稻飞虱防治新标杆——三氟苯嘧啶
发布日期:2022-05-20 作者:江苏省农药协会 农药资讯网 顾林玲

 

        三氟苯嘧啶是杜邦公司(现科迪华)历时多年打造的一款新型介离子嘧啶酮类杀虫剂,为烟碱乙酰胆碱受体抑制剂,能有效防治鳞翅目和同翅目害虫。三氟苯嘧啶现已在亚太地区广泛登记和上市,高效防控稻飞虱等害虫及预防稻飞虱传播的病毒病,已成为稻飞虱防治的新标杆。

1  理化性质及毒性

        三氟苯嘧啶英文通用名triflumezopyrim,开发代号DPX-RAB55、ZDI-2501等,商品名Pyraxalt™、佰靓珑®等。其IUPAC名称:3,4-二氢-2,4-二氧代-1-(嘧啶-5-基甲基)-3-(α,α,α-三氟间甲苯基)-2H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-1-鎓-3-盐;CAS登录号:1263133-33-0;分子式:C20H13F3N4O2;相对分子质量:398.34。结构式如图1。

图1  三氟苯嘧啶的结构式

        三氟苯嘧啶为黄色晶体,熔点为188~198℃,205~210℃分解。蒸气压:2.88×10-8 Pa(30℃);亨利常数:4.19×10-8 Pa·m3/mol;相对密度:1.4502。溶解度(g/L):在水中的溶解度为0.23±0.01(20℃);在N,N-二甲基甲酰胺中溶解度377.62,在乙腈中65.87,在甲醇中7.65,在丙酮中71.85,在乙酸乙酯中14.65,在二氯甲烷中76.07。三氟苯嘧啶在自然环境中易降解、不累积。稳定性:pH值为4、7和9时,对水解稳定(50℃);自然水中光解(25℃)DT50值为2.8 d,缓冲液中光解DT50值为2.1 d。

        三氟苯嘧啶对鸟类、鱼等、蚯蚓低毒,对山齿鹑的急性经口LD50为2,109 mg/kg,短期饲喂LD50>935 mg/kg;对鲤鱼(Cyprinus carpio)的急性LC50(96 h)>100 mg/kg,对大型溞(Daphnia magna)的EC50(48 h)>122 mg/L;对赤子爱蚯蚓的急性LC50(14 d)>1,000 mg/kg。三氟苯嘧啶对蜜蜂高毒,急性接触LD50(48 h)为0.39 μg/蜂,急性经口LD50(48 h)为0.51 μg/蜂。

        三氟苯嘧啶在实验室和田间条件下对多种寄生蜂、瓢虫、捕食天敌如蜘蛛、小花蝽、盲蝽等无害或微毒;田间使用剂量在200 g/hm2时,对肉食性天敌蜘蛛无不良影响,与自然天敌具有良好的相容性,可用于有害生物综合防治。

2  作用机理和应用

        三氟苯嘧啶作用于昆虫的烟碱乙酰胆碱受体(nAChR),但与其他大多数作用于该受体的杀虫剂不同,起抑制作用而非激活作用,即为烟碱乙酰胆碱受体抑制剂。昆虫中毒后,呆滞不动,无兴奋或痉挛现象,随后麻痹、瘫痪,直至死亡。

        国际杀虫剂抗性行动委员会(IRAC)将三氟苯嘧啶归类为Group 4E,介离子类杀虫剂,目前该组仅有1个有效成分。三氟苯嘧啶与组内(包括新烟碱类杀虫剂在内)及组外的其他杀虫剂无交互抗性。因此,三氟苯嘧啶不仅能高效防治稻飞虱,而且也是稻飞虱综合治理或抗性治理的重要工具,为稻飞虱防控树立新标杆。室内生测试验结果表明,来自越南、泰国、印度等国的褐飞虱种群对吡虫啉具有抗药性,但这些抗性种群对三氟苯嘧啶无交互抗性。即使稻飞虱种群对包括新烟碱类在内的多种杀虫剂产生了代谢抗性,三氟苯嘧啶依然能够提供良好且持久稳定的防效。

        三氟苯嘧啶主要用于水稻,也可用于棉花、玉米和大豆等作物。三氟苯嘧啶具有良好的内吸传导性、渗透性,耐雨水冲刷,既可用于叶面喷雾、拌种、送嫁药,也可用于土壤处理。田间试验证实,其能高效防治各种稻飞虱(包括褐飞虱、灰飞虱和白背飞虱等)、叶蝉等,速效性好,且持效期长。此外,三氟苯嘧啶能促进水稻生长,具有良好的提质增产效果。

        三氟苯嘧啶可与多种有效成分混配,不仅包括四唑虫酰胺、氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、溴虫氟苯双酰胺、甲氧虫酰肼、醚菊酯、虫螨腈、阿维菌素等杀虫剂,还可与杀菌剂异噻菌胺、氟唑菌苯胺、三环唑等配伍,用于育苗箱、种子处理等。

3  开发与登记

        介离子类化合物是一类特殊又重要的分子,发现之初主要用于抗炎、抗抑郁、抗肿瘤等医药领域,近十几年来在杀虫剂领域也成为新的研究热点,多家公司加入到介离子类杀虫剂研发行列。三氟苯嘧啶是杜邦公司(现科迪华)开发的具有全新化学结构和作用机理的介离子嘧啶酮类杀虫剂。

        2019年,水稻用杀虫剂全球销售额为21.30亿美元,而亚太地区销售额为19.69亿美元,占水稻用杀虫剂全球市场的92.44%。中国是水稻用杀虫剂最重要的市场,2019年销售额为8.50亿美元,占水稻用杀虫剂全球市场的39.91%;印度居第二位,销售额为3.30亿美元,占水稻用杀虫剂全球市场的15.49%;日本排第三,销售额为2.57亿美元,占水稻用杀虫剂全球市场的12.07%。因此,亚太地区是三氟苯嘧啶开发公司重点打造的地区市场,开发公司已向全球主要水稻种植国递交了登记申请,并已在亚太地区多个国家登记上市。

        目前,三氟苯嘧啶尚处于商业化开发早期,2019年全球销售额小于3,000万美元。开发公司预测其年峰值销售额将达到1.5亿美元。

3.1  在中国的登记

        基于水稻用杀虫剂的巨大体量,中国是三氟苯嘧啶最重要的销售市场,早在2013年,杜邦公司就在中国开展登记试验。2017年1月7日,美国杜邦公司96%三氟苯嘧啶原药(派乐欣™)和10%三氟苯嘧啶悬浮剂(商品名佰靓珑®)在我国获准临时登记;同年8月31日,两产品获准正式登记。制剂产品登记用于防治水稻飞虱,有效成分用药量为16~25 g/hm2,叶面喷雾使用。

        2018年8月,3家中国农药公司基于三氟苯嘧啶的3个复配产品获得我国登记,配伍有效成分包括氯虫苯甲酰胺、阿维菌素、溴氰虫酰胺等,用于防治水稻稻纵卷叶螟、稻飞虱等。2021年,科迪华20%三氟苯嘧啶水分散粒剂获得我国登记。具体登记情况见表1。

表1  三氟苯嘧啶在中国的登记

登记证号

农药名称

有效期至

登记证持有人

应用作物及防治对象

PD20210873

20%三氟苯嘧啶水分散粒剂

2026-6-10

科迪华农业科技有限责任公司

水稻稻飞虱

PD20183578

19%氯虫·三氟苯悬浮剂(10.7%氯虫苯甲酰胺+8.3%三氟苯嘧啶)

2023-8-20

深圳诺普信农化股份有限公司

水稻稻纵卷叶螟、二化螟、稻飞虱

PD20183547

11%阿维·三氟苯悬浮剂(3%阿维菌素+8%三氟苯嘧啶)

2023-8-20

东莞市瑞德丰生物科技有限公司

水稻稻纵卷叶螟、稻飞虱

PD20183533

23%溴酰·三氟苯悬浮剂(14.7%溴氰虫酰胺+8.3%三氟苯嘧啶)

2023-8-20

陕西标正作物科学有限公司

水稻稻纵卷叶螟、二化螟、稻飞虱

PD20171741

96%三氟苯嘧啶原药

2022-8-30

科迪华农业科技有限责任公司

 

PD20171740

10%三氟苯嘧啶悬浮剂

2022-8-30

科迪华农业科技有限责任公司

水稻稻飞虱

3.1.1  佰靓珑®

       佰靓珑®(10%三氟苯嘧啶悬浮剂)2017年11月在我国上市,上市后它与其他常规药剂一起担负起稻飞虱防治重任,特别是对抗性稻飞虱。佰靓珑®凭借其优异的性能、极低的用量,被列入2021化肥农药减量增效优秀范例的创新产品公示名单,被评为2020年度减施增效产品贡献奖。

       科迪华公司介绍,佰靓珑®具有以下几大特点:

       (1)高效防治各种抗性稻飞虱。稻飞虱繁殖快,市场上常见药剂,如吡虫啉、烯啶虫胺、吡蚜酮等抗性逐渐积累,用量也逐年增加,佰靓珑®与常用药剂无交互抗性,有效防治各种抗性稻飞虱。

       (2)速效性好。佰靓珑®具有胃毒、触杀活性,施用后可快速停止害虫取食,仅数小时即可见效,药后3天田间防效超过90%。

       (3)持效期更长。佰靓珑®具有渗透、传导活性,耐雨水冲刷,持效期显著长于同类产品,大大减少了用药量和用药次数。

       (4)预防多种病毒病。稻飞虱取食为害后,不仅稻秆易腐烂,同时还传播包括条纹叶枯病、黑条矮缩病在内的多种病毒病,佰靓珑®快速压低飞虱基数,预防病毒病的传播。

       (5)提质增产效果显著。佰靓珑®具有保护和促进生长作用,施用后水稻青枝腊杆,剑叶青秀,谷粒饱满,与常规药剂对照相比,田间增产20%~40%。

       (6)对环境友好。佰靓珑®在自然环境中易降解不累积;对人安全,对鸟类、鱼类、水生无脊椎动物、蚯蚓低毒,对稻飞虱天敌起保护作用。

       开发公司在亚洲多个国家稻区开展的田间试验结果表明:佰靓珑®不仅高效防控各种稻飞虱(包括褐飞虱、灰飞虱和白背飞虱等),而且持效期长、作用速度快、对天敌安全,并可显著提升水稻产量和品质。同时,佰靓珑®毒性低,对环境友好,非常适合于有害生物的综合治理项目。而且,其在环境、收获作物中的残留极低,有效降低贸易壁垒可能带来的风险。

3.1.2  沙图®

       先正达公司不断推出新产品以完善水稻、小麦产品线,防治稻飞虱的新“武器”——沙图®(20%三氟苯嘧啶水分散粒剂)也将商业化推广。据先正达杀虫剂产品经理介绍,沙图®的价值点可以概括为以下4点。

       (1)防效高且稳定:无论是褐飞虱、灰飞虱、白背飞虱还是叶蝉,从稻飞虱的1龄期到成虫,对沙图®都很敏感,防效可达95%。试验发现,使用沙图®的水稻从根部、茎基部到穗头,基本未受稻飞虱危害,防控效果优异。

       (2)击倒速度快:用沙图®1天后见死虫,2天虫口基数大幅下降,符合农户对于杀虫剂产品快速见效的需求。试验中发现,药后24小时死虫率85%,48小时死虫率95%以上。

       (3)药效持久:在水稻分蘖末期使用,持效期30天以上。田间试验显示,药后31天,空白对照有11个冒穿点,沙图®防治区防效达99.7%。此外,沙图®对环境和有益昆虫安全。

       (4)增产增收明显,经济效益较高:有效防控稻飞虱危害,为水稻稳产、高产打下良好基础。

3.1.3  勤田助®

       勤田助®(23%溴酰·三氟苯悬浮剂)是由标正作物科学有限公司开发的水稻田杀虫剂,由溴氰虫酰胺与三氟苯嘧啶复配制得。两种不同作用机理的有效成分复配,不仅能有效扩大防治谱,还延缓了抗性的发展。据开发公司介绍,其有三大核心价值:

       第一,省工、方便、安心。一次施药,轻松防治稻纵卷叶螟、二化螟、稻飞虱,减少混配的麻烦,适用于多种喷雾机械。

       第二,对比农户自防,勤田助®能够显著增加分蘖数、千粒重,处理区平均增产16.9%。

       第三,绿色环保,对施药者安全,有助于保护有益害虫,在鱼虾田也能使用。

3.1.4  爱稼®

       诺普信爱稼®(19%氯虫·三氟苯悬浮剂)于2019年1月上市,是由三氟苯嘧啶和氯虫苯甲酰胺复配而制得的新型杀虫剂。该产品目前登记用于防治水稻二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱。在当前稻虾、稻鱼共养发展迅速的情况下,水稻虫害防治药剂的选择范围有限。爱稼®不仅能够省工高效地防治水稻三虫,而且产品毒性低,非常适宜现在稻虾、稻鱼共养田使用。应用于水稻害虫防治方案时能减少农户的用药次数且显著提升水稻的产量和品质。爱稼®使用时期建议放在分蘖拔节期。

3.2  在其他国家的登记

       2016年,三氟苯嘧啶原药在印度获准登记,专供出口。2018年8月,10%三氟苯嘧啶悬浮剂在印度上市,用于水稻害虫防治,特别是抗性褐飞虱,商品名Pexalon。

       获得韩国登记的三氟苯嘧啶产品有2个:三元复配剂(0.4%三氟苯嘧啶+6%噻酰菌胺+0.4%氯虫苯甲酰胺)于2017年8月取得登记;三氟苯嘧啶+氯虫苯甲酰胺复配剂(6.3%+5.4%)于2018年9月取得登记。两者均用于水稻。

       2017年,杜邦公司在美国获得了三氟苯嘧啶的进口许可,商品名为Pyraxalt®(10%三氟苯嘧啶SC)。但目前未见美国登记信息公布。

       106 g/L三氟苯嘧啶SC在印度尼西亚登记,商品名PEXALON 106 SC,用于防治水稻褐飞虱,登记有效期至2022年10月6日。

       2018财年,组合化学在日本登记了杀虫杀菌产品Full-throttle Box GR(溴氰虫酰胺+三氟苯嘧啶+异噻菌胺+氟唑菌苯胺);2019财年,组合化学Encore Box GR(氯虫苯甲酰胺+三氟苯嘧啶+三环唑)获得日本登记。

       2018年,106 g/L三氟苯嘧啶悬浮剂在越南登记,商品名为Pexena®,用于防治水稻褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱。

       此外,三氟苯嘧啶还在菲律宾、马来西亚、泰国等亚洲国家登记,但尚未获得欧盟、澳大利亚、新西兰等国家和地区登记。

4  专利概况

       2010年,杜邦公司申请了关于三氟苯嘧啶的化合物专利,包括PCT专利、欧洲专利、美国专利、中国专利等,这些专利均将于2030年期满。

       PCT专利:WO2011017351,申请于2010年8月3日,2030年8月2日专利到期;发明名称:Mixtures of Mesoionic Pesticides。

       欧洲专利:EP2461685,申请于2010年8月3日,2030年8月2日专利到期;发明名称:Mixtures of Mesoionic Pesticides。

       美国专利:US2012115722,申请于2010年8月3日,2010年8月3日专利到期;发明名称:Mixtures of Mesoionic Pesticides。

       中国专利:CN102665415A,申请于2010年8月3日,2030年8月2日专利到期;发明名称:介离子杀虫剂混合物。

5  未来展望

       水稻是重要的粮食作物,特别是在亚太地区,而稻飞虱是水稻生产中危害最严重的害虫之一,具有暴发性、隐蔽性和毁灭性等特点,是制约水稻高产、稳产的重要因素。而长期、大规模用药,稻飞虱对吡蚜酮、噻虫嗪、吡虫啉、烯啶虫胺等常规药剂产生了不同程度的抗性。

       作为第一个商业化的介离子嘧啶酮类杀虫剂,三氟苯嘧啶因其具有作用机理新颖、防效良好、用量低等突出优点,为稻飞虱的防治树立了新标杆。三氟苯嘧啶广泛应用于亚太地区,有效防控稻飞虱及对常规杀虫剂产生抗性的品类,同时可预防由稻飞虱传播带来的多种病毒病,适用于抗性管理和有害生物综合防治。

       目前三氟苯嘧啶尚处于专利保护期内,随着三氟苯嘧啶在更多国家和地区登记,更多复配产品剂单剂产品的推广应用,其市场规模也将持续扩大。

63K
热门文章
网站声明

(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)本网转载文章的版权属于原作者,若有侵权,请联系删除。