先正达新型杀虫剂异噁唑虫酰胺,年峰值销售额将突破5亿美元
发布日期:2025-06-30 作者:江苏省农药协会 农药资讯网 柏亚罗

 

       不同于氯虫苯甲酰胺等邻二酰胺类杀虫剂,溴虫氟苯双酰胺为间二酰胺类化合物。虽然两者的分子中都含有双酰胺结构,但它们的作用机理不同。溴虫氟苯双酰胺为全新γ-氨基丁酸(GABA)门控氯离子通道变构调节剂,其键合到昆虫GABA受体上亚基间别构位点,抑制神经传递,阻隔昆虫的抑制信号,打破昆虫神经系统的平衡状态,导致昆虫持续兴奋,抽搐,直至死亡。

       国际杀虫剂抗性行动委员会(IRAC)将溴虫氟苯双酰胺划分为第30组,这是进入该组的第1个有效成分。近日,南通泰禾化工股份有限公司创制的间二酰胺类化合物环丙氟虫胺也正式入驻IRAC第30组,成为第4个进入该组的杀虫剂。期间,异噁唑啉类产品氟噁唑酰胺、异噁唑虫酰胺次第进入该组。

       异噁唑虫酰胺是由先正达发现和开发的杀虫杀螨剂,2021年在阿根廷上市,2023年在巴西和印度上市……先正达计划将其推广到全球40多个国家和地区,应用于40多种作物,其年峰值销售额有望突破5.00亿美元。

1  理化性质及毒性

       起初,异噁唑啉类杀虫剂是作为动物保健产品开发,如日产化学开发的氟雷拉纳(fluralaner)、杜邦开发的阿福拉纳(afoxolaner)。目前,该类产品的开发较为活跃,包括洛替拉纳(lotilaner)、沙罗拉纳(sarolaner)以及在研的艾司索拉纳(esafoxolaner)等。其中,洛替拉纳进一步扩展到人用药领域。

       作为植保产品,日产化学开发了首个异噁唑啉类杀虫剂氟噁唑酰胺(fluxametamide),该产品于2018年在韩国上市,2019年在日本推出,主要用于蔬菜、果树、棉花、茶树等,防治蓟马、粉虱、潜叶蝇、甲虫、红蜘蛛、锈螨等害虫和害螨。

图1  氟噁唑酰胺的结构式

       异噁唑虫酰胺(英文通用名:isocycloseram;商品名:Plinazolin®;开发代号:SYN547407)是先正达于2011年发现的新型双芳基异噁唑啉类杀虫杀螨剂,与氟噁唑酰胺结构相似。从中间体衍生化法角度分析,异噁唑虫酰胺可能是以弗雷拉纳和氟噁唑酰胺为先导,使用异噁唑啉酮替代分子中酰胺上的基团,或者是通过合环衍生,最终优化得到。

       异噁唑虫酰胺含有2个手性中心、4个异构体,其中,(5S,4R)-异构体的活性最高。其IUPAC化学名称:80%~100%的4-[(5S)-5-(3,5-二氯-4-氟苯基)-5-(三氟甲基)-4,5-二氢异噁唑-3-基]-N-[(4R)-2-乙基-3-氧代异噁唑烷-4-基]-2-甲基苯甲酰胺与20%~0%的(5R,4R)、(5R,4S)、(5S,4S)-异构体的混合物;CAS化学名称:4-[5-(3,5-二氯-4-氟苯基)-4,5-二氢-5-(三氟甲基)-3-异噁唑基]-N-(2-乙基-3-氧代-4-异噁唑烷基)-2-甲基苯甲酰胺;CAS登录号:2061933-85-3;(5S,4R)-异构体的CAS登录号:1309959-62-3;分子式:C23H19Cl2F4N3O4;相对分子质量:548.31;结构式如图2。

图2  异噁唑虫酰胺(5S,4R)-异构体的结构式

       异噁唑虫酰胺(纯品98.4%,原药96.9%,下同)为米黄色固体粉末,略带香甜气味;熔点:138.9℃(纯品),135.3℃(原药);沸点:212℃分解(纯品),178℃分解(原药);相对密度(20℃):1.45(纯品),1.53(原药);水中溶解度(20℃):1.2 mg/L(纯品和原药);原药在有机溶剂中的溶解度(25℃;g/L):二氯甲烷400、丙酮270、乙酸乙酯190、甲醇75、甲苯33、辛醇17、己烷0.039;纯品在20℃、pH 2~12时,未发现离解现象;pH值(1%水溶液;20℃):6.81(原药);辛醇/水分配系数logKow:5.0(20℃;纯品),4.9(25℃;原药);蒸气压<6.2×10-6 Pa(20℃和25℃;纯品);亨氏常数(25℃;计算值;纯品):2.83×10-3 Pa·m3/mol;稳定性:54℃贮存2周或20℃贮存12个月,稳定(纯品和原药);安全性:不易燃,无爆炸性和氧化性。

       异噁唑虫酰胺对哺乳动物的急性经口、经皮、吸入毒性较低;对兔皮肤无刺激性,对兔眼睛有轻微刺激性;不太可能有延迟神经毒性、致癌性、生殖和发育毒性、基因毒性、免疫毒性;正常使用条件下,对人体健康无不利影响。

       异噁唑虫酰胺对陆生节肢动物的急性、短期和长期毒性较小;对土壤中无脊椎动物、微生物菌群、非靶标陆生植物无不利影响;对蜜蜂和水生动物毒性较高,对水生植物有中等毒性;对鸟类的生殖影响在可接受的范围;在哺乳动物、鱼类组织中的富集可能性较小。

       美国环保署(EPA)对异噁唑虫酰胺的人类健康和生态环境风险进行了评估,评估结果显示,只要按照标签说明使用,异噁唑虫酰胺未表现出显著的人类健康风险。未发现异噁唑虫酰胺对水生和陆生植物构成显著风险;然而,在喷雾施用过程中,该物质对蜜蜂存在潜在风险;在喷雾、种子处理和土壤处理等施用方式下,对水生无脊椎动物存在潜在风险;此外,摄入经异噁唑虫酰胺处理的油菜籽可能对鸟类和哺乳动物产生慢性毒性风险。另外,根据《濒危物种法》,EPA初步评估认为,在一定的暴露剂量下,异噁唑虫酰胺可能对至少1种濒危动物或植物产生不利影响。

       针对这些风险评估结果,EPA提出了一系列减风险措施,旨在降低异噁唑虫酰胺对蜜蜂、水生无脊椎动物、鸟类以及濒危物种的潜在影响。

2  作用机理及应用

       与溴虫氟苯双酰胺的作用机理相同,异噁唑虫酰胺也为γ-氨基丁酸(GABA)门控氯离子通道变构调节剂(allosteric modulators),通过改变害虫GABA受体,阻止正常的信号传递,使害虫不能平息兴奋,达到杀虫效果。IRAC将其归为第30组。

       目前,IRAC第30组中包括两类化学结构的4个产品,也即,间二酰胺类产品溴虫氟苯双酰胺(broflanilide)、环丙氟虫胺(cyproflanilide),以及异噁唑啉类产品异噁唑虫酰胺(isocycloseram)、氟噁唑酰胺(fluxametamide)。其中,溴虫氟苯双酰胺最先进入该组,环丙氟虫胺新近加盟。未来,清原作物的噁唑氟虫胺(isoflualanam)也将归入该组。噁唑氟虫胺是清原作物进入杀虫剂领域创制的首个专利化合物,兼具胃毒、触杀和一定的内吸作用,速效性高,有杀卵作用,杀虫谱涵盖鳞翅目、鞘翅目、蜱螨目(卵、幼螨、若螨、成螨)、半翅目(蚜虫)、缨翅目(蓟马)等多种害虫。

       离子型GABA受体为杀虫剂的重要靶标,是昆虫神经系统中最主要的抑制性神经递质受体。目前,针对这一靶标蛋白的不同结合位点,已开发了4类不同作用机制的杀虫剂。两类传统的GABA门控氯离子通道阻断剂——有机氯类杀虫剂(狄氏剂、硫丹等)和苯基吡唑类杀虫剂(氟虫腈、乙虫腈等),以及两类新型的GABA门控氯离子通道变构调节剂——异噁唑啉类杀虫剂(异噁唑虫酰胺、氟噁唑酰胺等)和间二酰胺类杀虫剂(溴虫氟苯双酰胺、环丙氟虫胺等),均通过作用于RDL亚基而发挥杀虫活性。进一步的研究证明,它们的靶标位点不同,异噁唑啉类杀虫剂异噁唑虫酰胺和间二酰胺类杀虫剂溴虫氟苯双酰胺均作用于昆虫GABA受体RDL亚基G3′TMD3位点。另外,异噁唑虫酰胺与IRAC第6组[谷氨酸门控氯离子通道(GluCl)变构调节剂]中的杀虫剂(如阿维菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐等)的靶标位点也不相同。

       因此,异噁唑虫酰胺不仅与这些作用靶标相同或相似的杀虫剂无交互抗性,而且与其他作用机理的杀虫剂也无交互抗性,非常适用于有害生物的综合管理(IPM)。

       根据美国加州大学伯克利分校John E. Casida教授的分类,异噁唑啉类和间二酰胺杀虫剂同属于GABA受体的第二代非竞争性拮抗剂(NCA-Ⅱ)。

       GABA是无脊椎动物中主要的抑制性神经递质,其受体由RDL基因编码的亚基组成,通常被称为RDL GABA受体。脊椎动物的基因编码许多不同的亚基,可以形成大量复杂的异戊聚体,而功能性昆虫的GABA受体只能由RDL亚基构成。因此,昆虫GABA受体与脊椎动物在组成和药理学方面存在重要差异。尤其对于NCA-Ⅱ来说,其结合位点在昆虫和哺乳动物之间具有明显差异,因而具有选择性毒性。

       异噁唑虫酰胺广谱、高效、持效,具有触杀和胃毒作用,无内吸性。可用于大豆、玉米、水稻、谷物、水果和蔬菜、花生、油料作物、马铃薯、棉花、咖啡、烟草等领域,防治鳞翅目、半翅目、鞘翅目、缨翅目、双翅目、蜱螨目等害虫和害螨等,如二化螟、海灰翅夜蛾、斜纹夜蛾、小菜蛾、烟芽夜蛾、烟草蓟马、黄瓜条叶甲、玉米根虫、甲虫、棉铃虫、蚜虫、毛虫、葱蓟马、红蜘蛛、二斑叶螨、侧多食跗线螨等;也可用于卫生害虫的防治,如臭虫、苍蝇、蚊虫等;并可用于林业和专业虫害防治领域;还可用于种子处理。异噁唑虫酰胺对臭虫、螨虫、蓟马、毛虫、苍蝇、甲虫等具有较好的防治效果。

       据先正达介绍,异噁唑虫酰胺将为害虫防治树立新标杆,特别是针对那些现有产品无法有效防治的害虫。它为抗性治理提供有效的解决方案,取代效果不尽人意的传统化学药剂。该产品在光照下能保持稳定,并且耐雨水冲刷,因此,可以延长喷施间隔时间,减少用药次数,提高作物产量和质量。

       2025年,先正达Sovrenta®正式获得世界卫生组织(WHO)预认证,为全球疟疾防控提供新方案。Sovrenta®采用公司的Plinazolin®(异噁唑虫酰胺)技术,通过靶向蚊虫神经系统,阻断其肌肉放松信号传导,从而使其麻痹并最终死亡。单季单次施药即可见效,能够显著降低防控成本。而且其创新作用机制可确保即使在蚊虫种群对传统杀虫剂抗性日益增强的区域,仍能实现高效防控。与其他产品交替使用时,Sovrenta®也可进一步延长关键病媒防控解决方案的有效期。

       据先正达介绍,Sovrenta®是公司病媒防控产品线的重要补充,可助力升级抗性管理策略。这在蚊虫对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性的地区尤为关键。Sovrenta®是目前唯一被认证提供全年防护的杀虫剂,为疟疾防控项目提供了守护社区的有力工具。

3  产品登记及上市

       异噁唑虫酰胺产品性能优秀,对哺乳动物、作物、生态环境安全性较高,其生产和使用成本可以接受,在作物保护领域具有广阔的市场开发和应用前景。

       2021年11月24日,先正达植保在瑞士巴塞尔宣布推出基于异噁唑虫酰胺的Plinazolin®技术。2021年,异噁唑虫酰胺在阿根廷率先登记和上市;同年,在澳大利亚取得登记;2022年,在韩国获准登记;2023年,在巴西、印度、越南登记和上市;2025年,在乌克兰取得登记,并在巴基斯坦上市;2025年,异噁唑虫酰胺系列产品有望在美国取得登记。另外,先正达还在加拿大、俄罗斯、中国、印度尼西亚等国开展登记工作。未来几年,异噁唑虫酰胺还将在更多国家和地区登记和上市。先正达计划在全球40多个国家和地区面向40多种作物进行商业化推广。

       异噁唑虫酰胺产品上市以来,受到市场的广泛欢迎。2023年,先正达基于异噁唑虫酰胺的产品在亚太和巴西市场表现尤为强劲。2024年,先正达新产品业绩持续向好,采用Plinazolin®技术(异噁唑虫酰胺)的产品销量翻了一番。2025年一季度,先正达Plinazolin®的销售持续强劲增长。

       据报道,2025年3月,先正达投资5,000万英镑升级后的英国哈德斯菲尔德工厂正式启用,专注生产Plinazolin®(异噁唑虫酰胺),目前首批产品已顺利下线。据公司介绍,哈德斯菲尔德工厂将成为异噁唑虫酰胺高级阶段的最大生产基地,其产品将远销全球40多个国家。

       异噁唑虫酰胺是先正达开发的又一重磅产品,预计其年峰值销售额将突破5.00亿美元。

3.1  在阿根廷登记和上市

       阿根廷是异噁唑虫酰胺产品的首发地。2021年11月,先正达96%异噁唑虫酰胺原药和Virantra™(40%异噁唑虫酰胺悬浮剂)在阿根廷取得登记,这是该有效成分在全球的首次登记;2021年12月,Virantra™在阿根廷上市。因产品性能优秀,Virantra™荣获2022年度作物科学奖(Crop Science Awards;此前被称为Agrow Awards)中的最佳创新植保产品奖。

       Virantra™在阿根廷登记用于洋葱、花生、马铃薯、苹果、梨、胡椒、大豆、番茄等,防治烟蓟马、二斑叶螨、六点蓟马、南美斑潜蝇、西花蓟马、苹果全爪螨、梨圆蚧、侧多食跗线螨、棕翅椿象、红带椿象、绿肚椿象、稻绿蝽、黑豆象甲、番茄刺皮瘿螨、潜麦蛾等。

       Virantra™是含有Plinazolin®技术的产品,阿根廷种植者在第一时间受益于此项新技术。Plinazolin®技术能使农民在广泛的作物和地域范围内有效控制害虫,同时解决现有杀虫剂抗性问题。

       2024年,先正达创新产品Verdavis®(异噁唑虫酰胺+高效氯氟氰菊酯)在阿根廷获准登记,防治玉米叶蝉。通过叶面喷雾,Verdavis®高效控制玉米叶蝉从卵、若虫到成虫的各个生长阶段,破坏其生存循环。其持效期长,不会引起植物毒性,抗紫外线、耐雨水冲刷能力强,从而延长防治周期,有效保护作物生长。

3.2  在澳大利亚登记和上市

       2021年以来,先正达澳大利亚公司在澳大利亚登记了4个异噁唑虫酰胺产品。

       2021年11月18日,公司的异噁唑虫酰胺原药在澳大利亚取得登记。

       2022年11月9日,公司的Simodis Plinazolin(100.0 g/L异噁唑虫酰胺可分散液剂)在澳大利亚取得登记,防治芸苔属蔬菜上的菜粉蝶、小菜蛾、棉铃虫,球茎类蔬菜上的葱蓟马,葫芦上的叶螨、广明螨、黄瓜蛾、蓟马、二斑叶螨,果用蔬菜上的广明螨、蓟马、番茄锈螨、二斑叶螨等。

       2023年3月7日,公司的Equento®(100.0 g/L异噁唑虫酰胺种子处理悬浮剂)在澳大利亚取得登记,防治油菜上的红腿地螨、木虱等。

       Equento®基于先正达先进的Plinazolin®技术,从种子萌发之初就提供保护作用。该产品可用于谷物、油料作物等,防治线虫、红腿地螨等。Equento®对种子和作物安全,在极低的剂量下仍非常有效,且不易在土壤中溶解或移动,为作物根部区域提供精确有效的虫害控制,确保根系更健康,从而有助于改善土壤健康和生物多样性。Equento®即使在土壤温度较低的情况下,也能有效控制并减少土壤中的害虫数量。

       2024年,先正达在澳大利亚推出新型种子处理剂Equento® Extreme(噻虫嗪+异噁唑虫酰胺)。借助双重作用机理的协同效应,Equento® Extreme可实现对多种油菜早期危害性害虫如红脚地螨等的快速高效防控,持效期长达3~5周。此外,该产品尚未发现针对性的抗性产生。

       2025年3月7日,公司的Vertento Plinazolin(400 g/L异噁唑虫酰胺悬浮剂)在澳大利亚取得登记,防治杏树黄斑露尾甲,鳄梨园香蕉斑点虫、水果斑点虫,柑橘树水果斑点虫、柑橘蓟马、苹浅褐卷叶蛾,澳洲坚果上的水果斑点虫、象鼻虫,芒果园香蕉斑点虫、水果斑点虫,木瓜上的香蕉斑点虫等。

3.3  在巴西登记和上市

       2023年,先正达异噁唑虫酰胺原药及其4个制剂产品在巴西获准登记;同年,制剂产品在巴西上市。

       Verdavis®(异噁唑虫酰胺+高效氯氟氰菊酯)用于大豆、玉米等作物,防治螨虫、毛虫、蓟马、臭虫等许多害虫和害螨。该产品中的两种有效成分具有协同增效作用,两者的复配产品击倒性更强,杀虫谱更广,持效期更长。

       Sponta®(40%异噁唑虫酰胺悬浮剂)用于棉花,这是采用Plinazolin®技术的高浓度配方,对象鼻虫、螨虫、蓟马的防效较好。该产品既可叶面喷雾,也可土壤施用,使用方便,操作简单,用量少,防效高。

       2023年,先正达还在巴西推出Joiner®(20%异噁唑虫酰胺悬浮剂),防治咖啡、蔬菜、果树等作物上的主要害虫和害螨。

       巴西是全球最大的咖啡生产国,咖啡生产面临着众多威胁。Joiner®可有效防治咖啡上最具破坏性的害虫、害螨,如咖啡果小蠹、咖啡潜叶蛾、紫红短须螨、咖啡小爪螨等。

       巴西甘蔗种植户正面临甘蔗螟虫等病虫害的严峻挑战,严重影响作物产量和糖分含量。在此背景下,先正达推出Frondeo®(40%异噁唑虫酰胺悬浮剂),专门用于控制甘蔗螟虫。该产品可提供长达约90天的持效期,显著减少了田间机械作业次数,降低了运营成本。

3.4  在印度登记和上市

       2023年,先正达在印度登记和上市了基于异噁唑虫酰胺的2个产品Incipio®和Simodis®

       Incipio®为18.1%异噁唑虫酰胺悬浮剂(200 g/L SC),用于水稻,防治螟虫和卷叶虫;Simodis®为9.2%异噁唑虫酰胺可分散液剂(100 g/L DC),用于水稻、棉花、蔬菜、花生、大豆、红豆等,防治刺吸式口器害虫和鳞翅目害虫,如蝴蝶、飞蛾等。

       Incipio®和Simodis®是先正达开发的最新解决方案,高效、广谱,持效期长,对多种抗性害虫有效。新产品的推出旨在为印度农民提供可靠有效的植物保护解决方案,提高作物产量和品质。

       Incipio®和Simodis®稳定性良好,耐雨水冲刷,降低了施用频率,延长了用药时间,从而提高了资源效率,节省了时间,减少了对环境的影响。

3.5  在韩国登记和上市

       2022年,先正达在韩国登记了含异噁唑虫酰胺的杀虫杀螨剂产品Incipio®。Incipio®为18.3%异噁唑虫酰胺悬浮剂,在韩国登记用于蔬菜和水果,防治蓟马、螨虫、跳甲、斑潜蝇、蛾、菜青虫等。

3.6  在美国登记和上市

       2025年5月9日,美国环保署(US EPA)发布公告,拟批准登记10个含有异噁唑虫酰胺的农药产品,并公开征询意见。

       本次提交的申请包括1个原药(98.0%异噁唑虫酰胺)和9个制剂(异噁唑虫酰胺含量分别为:0.71%、1.0%、1.71%、8.26%、9.27%、9.35%、18.3%、25.7%、34.8%)。制剂剂型包括1个可直接使用的胶饵剂和多个液体制剂(如悬浮剂、可分散液剂、种子处理悬浮剂等)。

       一旦获得EPA批准,这些异噁唑虫酰胺产品将推向市场,防治棉花、蔬菜、玉米、果树、谷物等作物上的害虫。

       预计异噁唑虫酰胺产品在美国的登记将于2025年获批,该活性成分在美国的独家数据保护期预计至2035年。

3.7  在其他国家登记和上市

       2023年,先正达在越南登记了Incipio®(200 g/L异噁唑虫酰胺悬浮剂),用于水稻,防治二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟等。

       2025年一季度,采用先正达Plinazolin®技术的异噁唑虫酰胺产品在乌克兰获准登记,用于大田作物和马铃薯。近日,先正达在巴基斯坦上市了Incipio®(200 g/L异噁唑虫酰胺悬浮剂),用于水稻,防治二化螟、稻纵卷叶螟等。

       另外,先正达还在加拿大、俄罗斯、中国、印度尼西亚等国开展异噁唑虫酰胺的登记工作。

4  化合物专利

       2010年12月1日,先正达参股股份有限公司申请了关于异噁唑虫酰胺的许多化合物专利,包括PCT专利、欧洲专利、美国专利、中国专利等。

       PCT专利:WO2011067272A1,申请于2010年12月1日;发明名称:Insecticidal compounds based on isoxazoline derivatives。

       欧洲专利:EP2507230,申请于2010年12月1日,2030年11月30日到期。

       美国专利:US2012238517,申请于2010年12月1日,2030年12月1日到期。

       中国专利:CN102639529B(ZL201080054495.6),申请于2010年12月1日,2030年11月30日到期;发明名称:基于异噁唑啉衍生物的杀虫化合物。

5  市场前景

       异噁唑虫酰胺是先正达研发的新型异噁唑啉类杀虫杀螨剂,其活性高,杀虫谱广,将为害虫防治树立新标杆,并以全新作用机理有效防治抗性害虫,成为有害生物综合防治的有力武器。

       异噁唑虫酰胺于2021年在阿根廷率先登记和上市,现已在澳大利亚、巴西、印度、韩国、越南、乌克兰等国取得登记,即将在美国获准登记,未来将在更多国家登记和上市,预计其年峰值销售额将超过5.00亿美元,成为杀虫剂市场的又一重磅产品。

       2030年,异噁唑虫酰胺在许多国家和地区的化合物专利到期。作为异噁唑啉类杀虫剂中的热门产品,异噁唑虫酰胺已经引发市场强烈关注,许多非专利产品生产商或将参与到该产品的市场开发中,从而推动该产品更广泛的应用,进一步提升其市场地位。

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