巴斯夫常在杀菌剂领域出手不凡,近年来,在杀虫剂市场也重磅布局,推出两款全新产品。双丙环虫酯(afidopyropen)防治刺吸式口器害虫;溴虫氟苯双酰胺(broflanilide)防治咀嚼式口器害虫。尤其是双丙环虫酯已于2018年上市,率先接受市场检阅。
溴虫氟苯双酰胺由巴斯夫与三井化学共同研发,作用机理新颖,国际杀虫剂抗性行动委员会(IRAC)将其归类为Group 30(据IRAC最新报道,该组中一共有2个有效成分,另1个为日产化学的fluxametamide),与现有杀虫剂无交互抗性,在控制多种咀嚼式口器害虫方面有卓越的功效,能针对经济作物和大田作物防治鳞翅目、鞘翅目及蓟马等害虫,在公共卫生中可用于防控白蚁、蚂蚁、蟑螂和苍蝇等害虫。溴虫氟苯双酰胺还将被开发用于谷物种子处理,防治金针虫。
双丙环虫酯最初由Satoshi Omura博士(2015年获诺贝尔奖)发现,并由其所属的日本北里研究所与日本明治制果药业株式会社共同研发。2010年,巴斯夫与明治制果达成协议,共同开发基于双丙环虫酯的产品。根据协议,巴斯夫获得了双丙环虫酯在除日本、中国台湾和韩国之外的全球市场的开发和销售专有权;明治制果则保留了日本、中国台湾和韩国的市场开发权。
生物源杀虫剂,作用机理新颖
双丙环虫酯(afidopyropen)由天然真菌发酵而成,为生物源杀虫剂,拥有独特的丙烯类(pyropenes)化学结构和新颖的作用机理,于2012年3月获得此ISO通用名。
其商品名为:Inscalis®、Versys™、Sefina™、Ventigra™、英威®等;开发代号:ME5343;CAS登录号:[915972-17-7];相对分子质量:593.7;分子式:C33H39NO9;结构式如图1。
图1 双丙环虫酯的结构式
其IUPAC名称为:[(3S,4R,4aR,6S,6aS,12R,12aS,12bS)-3-(环丙基羰基氧)-1,3,4,4a,5,6,6a,12,12a,12b-十氢-6,12-二羟基-4,6a,12b-三甲基-11-氧杂-9-(3-吡啶基)-2H,11H-苯并[f]吡喃[4,3-b]色满-4-基]甲基环丙烷羧酸酯。
据巴斯夫首席科学家Barbara Wedel介绍:“大多数杀虫剂是通过与影响昆虫神经、肌肉功能以及呼吸、生长、发育的某些关键功能的蛋白键合,进而影响昆虫的正常生命活动。”而双丙环虫酯通过干扰昆虫弦音器的功能,导致昆虫对重力、平衡、声音、位置和运动等失去感应,使昆虫“耳聋”、丧失协调和方向感,进而不能取食,失水,最终饥饿而亡。
双丙环虫酯起效快、高效、广谱,无内吸性,是一种全新的防治刺吸式口器害虫的杀虫剂。双丙环虫酯能快速抑制昆虫取食(10分钟内停止取食),有效降低因昆虫介体传播的病毒病和细菌性病害;具有优异的杀虫(蚜虫、粉虱等)效果;持效期长,对蚜虫的持效作用长达21 d;对害虫的多种虫态有效(对卵无效),但推荐在幼虫阶段用药,防效更好;具有优秀的叶片渗透能力;其剂型独特,耐雨水冲刷;有助于作物健康,提高作物产量和质量。
双丙环虫酯广泛用于经济作物(如果树、蔬菜、生姜、葡萄等)、大田作物(如棉花、马铃薯、大豆、谷物等)和观赏植物等,防治蚜虫、粉虱、木虱、介壳虫、粉蚧、叶蝉等刺吸式口器害虫。既可叶面处理,也可种子处理或土壤处理。
双丙环虫酯对环境友好,对传粉昆虫等有益节肢动物的急性毒性低,对昆虫天敌毒性小,对蜜蜂安全。适用于害虫的抗性管理和有害生物的综合治理。
据巴斯夫介绍,双丙环虫酯是目前最安全的化合物。其对哺乳动物、鱼、鸟类、捕食性昆虫低毒,对蜜蜂低毒,对非靶标节肢动物(如捕食螨、寄生蜂、草蛉、赤眼蜂、瓢虫等)安全。
国际杀虫剂抗性行动委员会(IRAC)将双丙环虫酯归类为Group 9D,它是目前此亚组中的第一个成员,也是唯一的成员。未来一些天然源昆虫生物型通过正常的遗传变异可能会对双丙环虫酯及Group 9D中的其他杀虫剂产生抗性。如果重复使用双丙环虫酯,那么抗性个体终将在虫口中占据主导,从而使其对抗性害虫的防效大幅降低。所以,巴斯夫在推出双丙环虫酯产品时,就严格限制其最大用药次数。
目前,Group 9中仅有两个亚组:Group 9B和Group 9D。Group 9B中包含两个吡啶甲亚胺衍生物,即为吡蚜酮和pyrifluquinazon;Group 9D仅含一个有效成分双丙环虫酯。而原先归类为Group 9C亚组的氟啶虫酰胺,现已调整至Group 29。因此,双丙环虫酯与现有杀虫剂不存在交互抗性,是优异的抗性管理工具。双丙环虫酯的上市,将提供新的药剂轮换和混配工具;特别适用于防治易产生抗药性的害虫,如桃树蚜虫、棉花棉蚜等;对于防治对新烟碱类、有机磷类、菊酯类和吡蚜酮产生抗性的害虫具有卓越的防效。
英威®是5%双丙环虫酯可分散液剂(DC),其独特的产品性能和加工剂型可以有效降低喷药时的飘移,有助于提高有效成分的药效(4倍于SC和EC剂型),提高药剂在叶片中的跨膜传导和向顶传导的能力。
研究表明,施用英威®后,药剂在喷药区域均匀全面覆盖,保证理想防效;其卓越的跨膜传导活性,使药剂从上部传导到底部,上部和底部的害虫都能得到控制,达到“正打反死”的效果;并能在叶片中向顶传导,从而防治叶片顶端的害虫。
试验证明,经英威®处理的蚜虫,其中毒反应发作的速度明显快于对照药剂;通过防治番茄桃蚜(Myzus persicae),可以有效降低番茄黄化病毒(TuYv)的传播率90%以上。英威® 7.5~12.5 g a.i./hm2对黄瓜蚜虫防效显著,药后3 d防效达94.33%~98.32%,药后7 d防效为92.07%~96.20%,持效期可达14 d左右。
登记快速推进,产品已经面市
2010年,巴斯夫获得授权,可以在全球绝大多数市场开发基于双丙环虫酯的产品。
2016年4月,巴斯夫向美国和加拿大提交了双丙环虫酯的登记资料,用于联合评审。
2018年4月18日,澳大利亚农药和兽药管理局(APVMA)批准登记了巴斯夫的杀虫剂Versys™(100 g/L 双丙环虫酯DC),这是双丙环虫酯在全球的首个登记。Versys™在澳大利亚登记用于芸苔属蔬菜、芹菜、棉花、葫芦、果用蔬菜(不包括葫芦)、生姜、叶用蔬菜(包括芸苔属叶用蔬菜)、观赏植物、西芹、马铃薯、甘薯等,防治桃蚜(Myzus persicae)、甘蓝蚜(Brevicoryne brassicae)、莴苣蚜(Nasonovia ribisnigri)、棉蚜(Aphis gossypii)等,并对烟粉虱(Bemisia tabaci)有抑制作用。当Versys™用于防治烟粉虱时,需要加入Hasten喷雾助剂(0.2%,V/V),有助于提高击倒速度和整体防效。
2018年,巴斯夫率先在印度和澳大利亚上市了双丙环虫酯产品。
2018年9月10日,美国环保署(EPA)批准登记了基于双丙环虫酯的4个产品:94.32%双丙环虫酯原药;4.89%双丙环虫酯DC(商品名:Sefina™),用于柑橘、棉花、葫芦、果用蔬菜、大豆、坚果树、块茎和球茎蔬菜等,防治蚜虫、粉虱、木虱等;9.78%双丙环虫酯DC(商品名:Ventigra™),用于观赏植物和移栽蔬菜,防治蚜虫、粉虱、粉蚧等;9.78%双丙环虫酯DC(商品名:Versys™),用于芸苔属蔬菜、柑橘、葫芦、果用蔬菜、叶用蔬菜、梨果、核果、坚果、块茎和球茎蔬菜等,防治蚜虫、粉虱、亚洲柑橘木虱等。
2018年11月29日,巴斯夫在加拿大登记了基于双丙环虫酯的4个产品:94.32%双丙环虫酯原药;50克/升双丙环虫酯DC(商品名:Sefina™),防治大豆、马铃薯上的蚜虫和粉虱等;100克/升双丙环虫酯DC(商品名:Versys™),用于块茎和球茎蔬菜、叶用蔬菜、果用蔬菜、葫芦、梨果、核果、榛子和观赏植物等,防治蚜虫和粉虱等;100克/升双丙环虫酯DC(商品名:Ventigra™),用于观赏植物(除针叶树外),防治蚜虫和粉虱等。
2019年1月30日,巴斯夫欧洲公司在我国登记了基于双丙环虫酯的3个产品:92.5%双丙环虫酯原药、50克/升双丙环虫酯DC(商品名:英威®)、75克/升阿维菌素·双丙环虫酯DC(25克/升阿维菌素+50克/升双丙环虫酯;商品名:英雷®)。3个产品皆为低毒。英威®登记防治棉花蚜虫、苹果树蚜虫,制剂用药量分别为:10~16毫升/亩、12,000~20,000倍液,叶面喷雾。英雷®登记防治番茄烟粉虱、黄瓜蚜虫、辣椒烟粉虱,制剂用药量分别为:45~53、9~13、45~53毫升/亩,叶面喷雾。同年,英威®和英雷®在中国上市。
时至2019年7月29日,双丙环虫酯尚未在欧盟登记。
另外,双丙环虫酯亦已在墨西哥、阿根廷等国申请登记。
巴斯夫基于双丙环虫酯的产品在法国生产。
拥有专利保护,仿制尚待时日
日本明治制果药业株式会社在欧洲、中国、美国等国家和地区申请了双丙环虫酯的化合物专利保护,这些专利都将于2028年3月到期。所以非专利产品生产商要生产双丙环虫酯尚需等待近9年时间。
欧洲专利(EP2119361A1),申请于2008年3月10日,终止于2028年3月9日。
中国专利(CN101626687B),申请人:明治制果药业株式会社;发明名称:害虫防治组合物;申请日:2008年3月10日;到期日:2028年3月9日。
美国专利(US8859462B2),申请于2008年3月10日,终止于2028年3月10日。
(特别致谢:江苏省农药研究所股份有限公司马海军教授提供了双丙环虫酯的相关专利信息,在此深表感谢)
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