除异噁唑草酮外，HPPD抑制剂类除草剂中的重磅产品大多在2000年之后上市，并很快发展成为超亿美元的产品。尤其是2001年上市的硝磺草酮，其2018年的销售额达7.80亿元，占该类除草剂市场的45.7%，在全球除草剂市场排名第三。异噁唑草酮、环磺酮的销售额也已突破2.00亿美元，其中的环磺酮于2019年9月8日在中国的化合物专利到期，引发市场高度关注，或将于2021年在我国取得首次登记。

       目前销售额在1,000万美元以上的HPPD抑制剂类除草剂有10余个，包括：硝磺草酮、异噁唑草酮、环磺酮、苯唑草酮、磺酰草吡唑、磺草酮、氟吡草酮、双环磺草酮、呋喃磺草酮、tolpyralate、吡唑特、吡草酮等。

       2018年，HPPD抑制剂类除草剂的全球销售额同比大幅增长11.1%，远远领先于全球农药市场5.6%的总体增长水平。在作用机理独特、抗性发展缓慢、产品丰富多样、耐除草剂作物上市等多重因素的积极推动下，该类除草剂的后续市场仍将取得较好增长，是一类值得重点关注的除草剂。

1  市场概况

       自1979年上市吡唑特以来，HPPD抑制剂类除草剂已历经40余年的发展。尤其自2000年之后，随着多个优秀产品的上市，其销售额迅速增长，并于2011年突破了10.00亿美元。在2009—2018年的10年间，虽然其销售额有所起伏，但总体呈现增长态势；尤其是该类除草剂占当年除草剂市场的份额逐年提升。

表1  2009—2018年HPPD抑制剂类除草剂的销售额

       2018年，HPPD抑制剂类除草剂的全球销售额为17.06亿美元，占当年273.95亿美元除草剂销售额（包括非作物用）的6.2%，同比大幅增长11.1%，2013—2018年的复合年增长率为4.2%。

       2018年，有4个HPPD抑制剂类除草剂的销售额超过1.00亿美元。硝磺草酮（7.80亿美元，占45.7%）、异噁唑草酮（2.58亿美元，占15.1%）、环磺酮（2.31亿美元，占13.5%）、苯唑草酮（1.02亿美元，占6.0%）等四大产品的销售额占HPPD抑制剂类除草剂市场的80.3%。

表2  2018年主要HPPD抑制剂类除草剂销售额及其所占份额

2  作用机理

       HPPD抑制剂类除草剂通过抑制类胡萝卜素生物合成过程中的对羟基苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）来发挥除草活性。HPPD是白化型除草剂中较新的靶标酶，对这种酶的抑制作用，导致植株中质体醌和维生素E的减少，从而使植株产生白化症状，最终死亡。研究发现，作用于该靶标位点的除草剂具有选择性，高效防除许多阔叶杂草和禾本科杂草，尤其用于玉米田，也用于水稻和谷物田。

3  主要上市产品开发近况

3.1  硝磺草酮

       硝磺草酮（通用名：mesotrione；商品名：Callisto）是由先正达研发的三酮类除草剂，主要用于玉米、水稻、谷物等作物田。2001年上市，2018年的销售额为7.80亿美元，2013—2018年的复合年增长率为4.5%。近年来，硝磺草酮的市场开发情况主要包括：

       2017年6月1日，欧盟登记了硝磺草酮，有效期至2032年5月31日；目前已有26个欧盟成员国登记了硝磺草酮产品。

       2017年，美国SipcamRotam农药公司（合资）上市了2个基于硝磺草酮的复配产品Evinco（硝磺草酮 + 异丙甲草胺；mesotrione + metolachlor）、Vilify（硝磺草酮 + 异丙甲草胺 + 莠去津；mesotrione + metolachlor+atrazine）。

       2017年，杜邦（现科迪华）在加拿大登记了玉米田除草剂Destra IS（硝磺草酮 + 砜嘧磺隆；mesotrione + rimsulfuron）；先正达在西班牙上市了Lumax（特丁津 + 硝磺草酮 + 精异丙甲草胺；terbuthylazine + mesotrione + S-metolachlor）；Nortox在巴西登记了Meostriona Nortox（硝磺草酮），用于玉米和甘蔗田。

       2017年，阿根廷批准销售和使用多性状耐除草剂大豆SYHT0H2，该产品对草铵膦（glufosinate-ammonium）和硝磺草酮具有耐受性。

       2018年，Helm在美国上市了Argos Ultra（硝磺草酮+异丙甲草胺），用于玉米、甜玉米、爆裂玉米、高粱等作物田。

       2019年，意大利卫生部批准登记了Sipcam Oxon公司的Tonale（硝磺草酮 + 特丁津 + 异噁草松；mesotrione + terbuthylazine + clomazone）。Tonale为微囊悬浮剂，采用了世科姆（Sipcam）Microplus专利技术。

       2019年1月，中国批准进口5种转基因作物，其中包括先正达和巴斯夫的耐草铵膦和硝磺草酮大豆SYHT0H2。

       2019年2月，阿根廷批准登记了巴斯夫的一种棉花性状，该产品对草甘膦和HPPD抑制剂类除草剂（如异噁唑草酮、硝磺草酮等）具有耐受性。

       2019年4月，巴西登记了先正达的除草剂Calaris（硝磺草酮 + 特丁津）。这是一个悬浮剂产品，防除玉米田阔叶杂草和禾本科杂草。

       2019年9月，先正达在加拿大上市了Acuron Flexi（氟吡草酮+硝磺草酮+精异丙甲草胺；bicyclopyrone + mesotrione + S-metolachlor），用于玉米田，防除许多一年生杂草，如藜（Chenopodium album）、 反枝苋（Amaranthus retroflexus）等。

3.2  异噁唑草酮

       异噁唑草酮（通用名：isoxaflutole；商品名：Balance）是由拜耳研发的异噁唑酮类除草剂，主要用于玉米、甘蔗、果蔬等作物田。1996年上市，2018年的销售额为2.58亿美元，2013—2018年的复合年增长率为4.3%。

       近年来，异噁唑草酮的市场开发情况主要包括：

       2017年，澳大利亚新西兰食品标准局（FSANZ）建议批准登记拜耳转基因耐除草剂GHB811棉花。

       2017年，加拿大有害生物管理局（PMRA）发布了关于异噁唑草酮的再评估工作计划，PMRA希望在2019年5月前发布一项建议的再评估决定。

       2017年，巴西登记了拜耳的除草剂Provence Total（三嗪茚草胺 + 异噁唑草酮；indaziflam + isoxaflutole）。

       2018年1月，拜耳结合了耐异噁唑草酮、草甘膦的Balance GT（FG72）性状及耐草铵膦的Liberty Link（A5547）性状的大豆在欧盟获准登记。

       2018年，拜耳在西班牙上市了Adengo（噻酮磺隆 + 异噁唑草酮 + 安全剂环丙磺酰胺；thiencarbazone-methyl + isoxaflutole + cyprosulfamide safener），用于谷物、玉米等作物田。

       2018年，阿根廷批准登记了拜耳的耐除草剂多性状（FG72×A5547-127）大豆，该产品对草甘膦、草铵膦、异噁唑草酮具有耐受性。

       作为US DoJ ruling的一部分，拜耳被要求剥离其Balance（异噁唑草酮）除草剂系列产品。

       2018年，美国农业部动植物健康检验局（APHIS）解除了对拜耳转基因耐除草剂GHB811棉花的管制。这种棉花对草甘膦和HPPD抑制剂类除草剂（如异噁唑草酮等）具有耐受性。

       2018年，伊朗登记了5个转基因耐除草剂大豆，其中包括拜耳的FG072，该产品对草铵膦和异噁唑草酮具有耐受性。

       2019年2月，阿根廷登记了巴斯夫的转基因棉花，其对草甘膦和HPPD抑制剂类除草剂（如异噁唑草酮、硝磺草酮等）具有耐受性。

       2019年4月，拜耳在巴西上市了甘蔗田除草剂Provence Total（三嗪茚草胺+异噁唑草酮；indaziflam+isoxaflutole），其为悬浮剂，防除鬼针草（Bidens pilosa）、白苞猩猩草（Euphorbia heterophylla）、车前臂形草（Brachiaria plantaginea）、大黍（Panicum maximum）等。

       2019年8月1日，异噁唑草酮在欧盟取得了正式登记，有效期至2034年7月31日。这是一个有条件登记，欧盟成员国必须考虑保护地下水、水生生物、野生哺乳动物、非靶标陆生植物；一旦需要，还必须采取强制性的减风险措施。

       2019年6月，巴西临时登记了巴斯夫转基因耐除草剂、抗虫多性状棉花。巴西国家生物安全技术委员会（CTNBio）建议批准多性状棉花（GHB811×T304xGHB119×COT102）的商业化种植。GHB811对草甘膦和HPPD抑制剂类除草剂（如异噁唑草酮等）具有耐受性。

3.3  环磺酮

       环磺酮（通用名：tembotrione；商品名：Laudis）是由拜耳研发的三酮类除草剂，主要用于玉米田。2007年上市，2018年的全球销售额为2.31亿美元，2013—2018年的复合年增长率为4.1%。

       近年来，环磺酮的开发情况主要包括：

       2018年，法国批准登记了拜耳的玉米田除草剂Capreno（环磺酮 + 噻酮磺隆 + 安全剂双苯噁唑酸乙酯；tembotrione + thiencarbazone-methyl + isoxadifen-ethyl safener）。同年，拜耳在葡萄牙上市了Laudis（环磺酮 + 安全剂双苯噁唑酸乙酯；tembotrione + isoxadifen-ethyl safener）。

3.4  苯唑草酮

       苯唑草酮（通用名：topramezone；商品名：Clio、Impact）是由巴斯夫研发的吡唑酮类除草剂，主要用于玉米田。2006年上市，2018年的销售额为1.02亿美元，2013—2018年的复合年增长率为1.4%。

       近年来，苯唑草酮的开发情况主要包括：

       2019年4月，澳大利亚农药和兽药管理局（APVMA）建议登记巴斯夫的Frequency（苯唑草酮 + 安全剂解草酯；topramezone + cloquintocet-mexyl safener）；2020年7月1日，Frequency在澳大利亚取得登记，有效期至2025年6月30日。其为悬乳剂产品，苗后防除小麦（包括硬质小麦）和大麦田杂草。

3.5  氟吡草酮

       氟吡草酮（通用名：bicyclopyrone；商品名：Acuron）是由先正达研发的三酮类除草剂，主要用于玉米、甘蔗、小麦、大麦等作物田，防除禾本科杂草和阔叶杂草。2015年上市，2018年的销售额为0.50亿美元。

       近年来，氟吡草酮的开发情况主要包括：

       2015年，氟吡草酮在美国、加拿大获准登记。2016年，先正达在美国上市了Talinor（氟吡草酮 + 溴苯腈；bicyclopyrone + bromoxynil）和Acuron Flexi（氟吡草酮+硝磺草酮+精异丙甲草胺 + 安全剂解草嗪；bicyclopyrone + mesotrione+ S-metolachlor + benoxacor safener）。

       2017年，先正达在澳大利亚上市了Talinor（氟吡草酮 + 溴苯腈 + 安全剂解草酯；bicyclopyrone + bromoxynil + cloquintocet-mexyl safener），用于小麦和大麦田。

3.6  最新上市产品

       Tolpyralate是石原产业株式会社研发的新型吡唑酮类HPPD抑制剂类除草剂，2017年上市，用于玉米田，防除许多禾本科杂草、阔叶杂草，如长芒苋、高水麻、巨型豚草、巨型狐尾草等。

       Fenquinotrione是由组合化学研发的三酮类HPPD抑制剂类除草剂，2018年在日本上市，主要用于水稻，防除阔叶杂草、禾本科杂草、莎草；也可用于谷物田。

       Lancotrione-sodium是由石原产业株式会社研发的HPPD抑制剂类除草剂，2019年上市，主要防除水稻田禾本科杂草、阔叶杂草、莎草。

4  最新研发产品

       F9960是富美实从组合化学收购的HPPD抑制剂类除草剂，主要用于玉米、大豆、棉花等作物田，防除多种阔叶杂草，如豚草、问荆、田蓟、蒲公英、苋属杂草（Amaranthus spp.）等。基于其广泛的应用作物、防治谱及HPPD抑制作用，该产品有望成为抗性杂草防除中的主要产品。预计2024年上市。

       SL-1201是石原产业株式会社研发的HPPD抑制剂类除草剂，防除谷物、大豆、马铃薯等作物田禾本科杂草和阔叶杂草，如稗草、马唐、狗尾草、反枝苋、刺黄花稔、苘麻等。该产品将部分聚焦日本国内市场。

5  竞争产品

       近年来，研究人员还不断研发出其他作用机理的新型除草剂，其中，有些产品或将在玉米、谷物、水稻等作物市场对HPPD抑制剂类除草剂形成竞争之势。如可能在玉米田除草剂市场形成竞争的三氟草嗪、F4050等；可能在谷物田除草剂市场形成竞争的cyclopyrimorate、cinmethylin、bixlozone、F4050等；可能在水稻田除草剂市场形成竞争的cyclopyrimorate、bixlozone、F4050、tetflupyrolimet、NC-653等。

       三氟草嗪（通用名：trifludimoxazin；开发代号：BAS 850 H；商品名：Tirexor）是巴斯夫研发的原卟啉原氧化酶（PPO）抑制剂，主要用于玉米、大豆、柑橘、梨果等作物田，防除黑麦草、阔叶杂草、抗性杂草等，如苋属（Amaranthus spp.）、豚草属（Ambrosia spp.）杂草等。计划于2020年上市。

       F4050由富美实研发，主要用于玉米、谷物、水稻、向日葵、大豆等作物田，防除阔叶杂草。预计2025年上市。

       Cyclopyrimorate（开发代号：SW-065）是由三井化学AGRO株式会社研发的拥有新颖作用机理的除草剂，为尿黑酸茄尼基转移酶抑制剂（homogentisate solanesyltransferase inhibitor），主要防除谷物田和水稻田阔叶杂草。该产品于2019在日本首先上市。

       环庚草醚（通用名：cinmethylin；商品名：Luximo；开发代号：BAS 684 H）是由巴斯夫研发的拥有独特作用机理的除草剂，为脂肪酸硫酯酶（fatty acid thioesterase；FAT）抑制剂，主要防除谷物田禾本科杂草。公司计划于2020年在澳大利亚、2021年在英国上市该产品。

       Bixlozone（开发代号：F9600）是由富美实研发的异噁唑啉酮类除草剂，是异噁草松（clomazone）的类似物，两者包涵于同一专利。两产品可能拥有同样的作用机理，即番茄红素环化酶（lycopene cyclase）抑制剂。Bixlozone主要防除谷物、水稻、油菜、棉花等作物田的阔叶杂草和莎草。预计2022年上市。

       Tetflupyrolimet是由杜邦（现科迪华）研制，后转让给富美实，为二氢磷酸脱氢酶（DHO dehydrogenase）抑制剂，预计2024/2025年上市。基于其新颖的作用机理，该产品很可能成为市场大单品。

       NC-653是由日产化学株式会社研发，防除水稻田莎草和抗性杂草。预计于2024年在日本率先上市。

       氯氟吡啶酯（通用名：florpyrauxifen-benzyl；商品名：Rinskor、Lovant）是由陶氏益农（现科迪华）研发的芳基吡啶甲酸酯类除草剂，2018年上市，主要用于水稻和玉米田，防除一年生杂草。预计其年峰值销售额约达4.00亿美元。

6  市场前景

       目前，HPPD抑制剂类除草剂最重要的应用作物是玉米；2018年，全球玉米种植面积同比下降0.4%。其最重要的国家-作物市场是美国玉米。2018年，尽管美国玉米的种植面积同比下降1.2%，为3,310万公顷，玉米产量也同比下降1.3%，但玉米上使用的植保产品的销售额达16.12亿美元，同比增长9.8%。美国玉米种植的主要驱动因素包括：向发展中国家出口的市场需求增加，用于生产乙醇的玉米增加（2018年约占美国玉米产量的38.3%）等。除了当地市场的强劲需求外，美国乙醇市场还受到出口的支撑，尤其是受到巴西、加拿大、印度等重要出口市场的支撑。

       在HPPD抑制剂类除草剂中，硝磺草酮和异噁唑草酮领军市场，目前，环磺酮成为重要的增长品种。异噁唑草酮在上市之初，曾受到耐农达玉米上市的不利影响，但近几年其市场快速增长，这主要得益于其与新上市产品的复配以及在甘蔗上的使用增加。最近上市的HPPD抑制剂类除草剂被定位为对用于耐农达作物上草甘膦的补充。它们或用于早季杂草的防除，如Lumax；或与草甘膦复配，晚季用于防除已产生抗性的阔叶杂草。

       HPPD抑制剂类除草剂用于水稻市场也有一段时日，新上市产品部分抢占了早期上市产品的市场份额。呋喃磺草酮最初上市时，市场增长强劲，但近年来，增速放缓，这主要由于日本和韩国水稻种植面积下降所致。

       随着磺酰草吡唑（pyrasulfotole）的上市，HPPD抑制剂类除草剂在谷物市场的销售额增加。然而，虽然磺酰草吡唑为谷物市场提供了新的杂草防治作用机理，但它并不适合欧洲市场的杂草谱，所以至今只在加拿大、美国和澳大利亚等市场取得成功。

       HPPD抑制剂类除草剂抗性水平很低，目前仅报道了两种杂草对其产生抗性，分别为长芒苋（Amaranthus palmeri）、糙果苋（Amaranthus tuberculatus）。

       在过里的5年里，HPPD抑制剂类除草剂已经成为除草剂市场增长最快的产品类型之一。除了最近上市的氟吡草酮外，还有许多产品正处于研发的后期阶段。未来随着耐HPPD大豆的上市，该类产品的增长潜能将进一步放大。过去的1年里，耐HPPD大豆已在多个主要市场取得登记。如拜耳的Balance GT大豆在欧盟取得登记，拜耳的GHB811棉花在美国取得登记。

综合可能的影响因素后，Phillips McDougall预测，2023年，HPPD抑制剂类除草剂的销售额将进一步增至22.15亿美元，2018—2023年的复合年增长率为5.4%（基于2018年的汇率）。