国际杀虫剂抗性行动委员会(IRAC)将季酮酸类衍生物单独分类为第23组,目前,该组中一共有4个有效成分:螺螨酯(spirodiclofen)、螺甲螨酯(spiromesifen)、螺虫乙酯(spirotetramat)、spiropidion。其中,spiropidion为先正达最新开发的季酮酸类杀虫剂,从而打破了拜耳独撑天下的局面。由于这些有效成分中都含有螺环结构,因此,也称螺环季酮酸类化合物。这4个产品皆为乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂。
螺螨酯、螺甲螨酯和螺虫乙酯师出同门,拜耳次第上市了这3个品种,并将它们培养成颇具市场竞争力的大单品。
螺螨酯和螺甲螨酯现已成为杀螨剂市场的顶梁柱。2015年,螺螨酯成功取代丁醚脲,成为杀螨剂市场的首席产品;2016年,进一步巩固了这一市场地位。2016年,螺螨酯和螺甲螨酯分别以1.20亿和0.75亿美元的销售额居于杀螨剂市场的第一和第三位。
螺虫乙酯则打拼于刺吸式口器害虫防治领域,此方市场可谓高手如云,不仅拥有噻虫嗪和吡虫啉这样的超级“市霸”,而且氟啶虫胺腈和氟吡呋喃酮等新产品势头强劲。然而,近年来,随着欧盟率先对这些烟碱乙酰胆碱受体作用剂采取了禁限用措施,螺虫乙酯的市场关注度逐渐抬升。
2008年,拜耳上市了螺虫乙酯。该产品自上市以来,几乎没有停止过增长,并于2014年创造了1.90亿美元的峰值销售记录,2009—2014年的复合年增长率高达40.3%。2015年,虽然螺虫乙酯的销售额有所下降,但2016年又止跌回升。
“螺氏”三兄弟堪称“实力派”,螺虫乙酯显然更胜一筹,从而最受市场关注。
螺虫乙酯是拜耳发现和开发的、具有环状酮-烯醇化学结构的、继螺螨酯和螺甲螨酯之后的第3个杀虫剂,是该类化学结构中第1个具有广谱活性的产品。2017年7月22日,螺虫乙酯在中国的化合物专利到期,然而,该专利是关于螺虫乙酯顺反异构体混合物的专利。而其真正发挥杀虫活性的顺式异构体的专利将于2023年期满。2019年4月,顺式螺虫乙酯的化合物专利被国家知识产权局宣告无效,拜耳对这一行政决定并不认可,将提起诉讼。螺虫乙酯的专利之争,也从一个侧面映衬了它的市场潜力。
1 4个季酮酸衍生物,结构上两两相似
季酮酸(tetronic acid),亦称环状酮-烯醇、丁酮内酯等,其具有两种互变异构体(烯醇式和酮式结构,如图1)。季酮酸是重要的有机合成结构单元,该类化合物具有广泛的生物活性谱,在医药和农药等领域都有用武之地。
图1 季酮酸的结构式
拜耳对螺环季酮酸类化合物的研究始于1993年,公司在研究合成具有复环-烯丙基结构的原卟啉原氧化酶(PPO)抑制剂类除草剂时,通过一系列结构修饰,最终发现了具有抑制乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)作用、集高活性和安全性于一体的杀螨剂螺螨酯。并通过进一步的结构优化,先后发现了杀螨剂螺甲螨酯和杀虫剂螺虫乙酯。可以说,螺螨酯的问世开启了农药工业对螺环季酮酸类化合物研究的新篇章。
螺螨酯、螺甲螨酯和螺虫乙酯以独特的化学结构、新颖的作用机理、杰出的防治效果等特点,从众多杀虫杀螨剂中脱颖而出,成为世界杀虫杀螨剂研发的热点。
图2 螺螨酯(左)和螺甲螨酯的结构比较
图3 螺虫乙酯(左)与spiropidion的结构比较
从化学结构来看,除了苯环部分外,螺虫乙酯与螺螨酯、螺甲螨酯区别较大,尤其是分子中引入了立体异构和对母核季酮酸的结构突破,从而使其在生物活性和作用方式等方面产生了较大的变化。螺虫乙酯能有效防治各种刺吸式口器害虫和某些害螨,具有双向内吸传导性能,可提供长达8周的持效作用。
Spiropidion是先正达研发的螺环季酮酸类杀虫剂;开发代号:SYN546330;CAS登录号:[1229023-00-0]。这是继拜耳上市螺螨酯、螺甲螨酯、螺虫乙酯之后开发的第4个螺环季酮酸类杀虫剂,其化学结构与螺虫乙酯相似度较高。
Spiropidion化学名称为:3-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-8-甲氧基-1-甲基-2-氧代-1,8-二氮杂螺[4.5]癸-3-烯-4-基碳酸乙酯;分子式为:C21H27ClN2O5。其化学结构式如图3(右)。该产品用于防治果树、蔬菜、棉花等作物上的蚜虫。
2 ACCase抑制剂,抗性发展较快
螺虫乙酯英文通用名为spirotetramat;化学名称:顺-8-甲氧基-2-氧代-3-(2,5-二甲基苯基)-1-氮杂螺[4.5]癸-3-烯-4-基碳酸乙酯;分子式:C21H27NO5;相对分子质量:373.5;CAS登录号:[203313-25-1];开发代号:BYI 08330;其他名称:Movento、Movento Gold、Movento O-Tec、Ultor、BYI 08330 OD、亩旺特等;顺式异构体含量≥96.0%。
在作用机理上,螺螨酯、螺甲螨酯、螺虫乙酯、spiropidion皆为脂质生物合成抑制剂(lipid biosynthesis inhibitor,LBI)。IRAC将其归为第23类:乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂,季酮酸和季酮酸类衍生物。这种酶在虫(螨)的生长过程中帮助合成重要的脂肪酸。也即,螺环季酮酸类化合物通过抑制害虫体内脂肪合成过程中ACCase的活性,破坏脂质的合成,阻断害虫正常的能量代谢,最终导致其死亡。
螺虫乙酯主要通过胃毒作用,也有触杀效果。作用于昆虫的卵和幼虫,对幼虫阶段的害虫、若螨等特别有效,并影响成虫的产卵率和后代幼虫的存活率。螺虫乙酯渗透到叶部后,即发生脱酯化作用,并均匀分布于包括根、茎、叶在内的整个植株。尤其是,螺虫乙酯具有很好的内吸性,具有双向内吸传导性能,可以通过植物的木质部和韧皮部向顶、向基传导。该产品还具有垂直渗透作用。施药于植株表面,不仅可有效防治叶面害虫,还可以有效保护新生茎、叶和药液不易施及的部位;对隐藏害虫和带壳害虫均有很好的控制作用。
螺虫乙酯高效、持效,对刺吸式口器害虫具有杰出防效,并对一些害螨提供抑制作用。主要防治蚜虫(包括棉蚜、甘蓝蚜、桃蚜、葡萄根瘤蚜、黑醋栗莴苣蚜等)、蓟马、粉虱(如温室粉虱、B型烟粉虱、Q型烟粉虱、柑橘粉虱、茶树黑刺粉虱等)、木虱(如梨木虱)、介壳虫、粉蚧、吹绵蚧、蝉、辣根猿叶甲、叶螨、广明螨和刺皮瘿螨等害虫和害螨;广泛用于葡萄、马铃薯、棉花、大豆、柑橘、甘蓝、梨果、核果、香蕉、番茄、啤酒花、热带果树、花椰菜、抱子甘蓝、花茎甘蓝、黄瓜、茄子、莴苣、芒果、西瓜、坚果、洋葱、草莓、辣椒和葫芦等;螺虫乙酯也可用于温室、作物苗床和观赏植物等。
螺虫乙酯在蔬菜和大田作物上的有效成分用药量为45~144 g/hm2,在多年生作物上的用药量为45~225 g/hm2。
拜耳通过广泛的实验室和田间试验表明,只要按登记作物和用途使用,螺虫乙酯对蜜蜂安全。
螺虫乙酯在推荐剂量下使用,对环境无不良影响。该产品对瓢虫、食蚜蝇和寄生蜂等重要益虫具有良好的选择性,所以拜耳将其推荐用于作物保护综合生产项目;由于螺虫乙酯具有良好的降解和残留特性,所以它非常适合并满足国际食品生产链标准要求;螺虫乙酯具有与现有杀虫杀螨剂完全不同的作用机制,所以它与其他大多数杀虫杀螨剂不存在交互抗性,因此还可用于抗性综合治理项目。
在正常条件下,螺虫乙酯在土壤中有一定的移动性,其在水中也有一定持留性,当pH值为7时,半衰期分别为8.5 d (25℃)和13 d (20 ℃),而大型溞的生育周期约为7 d。国内试验结果表明,水中残留的一定浓度的螺虫乙酯可能会影响1~2代大型溞的生存和繁育,对其种群安全具有潜在的威胁,存在一定的水生生态风险。
虽然螺虫乙酯持效期长,但速效性差,为此,拜耳开发了螺虫乙酯与吡虫啉、噻虫啉、氟苯虫酰胺等的复配产品,不仅提高了产品的速效作用,而且扩大了防治谱,同时降低了抗性风险。
拜耳指出,合适的助剂可以提高螺虫乙酯药液的展布力和叶面渗透能力,桶混时必须加入助剂。
任何药剂的长期使用都不可避免地产生抗性,螺虫乙酯也不例外。2010年,螺虫乙酯进入中国市场。2018年,由全国农技中心组织开展的抗性监测结果表明,湖北、湖南等华中蔬菜产区烟粉虱种群对螺虫乙酯药剂处于高水平抗性(抗性倍数428~1,035);北京、天津、山西、山东等华北蔬菜产区烟粉虱种群对螺虫乙酯药剂处于中等水平抗性(抗性倍数16~50)。与2017年监测结果相比,烟粉虱对螺虫乙酯抗性倍数增加明显。
害虫抗性不仅仅是单一的,有时候还具有交互抗性。业内专家研究指出,螺虫乙酯与拟除虫菊酯类杀虫剂存在交互抗性,从而导致螺虫乙酯对某些害虫的防效不及预期。
因此,在推广螺虫乙酯的过程中,为延长其使用寿命,建议在1个生长季节最好只施用1次,最多不超过2次,并注意与其他杀虫杀螨剂,尤其是与具有负交互抗性的杀虫杀螨剂轮换或交替使用,以降低产生抗性的风险,延缓抗性的发展。
3 迅速开展登记,计划在70余国上市
拜耳计划在全球70多个国家上市螺虫乙酯,为此,公司自2006年即开始了登记之旅。迄今,已在全球约60个国家取得登记,如突尼斯、美国、加拿大、日本、中国、秘鲁、欧盟25个成员国、哥伦比亚、墨西哥、摩洛哥、土耳其、新西兰、巴西、澳大利亚、阿尔及利亚、阿根廷、智利、巴基斯坦、塞内加尔、南非、贝宁、喀麦隆、加纳、象牙海岸、利比里亚、尼日利亚、多哥、韩国、越南等。
2007年底,螺虫乙酯获准在突尼斯登记,这是该产品在全球的首个登记,2008年进入突尼斯市场,商品名为Movento。
2006年,拜耳向欧盟递交了螺虫乙酯的登记资料,奥地利是文件起草国,挪威为共同起草国。2008年获得临时登记;2010和2012年,螺虫乙酯的临时登记获得两度延长;2013年12月,欧委会作出决定,同意螺虫乙酯作为新有效成分在欧盟正式登记;2014年5月1日,螺虫乙酯(原药含量≥970 g/kg)被列入欧盟农药条例(1107/2009)已登记有效成分名单,有效期至2024年4月30日。螺虫乙酯的登记条件要求,成员国必须特别注意其对食虫鸟类的风险;同时要求登记公司递交螺虫乙酯对内分泌干扰作用的潜在风险验证资料。目前,螺虫乙酯已在欧盟25个成员国取得登记,分别为:奥地利、比利时、保加利亚、塞浦路斯、捷克、德国、丹麦、EL、西班牙、芬兰、法国、克罗地亚、匈牙利、爱尔兰、意大利、卢森堡、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、英国。
2006年10月,拜耳向美国环保署(EPA)提交了螺虫乙酯的登记资料。螺虫乙酯在美国的登记可谓一波三折,虽然2008年6月30日即在美国取得正式登记,但2009年,美国法院以未严格遵循登记审批程序为由,要求EPA撤消螺虫乙酯的登记。在2009年9月至2010年10月间,螺虫乙酯产品不能在美国销售,直至获得美国EPA再登记为止。但已经派发到销售渠道的Movento存货可以继续销售,并且农民可以继续使用该产品。2010年,EPA在执行了所有的登记程序后,又恢复了螺虫乙酯的登记,并扩作至阿月浑子、豆类、蔬菜和热带果树等。目前,螺虫乙酯在美国登记的产品有10多个,都由拜耳登记。单剂产品的剂型有SC和OD;复配产品的配伍为自家的新烟碱类杀虫剂吡虫啉。
表1 美国登记的螺虫乙酯产品
商品名 |
含量/有效成分/剂型 |
登记公司 |
12ESP703 SC、MERIT 360、MERIT CIC、MERIT COMPLETE、MERIT PLUS、MERIT REVOLUTION、MERIT TOTAL CARE |
21.4%吡虫啉+8.6%螺虫乙酯;SC |
拜耳 |
14ACP703 SC |
22.4%螺虫乙酯;SC |
拜耳 |
BYI 8330 150 OD |
15.3%螺虫乙酯;OD |
拜耳 |
KONTOS SPIROTETRAMAT 240 SC |
22.4%螺虫乙酯;SC |
拜耳 |
MOVENTO |
22.4%螺虫乙酯;SC |
拜耳 |
MOVENTO 150 SC MOVENTO MPC ULTOR |
14.5%螺虫乙酯;SC |
拜耳 |
MOVENTO HL |
42.86%螺虫乙酯;SC |
拜耳 |
Movento RC |
11%吡虫啉+11%螺虫乙酯;SC |
拜耳 |
SPIROTETRAMAT TECHNICAL |
97.82%螺虫乙酯;TC |
拜耳 |
2008年,螺虫乙酯在加拿大登记,商品名为Movento 150 OD和Movento 240 SC;2010年,拜耳在加拿大登记了螺虫乙酯产品Kontos。目前,加拿大登记了4个螺虫乙酯产品,皆由拜耳登记。除原药外,3个制剂产品都是单剂,剂型为SC和OD。
表2 加拿大登记的螺虫乙酯产品
商品名 |
含量/有效成分/剂型 |
登记公司 |
SPIROTETRAMAT TECHNICAL |
97.82%螺虫乙酯;TC |
拜耳 |
MOVENTO 240 SC |
240 g/L螺虫乙酯;SC |
拜耳 |
MOVENTO 150 OD |
150 g/L螺虫乙酯;OD |
拜耳 |
KONTOS |
240 g/L螺虫乙酯;SC |
拜耳 |
2008年,螺虫乙酯还在哥伦比亚、墨西哥、土耳其和新西兰上市;同年,螺虫乙酯与吡虫啉的复配产品Movento Plus在巴西用于棉花、大豆和蔬菜。
2009年初,螺虫乙酯在澳大利亚登记,同年底上市。目前,澳大利亚登记了4个螺虫乙酯产品,其中3个产品由拜耳登记,1个原药由IMTRADE AUSTRALIA PTY LTD登记。在拜耳登记的两个制剂产品中,1个为单剂,1个为螺虫乙酯与吡虫啉的复配产品。
表3 澳大利亚登记的螺虫乙酯产品
商品名 |
有效成分/含量/剂型 |
登记公司 |
SPIROTETRAMAT ACTIVE CONSTITUENT |
螺虫乙酯;TC |
IMTRADE AUSTRALIA PTY LTD |
MOVENTO ENERGY |
120 g/L螺虫乙酯+120 g/L吡虫啉;SC |
拜耳 |
SPIROTETRAMAT ACTIVE CONSTITUENT |
螺虫乙酯;TC |
拜耳 |
MOVENTO 240 SC |
240 g/L螺虫乙酯;SC |
拜耳 |
2009年,螺虫乙酯在阿根廷、智利、南非和荷兰等国上市;同年,还在英国登记,2010年在英国上市。
2010年,拜耳获得了日本进口螺虫乙酯的许可。
2011年,拜耳在智利上市了复配产品Movento Smart(螺虫乙酯+噻虫啉),防治梨树害虫。
2011年9月,48 g/L螺虫乙酯SC(商品名Movento)在意大利取得登记,其后上市。该产品用于包括葡萄、柑橘、梨果、西瓜、甘蓝、莴苣和多种蔬菜等在内的20多种作物上防治蚜虫和粉虱等。2017、2018年,意大利紧急豁免Movento用于杮子,防治蜡蚧、粉蚧、褐盔蜡蚧。
2012年,西班牙批准豁免使用Movento O-Tec和Movento Gold。Movento O-Tec为15%螺虫乙酯AS,用于鲜食葡萄和辣椒,防治柑橘粉蚧。Movento Gold为100 g/L螺虫乙酯SC,防治梨树梨木虱和西瓜绿桃蚜。
2013年,拜耳在贝宁、喀麦隆、加纳、象牙海岸、利比里亚、尼日利亚、多哥等上市了Tihan 175 O-TEQ(螺虫乙酯+氟苯虫酰胺),用于棉花。
2013年,拜耳在阿根廷上市了Movento(螺虫乙酯)和Movento Plus(螺虫乙酯+吡虫啉)。
2014年,拜耳在葡萄牙和德国上市了Movento(螺虫乙酯)。
4 与拜耳合作,开发中国市场
2009年,拜耳96%螺虫乙酯原药及240 g/L螺虫乙酯SC(商品名:亩旺特)在中国取得临时登记;2010年,在中国上市;2011年,两产品在中国取得正式登记。
2014年,拜耳在我国临时登记了22%螺虫·噻虫啉SC(11%噻虫啉+11%螺虫乙酯;商品名:稳特),2017年取得正式登记。“稳特”叶面喷雾,防治番茄、黄瓜、辣椒、西瓜上的烟粉虱,梨树梨木虱,苹果树黄蚜;是拜耳果蔬解决方案中的重要成员。
截至2019年9月30日,我国登记了76个螺虫乙酯产品。其中,原药登记产品16个,含量96%、97%;除拜耳股份公司和美国默赛技术公司外,其余14个产品皆来自国内企业。登记的单剂产品39个,复配产品21个。在国内企业登记的产品中,许多是与拜耳公司合作开发。
表4 16个螺虫乙酯原药在我国的登记情况
登记证号 |
剂型 |
含量 |
有效期至 |
登记证持有人 |
PD20183521 |
原药 |
97% |
2023-8-20 |
陕西美邦药业集团股份有限公司 |
PD20182640 |
原药 |
97% |
2023-6-27 |
河北威远生物化工有限公司 |
PD20182505 |
原药 |
96% |
2023-6-27 |
榆林成泰恒生物科技有限公司 |
PD20182063 |
原药 |
96% |
2023-6-27 |
新沂市永诚化工有限公司 |
PD20181754 |
原药 |
96% |
2023-5-16 |
江苏建农植物保护有限公司 |
PD20181014 |
原药 |
96% |
2023-3-15 |
江苏云帆化工有限公司 |
PD20180773 |
原药 |
96% |
2023-2-8 |
山东海利尔化工有限公司 |
PD20180502 |
原药 |
96% |
2023-2-8 |
河北兰升生物科技有限公司 |
PD20173251 |
原药 |
96% |
2022-12-19 |
江苏中旗科技股份有限公司 |
PD20173199 |
原药 |
96% |
2022-12-19 |
内蒙古灵圣作物科技有限公司 |
PD20172591 |
原药 |
96% |
2022-9-18 |
美国默赛技术公司 |
PD20172360 |
原药 |
97% |
2022-9-18 |
牡丹江佰佳信生物科技有限公司 |
PD20171917 |
原药 |
96% |
2022-10-17 |
河北兴柏农业科技有限公司 |
PD20171870 |
原药 |
97% |
2022-9-18 |
青岛中达农业科技有限公司 |
PD20171529 |
原药 |
97% |
2022-8-21 |
江西汇和化工有限公司 |
PD20110188 |
原药 |
96% |
2021-3-16 |
拜耳股份公司 |
单剂产品主要防治:柑橘树红蜘蛛、介壳虫、矢尖介、木虱,梨树梨木虱,苹果树绵蚜,番茄烟粉虱,甘蓝蚜虫等。
登记的复配产品的配伍主要包括:唑螨酯、联苯肼酯、联苯菊酯、阿维菌素、乙螨唑、吡蚜酮、噻虫啉、氟啶虫酰胺、吡虫啉、苯丁锡、毒死蜱、噻嗪酮、吡丙醚、噻虫嗪、呋虫胺等。
其中,15%阿维·螺虫SC(3%阿维菌素+12%螺虫乙酯;商品名:德朗)由江苏明德立达作物科技有限公司2016年登记,防治柑橘树介壳虫,2017年上市。2015年底,明德立达与拜耳达成了战略合作协议,彼此形成资源互补。“德朗”中两个有效成分作用机理不同,可有效降低农药抗性风险;对虫、螨的共毒系数高,混配增效显著。“德朗”杀虫谱广、持效期长,对果树、蔬菜上的木虱、介壳虫防效好,同时对白粉虱、蓟马和叶蝉等刺吸式口器害虫及红蜘蛛也有很好的控制效果。
40%螺虫·毒死蜱SE(8%螺虫乙酯+32%毒死蜱;商品名:新农威)是浙江新农化工股份有限公司和拜耳历时8年,共同开发、上市的专利复配产品,对于刺吸式口器害虫如介壳虫、木虱等防效好。“新农威”的亲脂性好,容易与植物叶面蜡质层和害虫体表结合,药剂能快速到达靶标害虫。
20%螺虫·呋虫胺SC(10%螺虫乙酯+10%呋虫胺;商品名:极歼)是拜耳和海利尔共同开发的刺吸式口器害虫防治药剂,由拜耳授权,采用海利尔专利配比(共毒系数最高)。登记防治柑橘树介壳虫。“极歼”在防治介壳虫的同时可防治多种刺吸式口器害虫,如桃蚜(蚜虫)、梨木虱(木虱)、柑橘木虱、飞虱、蓟马、椿象、叶甲等,防治持效期长达1个月以上。
36%联肼·螺虫酯SC(24%联苯肼酯+12%螺虫乙酯悬浮剂)由山西奇星农药有限公司登记、燕化永乐上市,商品名为“慕虎”。“慕虎”的特点包括:① 速效(2~3天死亡)+持效期长(30天);② 低毒,对天敌安全;③ 对螨的各个形态均有效;④ 有效防治红蜘蛛、黄蜘蛛、朱砂叶螨和二斑叶螨等害螨,一喷多防,兼防蚜虫、蓟马、木虱、粉蚧、介壳虫等刺吸式口器害虫。
陕西上格之路生物科学有限公司获批登记75%吡蚜·螺虫酯WG(50%吡蚜酮+25%螺虫乙酯;商品名:磊落),防治黄瓜烟粉虱。
陕西美邦、深圳诺普信、东莞市瑞德丰均登记了45%螺虫·乙螨唑SC(30%螺虫乙酯+15%乙螨唑),防治柑橘树红蜘蛛。试验表明,螺虫乙酯与乙螨唑复配,以 2︰1的配比增效作用最大,共毒系数达164.90。
5 复配产品弥补不足,配伍以自有产品为主
虽然螺虫乙酯持效期长,但速效性差,为了提高产品的速效作用,扩大防治谱,并降低抗性风险,拜耳开发了螺虫乙酯的多个复配产品。其主要配伍产品有:吡虫啉、氟苯虫酰胺、噻虫啉、氟吡呋喃酮等。显而易见,这些产品都是拜耳自有产品。配伍产品中,氟苯虫酰胺(2019年11月29日到期)与氟吡呋喃酮都是专利保护产品。通过与专利产品的复配,可以更好地保护螺虫乙酯。
5.1 与噻虫啉复配
2011年,螺虫乙酯与噻虫啉的复配产品Movento Smart在智利登记;2014年9月16日,拜耳22%螺虫·噻虫啉SC(11%螺虫乙酯+11%噻虫啉;商品名:稳特)在我国获准登记。
“稳特”防效优良,杀虫谱广;兼杀成虫与若虫;速效性好,持效期长;控制隐藏与抗性害虫;可靠性高,安全性好,适合于有害生物的综合防治。
近年来,新烟碱类杀虫剂颇受蜂毒问题的困扰,其市场前景堪忧。不过,并不是所有的新烟碱类杀虫剂对蜜蜂的毒性都很高。噻虫啉对蜜蜂低毒,是新烟碱类杀虫剂中对蜜蜂最安全的产品之一;而噻虫嗪、吡虫啉、噻虫胺、呋虫胺和烯啶虫胺等对蜜蜂高毒,啶虫脒对蜜蜂的毒性比噻虫啉稍高,但比吡虫啉好很多。
但2018年9月1日起,法国禁止销售和使用5种新烟碱类杀虫剂:噻虫胺、吡虫啉、噻虫嗪、噻虫啉、啶虫脒。其中,噻虫啉在列。
5.2 与氟苯虫酰胺复配
2013年,拜耳在贝宁、喀麦隆、加纳、象牙海岸、利比里亚、尼日利亚、多哥等上市了Tihan 175 O-TEQ(螺虫乙酯+氟苯虫酰胺),用于棉花。显然,螺虫乙酯与氟苯虫酰胺的复配扩大了产品的防治谱。
氟苯虫酰胺是由日本农药株式会社与拜耳联合开发的双酰胺类杀虫剂,2007年首次上市。与氯虫苯甲酰胺一样,氟苯虫酰胺亦为鱼尼丁受体作用剂。氟苯虫酰胺可用于许多一年生和多年生作物,特别是蔬菜、果树、大豆、棉花、玉米和茶树等,广泛防治鳞翅目害虫,对幼虫阶段的害虫效果尤佳。
虽然近几年氟苯虫酰胺市场增长迅猛,但其前景仍不容乐观。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,我国自2018年10月1日起,禁止氟苯虫酰胺在水稻作物上使用。同样,基于环境风险的原因,2016年拜耳在与美国环保署(EPA)的官司中败诉,从而被迫停止在美国销售可以用于200多种作物的氟苯虫酰胺产品。仅就这两项禁限用,就让氟苯虫酰胺的市场受挫不小。
5.3 与氟吡呋喃酮复配
最近,拜耳正在开发螺虫乙酯与氟吡呋喃酮(flupyradifurone)的复配产品。
为了能使新烟碱类杀虫剂摆脱“高蜂毒”的纠缠,拜耳开发了对蜜蜂安全的新烟碱类杀虫剂氟吡呋喃酮。该产品具有全新化学结构——新型丁烯酸内酯类化合物,可用于许多作物,有效防治主要刺吸式口器害虫,是害虫抗性治理的重要工具。
与新烟碱类杀虫剂一样,虽然氟吡呋喃酮也作用于昆虫的烟碱乙酰胆碱受体,但其活性基团不同,因此与新烟碱类化合物几乎没有或没有交互抗性,非常适用于害虫抗性治理(IRM)和有害生物综合管理(IPM)。
氟吡呋喃酮具有内吸、触杀、胃毒和渗透作用。它能使害虫迅速停止取食,可有效防治传播病毒和细菌的媒介害虫。
尽管拜耳认为,氟吡呋喃酮对蜜蜂安全,但近日法国仍宣布,将于2019年年底前禁用氟吡呋喃酮,旨在降低使用植保产品对传粉昆虫和生态系统的影响。目前,这一决定正在公示阶段。
6 市场不断拓展,峰值销售额2亿欧元
螺虫乙酯是拜耳推出的又一重量级产品。自2008年上市以来,其市场迅速扩张。拜耳希望,螺虫乙酯的上市将进一步加强其在全球杀虫剂市场的领导地位。2009年,拜耳宣布,计划在全球70多个国家上市螺虫乙酯,其年峰值销售额将达2.00亿欧元。
2010年,螺虫乙酯的全球销售额为0.85亿美元;2011年为1.30亿美元,同比大幅飙增52.9%。2012年,螺虫乙酯的销售额为1.40亿美元;2013年为1.65亿美元。2014年,螺虫乙酯的全球销售额进一步增至1.90亿美元,创造了历史高点;2009—2014年的复合年增长率为40.3%,显示其旺盛的市场增长活力。
2015年,在全球作物用农药市场大幅下滑9.6%的环境下,螺虫乙酯也未能独善其身,销售额同比下降了7.9%,为1.75亿美元;不过,其2010—2015年的复合年增长率仍高达15.5%,跑赢此期间全球作物用农药市场4.4%的复合年增长率。
2016年,螺虫乙酯的全球销售额为1.80亿美元,同比增长2.9%,这主要得益于其在葡萄、马铃薯、棉花上的使用增加;2011—2016年的复合年增长率为6.7%。
表5 螺虫乙酯上市以来的全球销售额
时间(年) |
销售额(亿美元) |
同比(%) |
2008 |
上市 |
— |
2009 |
0.351 |
— |
2010 |
0.85 |
+142.9 |
2011 |
1.30 |
+52.9 |
2012 |
1.40 |
+7.7 |
2013 |
1.65 |
+17.9 |
2014 |
1.90 |
+15.2 |
2015 |
1.75 |
-7.9 |
2016 |
1.80 |
+2.9 |
注:1 根据2014年销售额及2009—2014年的复合年增长率计算而来。 |
2016年,在螺虫乙酯的全球市场中,美国、中国居于领先地位,其销售额分别为0.27亿、0.10亿美元,分别占螺虫乙酯全球市场的15.0%、5.8%。其后依次为:秘鲁、智利、日本、意大利、韩国、荷兰等。
表6 2016年螺虫乙酯的领先市场(按国家)
国家 |
销售额(百万美元) |
所占份额(%) |
美国 |
27.06 |
15.0 |
中国 |
10.4 |
5.8 |
秘鲁 |
5.98 |
3.3 |
智利 |
5.24 |
2.9 |
日本 |
3.66 |
2.0 |
其他亚洲国家 |
3.55 |
2.0 |
意大利 |
3.07 |
1.7 |
韩国 |
1.77 |
1.0 |
荷兰 |
1.37 |
0.8 |
其他 |
113.09 |
62.8 |
葡萄是螺虫乙酯最大的应用作物,2016年的销售额为0.19亿美元,占螺虫乙酯全球市场的10.7%;其后依次为:马铃薯(0.13亿美元,占7.2%)、棉花(653万美元,占3.6%)、梨果(406万美元,占2.3%)等;其他果蔬上的销售额为0.23亿美元,占螺虫乙酯全球市场的12.8%;在其他/非作物领域的销售额为1.14亿美元,占螺虫乙酯全球市场的63.4%。
表7 2016年螺虫乙酯的领先市场(按作物)
作物 |
销售额(百万美元) |
所占份额(%) |
葡萄 |
19.30 |
10.7 |
马铃薯 |
12.98 |
7.2 |
棉花 |
6.53 |
3.6 |
梨果 |
4.06 |
2.3 |
其他果蔬 |
23.07 |
12.8 |
其他/非作物 |
114.07 |
63.4 |
北美自由贸易区是螺虫乙酯最大的地区市场,其2016年销售额为0.27亿美元,占全球市场的15.1%;其后依次为:亚洲(0.21亿美元,占11.6%)、拉丁美洲(0.13亿美元,占7.1%)、欧洲(475万美元,占2.6%)、中东/非洲(122万美元,占0.7%);其他地区的销售额为1.13亿美元,占全球市场的62.8%。
表8 2016年螺虫乙酯的全球市场(按地区,按作物)
地区 |
销售额(百万美元) |
所占份额 (%) |
||||||
棉花 |
马铃薯 |
葡萄 |
梨果 |
其他果蔬 |
其他/非作物 |
总计 |
||
北美自由贸易区 |
|
6.01 |
15.64 |
|
5.61 |
|
27.26 |
15.1 |
亚洲 |
6.18 |
5.35 |
|
1.1 |
8.11 |
0.19 |
20.93 |
11.6 |
拉丁美洲 |
|
1.62 |
2.42 |
0.69 |
7.91 |
0.11 |
12.74 |
7.1 |
欧洲 |
|
|
1.23 |
2.02 |
0.82 |
0.68 |
4.75 |
2.6 |
中东/非洲 |
0.35 |
|
|
0.25 |
0.63 |
|
1.22 |
0.7 |
其他 |
|
|
|
|
|
113.09 |
113.09 |
62.8 |
总计 |
6.53 |
12.98 |
19.3 |
4.06 |
23.07 |
114.07 |
180.00 |
100.0 |
表9 2016年螺虫乙酯的全球市场(按国家,按作物)
国家 |
销售额(百万美元) |
||||||
棉花 |
马铃薯 |
葡萄 |
梨果 |
其他果蔬 |
其他/非作物 |
总计 |
|
美国 |
|
5.81 |
15.64 |
|
5.60 |
|
27.06 |
中国 |
5.24 |
5.16 |
|
|
|
|
10.40 |
秘鲁 |
|
1.62 |
0.60 |
|
3.77 |
|
5.98 |
智利 |
|
|
1.64 |
0.28 |
3.31 |
|
5.24 |
日本 |
|
0.18 |
|
|
3.48 |
|
3.66 |
其他亚洲国家 |
|
|
|
|
3.55 |
|
3.55 |
意大利 |
|
|
1.23 |
1.84 |
|
|
3.07 |
韩国 |
|
|
|
1.10 |
0.49 |
0.19 |
1.77 |
荷兰 |
|
|
|
|
0.69 |
0.68 |
1.37 |
土耳其 |
0.33 |
|
|
0.25 |
0.63 |
|
1.21 |
阿根廷 |
|
|
0.19 |
0.40 |
0.37 |
|
0.96 |
巴基斯坦 |
0.95 |
|
|
|
|
|
0.95 |
澳大利亚 |
|
0.01 |
|
|
0.56 |
|
0.57 |
哥伦比亚 |
|
|
|
|
0.35 |
0.11 |
0.45 |
加拿大 |
|
0.20 |
|
|
|
|
0.20 |
波兰 |
|
|
|
0.13 |
0.01 |
|
0.14 |
乌拉圭 |
|
|
|
|
0.11 |
|
0.11 |
罗马尼亚 |
|
|
|
0.05 |
0.05 |
|
0.10 |
丹麦 |
|
|
|
|
0.05 |
|
0.05 |
越南 |
|
|
|
|
0.04 |
|
0.04 |
象牙海岸 |
0.02 |
|
|
|
|
|
0.02 |
英国 |
|
|
|
|
0.01 |
|
0.01 |
墨西哥 |
|
|
|
|
0.01 |
|
0.01 |
其他 |
|
|
|
|
|
113.09 |
113.09 |
总计 |
6.53 |
12.98 |
19.30 |
4.06 |
23.07 |
114.07 |
180.00 |
7 顺反异构专利到期,顺式异构专利纷争
7.1 顺反异构体的专利保护
2017年7月,顺反异构的螺虫乙酯在中国、欧洲和美国的专利保护到期;但由于获得了补充保护证书(SPC),因此其欧洲专利得以延长。
欧洲专利:化合物专利(拜耳作物科学公司;2- and 2,5-substituted phenylketoenols,2-和2,5-取代的苯基酮烯醇),WO9805638、EP0915846,专利申请于1997年7月23日,2017年7月22日到期;其欧洲专利获得了英国补充保护证书(SPC):SPC/GB10/006,保护期被延长至2022年7月22日。
美国专利:化合物专利(拜耳作物科学公司;2- and 2,5-substituted phenylketoenols,2-和2,5-取代的苯基酮烯醇),US6255342,此专利于1997年7月23日申请,2017年7月23日专利到期。
中国专利:化合物专利(拜耳作物科学公司;2-和2,5-取代的苯基酮烯醇),CN1240679C(ZL97198554.5)、CN100339352C,专利申请日为1997年7月23日,于2017年7月22日到期。
以上所说的专利都是螺虫乙酯顺反异构体混合物的化合物专利,但螺虫乙酯产品中,真正发挥药效的是其顺式异构体,拜耳登记的产品也都是顺式螺虫乙酯。如拜耳亩旺特是22.4%螺虫乙酯SC,其中螺虫乙酯的存在形式为顺式。
7.2 顺式异构体的专利保护
2003年7月1日,拜耳在我国申请了“作为农药的顺式-烷氧基-取代的螺环1H-吡咯烷-2,4-二酮衍生物”的专利保护(授权公告号:CN100374419C;专利号:ZL03821634.5),此专利将于2023年6月30日届满。该专利不仅保护了顺式螺虫乙酯化合物,而且还保护了它的多种制备方法及其作为农药的用途。
另外,拜耳还在我国申请了3项制剂专利(CN101370382B、CN101522031B、CN101522020B)和2项复配专利(CN102361555B、CN102475092B)。CN102361555B保护了螺虫乙酯与氟吡呋喃酮等杀虫剂复配产品,此专利将于2029年3月24日到期。
虽然螺虫乙酯顺反异构体混合物的专利已经到期,但顺式螺虫乙酯的化合物专利将于2023年才能期满,这可能成为国内农药企业仿制该品种的最大障碍。
2019年4月2日,国家知识产权局专利局复审和无效审理部的第39597号无效宣告请求审查决定书宣告,拜耳螺虫乙酯顺式异构体专利权全部无效(专利号:ZL03821634.5)。
2018年10月12日,沧州科润化工有限公司提交宣告无效请求,国家知识产权局经审查认定该专利不具新颖性和创造性,因此宣告专利权全部无效。
2019年4月4日,拜耳作物科学(中国)有限公司、拜耳知识产权有限责任公司就国家知识产权局宣告与螺虫乙酯相关的、发明名称为“作为农药的顺式-烷氧基-取代的螺环1H-吡咯烷-2,4-二酮衍生物”的第03821634.5号专利无效一事,郑重声明如下:
“我们不认可上述的行政决定,已决定根据专利法第46条的相关规定,在法定期限(3个月)内向北京知识产权法院提起诉讼,并将在随后的程序中充分行使法律赋予的各项权利。
“该专利是否有效取决于人民法院对上述行政决定的最终判决。我们不会因尚未生效的上述行政决定而停止对侵权证据的收集。我们相信该专利最终有效,也将坚决依法维护自身的合法权益。”
顺式螺虫乙酯的专利纷争仍在持续,最终结果如何,让我们拭目以待。
8 市场前景较好,竞争或将加剧
螺虫乙酯在螺环季酮酸类杀虫杀螨剂中举足轻重,其对刺吸式口器害虫防效杰出,持效期长,具有双向内吸传导性能。2007年首获登记以来,在全球迅速展开登记。拜耳希望,螺虫乙酯能在全球70多个国家上市,现登记国家约为60个。拜耳预计,螺虫乙酯的年峰值销售额将达2.00亿欧元。目前看来,这一目标实现在即。尤其是欧盟对新烟碱类杀虫剂采取禁限用措施后,给螺虫乙酯腾出了一些市场空间。
除2015年外,螺虫乙酯上市以来的销售额一路增长,并于2014年达到了1.90亿美元的历史峰值。在2009—2016年的7年间,螺虫乙酯全球销售额的复合年增长率高达26.4%。未来,螺虫乙酯仍具备较好的增长潜能。
2023年6月30日,顺式螺虫乙酯在我国的专利保护到期。但这一专利存在争议,如果国家知识产权局关于此专利保护无效的行政决定成立,则顺式螺虫乙酯在中国的化合物专利保护将提前结束。
目前,国内有多家企业已经与拜耳达成了合作协议,登记并上市了螺虫乙酯的多个复配产品;同时,也有众多螺虫乙酯产品正在进行田间登记试验。显然,螺虫乙酯专利保护期满前的竞争序幕已经拉开,市场争夺战已经展开,未来竞争或将加剧。
(1)本网旨在传播信息,促进交流,多方面了解农药发展动态,但不构成任何投资建议。
(2)所有文章仅代表作者观点,不代表本网立场。
(3)“信息来源:江苏省农药协会 农药资讯网”为原创文章,转载时请注明来源和作者。
(4)本网转载文章及图片的版权属于原作者,若有侵权,请联系删除。