTD、TITAN AG PTY LTD、NUTRIEN AG SOLUTIONS LIMITED、FOUR SEASONS AGRIBUSINESS PTY LTD、ECHEM (AUST) PTY LIMITED、浙江中山化工集团股份有限公司、泰禾有限公司、江苏云帆化工有限公司、永农生物科学有限公司、IMTRADE AUSTRALIA PTY LTD、AXICHEM PTY LTD、CROPNOSYS INDIA PRIVATE LIMITED、GROW CHOICE PTY LTD、迈克斯(如东)化工有限公司、安徽久易农业股份有限公司、安道麦澳大利亚公司、南京仁信农业技术有限公司、上海浓辉化工有限公司、浙江新安化工集团股份有限公司、南京博兰德生物科技有限公司、ALBAUGH ASIA PACIFIC LIMITED、AGMERCH PTY LTD、AGROGILL CHEMICALS PTY LTD、宁波三江益农化学有限公司、CROPSURE PTY LTD、ENSO CORPORATION (M) SDN. BHD.、江西汇和化工有限公司、OZ CROP PTY LTD、一帆生物科技集团有限公司等。
其中,拜耳的登记产品有7个;中国本土公司有18家,他们大多登记的是丙硫菌唑原药产品。
3.6 中国登记产品
丙硫菌唑在中国的化合物专利于2015年11月到期,其硫化工艺专利于2018年到期。随着这些专利的到期,2019年1月30日,5个基于丙硫菌唑的产品在我国同时获准登记,这不仅是丙硫菌唑在我国的首次登记,也正式拉开了丙硫菌唑进入中国市场的序幕。其中,两个原药产品分别由安徽久易和海利尔登记,3个制剂产品首先发力包括赤霉病在内的小麦病害。
至2024年5月,我国登记的丙硫菌唑产品有64个。登记产品中,原药32个,含量为94%~98%不等;制剂产品32个,其中含6个仅限出口登记产品,另有26个制剂产品分别为:30%丙硫菌唑可分散油悬浮剂(防治小麦白粉病、赤霉病、锈病,花生白绢病)、75%丙硫菌唑水分散粒剂(防治小麦赤霉病)、250 g/L丙硫菌唑乳油(防治小麦赤霉病)、480 g/L丙硫菌唑悬浮剂(防治小麦赤霉病)、28%丙硫菌唑·多菌灵悬浮剂(3%丙硫菌唑+25%多菌灵;防治小麦赤霉病)、40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂(20个产品均为20%丙硫菌唑+20%戊唑醇;防治小麦白粉病、赤霉病、锈病、茎基腐病)、29.5%丙硫·咯菌腈·噻虫胺种子处理悬浮剂(3%丙硫菌唑+1.5%咯菌腈+25%噻虫胺;防治小麦根腐病、蚜虫,水稻恶苗病、蓟马)。2024年5月21日,我国一举新增17个40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂产品登记,从而使该产品的登记数量增至20个。
小麦赤霉病主要是由禾谷镰孢菌引起的世界性流行性病害,是我国小麦生产中最重要的病害之一,为国家一类农作物病害。由于小麦品种、菌源、栽培、天气、抗性、药剂等方面的因素影响,近年来,我国小麦赤霉病呈现偏重发生及范围扩大态势。赤霉病不仅导致小麦降质、减产,而且由于赤霉病菌产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON,又称“呕吐毒素”),导致麦粒中真菌毒素超标,威胁人畜健康。
丙硫菌唑产品在我国的登记和上市,其不仅高效防治小麦赤霉病,而且显著降低DON毒素含量,同时可以高效兼治小麦上的其他许多病害。
2024年,科迪华在我国推出了防治小麦赤霉病的产品“穗艳”(75%丙硫菌唑水分散粒剂)。“穗艳”在赤霉病高发地区优势明显,与目前市场上常用的赤霉病防治药剂无交互抗性。
巴斯夫将在我国上市杀菌剂新品“植乾”480克/升丙硫菌唑悬浮剂。“植乾”是一款广谱杀菌剂,对威胁小麦的主要病害赤霉病、白粉病、锈病、纹枯病等皆有很好的防效;其独特的产品配方及制剂工艺,药后4小时下雨不影响药效,使用更加方便;“植乾”+“锐收谷瑞”240 g/L氯氟醚·吡唑酯乳油、“植乾”+“尊保”23%醚菌·氟环唑悬浮剂,组合使用均有协同增效作用。
3.7 其他登记产品
巴西是丙硫菌唑最重要的国家市场,其登记产品持续增加。
丙硫菌唑2008年在巴西登记,用于大豆、棉花、豆科作物等。2011年,拜耳在巴西上市了Fox (丙硫菌唑+肟菌酯),防治亚洲大豆锈病、炭疽病、叶斑病等。2017年,拜耳在巴西登记了Fox Xpro(丙硫菌唑+氯氟联苯吡菌胺+肟菌酯),用于棉花、大麦、向日葵、大豆、小麦、油菜、鹰嘴豆等,防治亚洲大豆锈病等许多主要病害,2018年在巴西上市。
2021年,巴斯夫在巴西登记了Blavity(280 g/L丙硫菌唑+200 g/L氟唑菌酰胺),用于大豆、棉花等,防治大豆锈病、靶斑病等;2023年上市。
2021年,安道麦在其位于巴西巴拉那州隆德里纳市的工厂启动杀菌剂Armero(丙硫菌唑+代森锰锌)的生产。为生产第一批Armero,安道麦从其以色列总部进口了丙硫菌唑原药。2022年,安道麦开始在巴西位于南里奥格兰德州塔夸里的工厂生产丙硫菌唑原药。安道麦在该工厂投资超过2亿雷亚尔新建了一套杀菌剂合成装置。Armero采用安道麦独有的T.O.V.制剂技术,使药剂更加牢固地附着于叶片表面,使用简便,还能防止堵塞喷嘴,在防治主要大豆病害方面非常有效,尤其是靶斑病、亚洲大豆锈病等,且在巴西不同地区获得的防治效果高度一致。
2021年,科迪华在巴西推出杀菌剂Viovan(丙硫菌唑+啶氧菌酯),防治大豆亚洲锈病、靶斑病、褐斑病、白粉病、尾孢菌引起的病害等。
2021年,UPL在巴西推出杀菌剂Evolution(丙硫菌唑+代森锰锌+嘧菌酯),有效防治大豆炭疽病、叶枯病、靶斑病、白粉病、亚洲大豆锈病等。Evolution采用多作用位点技术,在真菌代谢的各个环节,产品中不同有效成分同时起效。这项技术有助于大幅降低病害对农药产生抗性的可能性,在真菌可能发生突变时,也可有效应对。Evolution还能促使植株更绿、更健康,并提高大豆质量和产量。
2022年,拜耳复配杀菌剂Fox Supra(24%丙硫菌唑+12% inpyrfluxam)在巴西取得登记,用于防控亚洲大豆锈病,2022年底上市。Inpyrfluxam是住友化学研发的SDHI类杀菌剂,是防治亚洲大豆锈病的新有效成分。拜耳预计,Fox Supra的年峰值销售额将超4.00亿美元。
2023年,安道麦在巴西推出Almada(丙硫菌唑+氟唑菌酰胺+代森锰锌)。Almada为可分散油悬浮剂,同样采用了安道麦独特的T.O.V.技术。该产品登记用于大豆,防治亚洲大豆锈病、炭疽病、白粉病、叶枯病、靶斑病等。
2023年,巴西Nortox公司在巴西推出杀菌剂Scudeiro(丙硫菌唑+戊唑醇),用于棉花、玉米、小麦、大麦、高粱等作物,防治靶斑病、亚洲锈病等。
2023年,先正达在巴西推出杀菌剂MIRAVIS® Pro(75 g/L丙硫菌唑+62.5 g/L氟唑菌酰羟胺),防治大豆褐斑病等。
另外,丙硫菌唑还在其他许多国家登记和上市。
2017年8月,拜耳在阿根廷上市了Cropton Xpro(丙硫菌唑+氯氟联苯吡菌胺+肟菌酯)。这是一款强有力的谷物病害解决方案,能带来更长久的持效保护和更高的作物产量。2019年5月,拜耳在阿根廷上市了杀虫/杀菌种子处理剂Chucaro(丙硫菌唑+噻虫胺+氟嘧菌酯+戊唑醇),防治谷物病害,如大麦坚黑穗病、网斑病,小麦网腥黑穗病、黄斑叶枯病,大麦、小麦赤霉病;该产品还可防治阿根廷兜虫、圣甲虫、切根虫等虫害。2022年,UPL在阿根廷推出Goldleaf(丙硫菌唑+嘧菌酯+代森锰锌),有效防治大豆上的主要病害和抗性病原菌。
2014年,拜耳在印度上市了种子处理剂Raxil Easy(丙硫菌唑+戊唑醇+甲霜灵),防治小麦散黑穗病等。
2015年,拜耳在摩洛哥登记了Soligur(丙硫菌唑+螺环菌胺+戊唑醇),防治谷物上的多种病害。
2017年,拜耳在智利上市了谷物种子处理杀菌剂Scenic(丙硫菌唑+氟嘧菌酯+戊唑醇)。Scenic对壳针孢属病害和大麦云纹病等多种病害具有优良的防治效果。
2019年12月,安道麦Armero(丙硫菌唑+代森锰锌)在巴拉圭取得登记,这是该产品首次在全球登记。Armero是安道麦采用自产丙硫菌唑推出的首个产品,提供多作用位点,有效抵御抗性,防治亚洲大豆锈病等许多病害。
在乌克兰谷物用杀菌剂市场,上市的丙硫菌唑产品有:丙硫菌唑、苯并烯氟菌唑+丙硫菌唑、氯氟联苯吡菌胺+丙硫菌唑、氟嘧菌酯+丙硫菌唑、吡唑萘菌胺+丙硫菌唑、丙硫菌唑+螺环菌胺、丙硫菌唑+戊唑醇、丙硫菌唑+肟菌酯、氯氟联苯吡菌胺+氟吡菌酰胺+丙硫菌唑、氯氟联苯吡菌胺+氟嘧菌酯+丙硫菌唑、氯氟联苯吡菌胺+丙硫菌唑+螺环菌胺、氯氟联苯吡菌胺+丙硫菌唑+戊唑醇、氯氟联苯吡菌胺+丙硫菌唑+肟菌酯、氟嘧菌酯+丙硫菌唑+肟菌酯、氟唑菌酰胺+丙硫菌唑+吡唑醚菌酯、丙硫菌唑+螺环菌胺+戊唑醇等。
4 专利概况
拜耳1995年申请了丙硫菌唑的许多化合物专利,这些专利已于2015年到期。除化合物专利外,制备专利、复配产品专利、晶形专利等都从不同角度对丙硫菌唑实施了进一步的保护。
PCT/欧洲化合物专利WO9616048、EP0793657,1995年11月8日申请,2015年11月7日专利到期。
美国化合物专利US5789430,1995年11月8日申请,2015年11月8日专利期满;其制备专利(US6172236)1998年9月26日申请,2018年9月26日期满。
中国化合物专利CN1058712C、CN1060473C,1995年11月8日申请,2015年11月7日到期。
研究发现,丙硫菌唑有两种结晶形式(晶形Ⅰ和晶形Ⅱ,或Ⅰ型和Ⅱ型)。关于这两种结晶形式最早公开于US5789430和美国专利公布号No.2006/0106080中。其中,晶形Ⅰ在室温下呈亚稳态,晶形Ⅱ在室温下是热力学稳定的。
不同晶形的丙硫菌唑除外观和硬度不同外,其稳定性、溶解性、吸湿性、熔点、颗粒密度和流动性等也不相同,从而使加工产品的质量和药效也不相同。研究发现,丙硫菌唑晶形Ⅱ特别适用于防治许多真菌和细菌病害。
丙硫菌唑晶形Ⅱ非常适用于制备制剂,尤其是,在各种情况下,晶形Ⅱ被定量转化为所需制剂,有效降低了由于凝结和/或沉积导致的剂量不准。
2003年7月10日,拜尔农作物科学股份公司(即“拜耳作物科学公司”)在中国申请了“2-[-2-(1-氯环丙基)-3-(2-氯苯基)-2-羟基丙基]-2,4-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮的晶形Ⅱ”的专利,2010年5月26日获得授权,授权公告号为CN1681390B,此专利于2023年7月9日到期。此发明涉及丙硫菌唑的晶形Ⅱ、其制备方法及其用于防治不需要的微生物的用途。
5 原药产能
随着丙硫菌唑专利到期,登记产品迅速增加,原药产能不断扩大。根据公开资料和市场调查不完全统计,丙硫菌唑及其中间体建设产能主要包括:
拜耳作为原创公司,拥有丙硫菌唑原药产能6,000吨/年。
安道麦在以色列、印度、巴西均建有丙硫菌唑原药产能,是全球领先的丙硫菌唑原药生产商和供应商。新产能加持下,安道麦能够通过内部生产完全满足公司未来计划向全球市场推出的丙硫菌唑产品需求。
久易股份1,000吨/年丙硫菌唑原药项目于2017年实现中试生产,2022年,该项目原药产能利用率达到129.49%。公司在建5,000吨/年丙硫菌唑原药项目,2023年底,该项目工程进度达35.79%。随着5,000吨/年丙硫菌唑原药项目建成达产,原1,000吨/年丙硫菌唑原药项目将技改为600吨/年砜吡草唑生产线。
2020年9月,海利尔药业集团股份有限公司全资子公司——山东海利尔化工有限公司2,000吨/年丙硫菌唑原药项目进入试生产;2022年12月,山东海利尔化工有限公司年产3,000吨丙硫菌唑原药项目进入试生产;青岛恒宁生物科技有限公司二期项目规划的丙硫菌唑产能提升为10,000吨/年,所以未来,海利尔丙硫菌唑原药产能将达15,000吨。
一帆生物科技集团全资子公司——宁夏一帆生物科技有限公司已建1,500吨/年丙硫菌唑原药项目,2023年6月正式投产。
南通泰禾化工股份有限公司全资子公司——江西天宇化工有限公司在建2,000吨/年丙硫菌唑原药项目、2,300吨/年丙硫菌唑中间体项目。
江苏长青农化股份有限公司全资子公司——长青(湖北)生物科技有限公司在建1,000吨/年丙硫菌唑原药项目。
河北临港化工有限公司全资子公司——河北山立科技化学有限公司在建10,000吨/年丙硫菌唑原药项目。
2023年2月,河北兴柏药业集团有限公司投资6.2亿元的10,000吨/年丙硫菌唑项目开工,一期建设3,000吨生产线,二期建设7,000吨生产线。
江苏七洲绿色化工股份有限公司全资子公司——七洲绿色化工(济宁)有限公司拟建8,000吨/年丙硫菌唑原药项目。
江苏托球农化股份有限公司全资子公司——托球生物科技(兰州)有限公司拟建300吨/年丙硫菌唑原药项目。
高松创新(北京)科技有限公司全资子公司——黑龙江亚尔迪新材料有限责任公司拟建1,500吨/年丙硫菌唑原药项目。
河北德谊科技集团全资子公司——河北优农派生物科技有限公司拟建2,500吨/年丙硫菌唑原药项目。
浙江永太科技股份有限公司全资子公司——内蒙古永太化学有限公司拟建500吨/年丙硫菌唑原药项目。
甘肃景宏智造新科技股份有限公司拟建2,000吨/年丙硫菌唑原药、4,000吨/年2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮(丙硫菌唑中间体)生产线。
在甘肃平文化工有限公司的拟建项目中,二期建设项目包括500吨/年丙硫菌唑原药、50吨/年丙硫菌唑中间体(2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮)生产线;三期建设项目包括1,000吨/年丙硫菌唑原药、100吨/年丙硫菌唑中间体(2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮)生产线。
博睿天晟(新疆)生物科技有限公司拟建丙硫菌唑原药及中间体项目,产能未知。
甘肃联凯生物科技有限公司拟建500吨/年丙硫菌唑原药生产线。
广东广康生化科技股份有限公司全资子公司——广东禾康精细化工有限公司拟建3,000吨/年丙硫菌唑原药生产线。
雅本化学股份有限公司控股孙公司——甘肃兰沃科技有限公司拟建4,000吨/年丙硫菌唑原药生产线。
浙江宇龙生物科技股份有限公司拟建600吨/年丙硫菌唑原药项目。
江苏苏利精细化工股份有限公司全资子公司——苏利(宁夏)新材料科技有限公司拟建2,000吨/年丙硫菌唑原药项目,取消原1,000吨/年丙硫菌唑原药建设规划。
甘肃应龙生物科技有限公司拟建2,000吨/年丙硫菌唑原药项目。
海利尔持有26%股权的陕西金信谊化工科技有限公司拟建年产18,000吨α-乙酰基-γ-丁内酯(简称“ABL”,丙硫菌唑中间体)项目,这是在公司现有一期年产3,300吨α-乙酰-γ-丁内酯产能基础上新建的二期项目。
江西天新药业股份有限公司全资子公司——宁夏天新药业有限公司拟建26,000吨/年ABL(α-乙酰基-γ-丁内酯;丙硫菌唑中间体)项目。
襄阳市裕昌精细化工有限公司拟建1,000吨/年丙硫菌唑中间体生产项目。
甘肃新微科精细化工有限责任公司拟建5,000吨/年乙酰丁内酯(即α-乙酰基-γ-丁内酯,丙硫菌唑中间体)生产线。
根据Phillips McDougall公司的统计数据,2021年丙硫菌唑全球原药销售量6,014.6415吨。而据以上不完全统计,丙硫菌唑原药在我国的已建、在建、拟建产能就已达72,900吨。一旦这些在建、拟建产能落地,我国丙硫菌唑原药产能将严重过剩。
6 市场前景
丙硫菌唑是拜耳开发的优秀广谱杀菌剂,是全球为数极少的年销售额突破10亿美元的品种之一。
丙硫菌唑可广泛用于谷物、大豆、玉米等作物,防治由壳针孢菌、镰刀菌、喙孢菌等许多病原菌引起的病害,其杰出的产品性能是其成为重磅杀菌剂的基石,其高度的兼容性,更使其成为众多杀菌剂、杀虫剂等的“黄金搭档”,从一个单品的角度,有力地诠释了有“容”乃“大”的真谛。
虽然丙硫菌唑也属于三唑类杀菌剂,但其与其他三唑类杀菌剂在靶标上的结合位点不同,因此与其他三唑类杀菌剂很少存在交互抗性,这也是它与戊唑醇等三唑类杀菌剂复配产品丰富的原因之一。而且,丙硫菌唑作物安全性好,尤其是水稻,这为已在大豆、谷物等应用领域建立了领先地位的丙硫菌唑,奠定了拓展更广阔市场的基础。
丙硫菌唑在谷物赤霉病等病害防治上已经展示了独特优势,取得了举世瞩目的成效。近年来,小麦茎基腐病在我国呈现加重发生趋势,研究表明,丙硫菌唑对该病害同样防效突出,这将成为丙硫菌唑实现市场增长的又一重要应用领域。
丙硫菌唑在我国的登记曾经一波三折,这主要与其毒性有关。欧盟评审机构通过繁复的再评审后初步确认,丙硫菌唑无内分泌干扰效应,这将为丙硫菌唑的市场增长注入新的活力。
丙硫菌唑可挖掘的市场领域仍然很多,这将推动其全球销售额进一步增长。
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