世界衛(wèi)生組織(WHO)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)農(nóng)藥通用名技術(shù)委員會(huì)2022年(臨時(shí))批準(zhǔn)并公布了由美國(guó)、日本、德國(guó)和中國(guó)申請(qǐng)的15種農(nóng)藥新品種的英文通用名(表1),分別涉及殺蟲(chóng)殺螨劑4種、殺螨劑1種、殺蟲(chóng)劑3種、除草劑7種。其中,米伏拉納、modoflaner、替戈拉納和尤米伏拉納為WHO批準(zhǔn)的國(guó)際非專利藥名,主要用于家禽和寵物身上的螨蜱虱等寄生蟲(chóng)防除,也可用于公共衛(wèi)生和農(nóng)業(yè)殺蟲(chóng);flupyroxystrobin 既可用作殺菌劑也可用于公共衛(wèi)生蟲(chóng)媒防控;殺螨劑螺螨雙酯和殺蟲(chóng)劑硫蟲(chóng)酰胺,除草劑氟草啶、氟嘧啶草醚、氟氯氨草酯、氟砜草胺和溴草松7種農(nóng)藥為中國(guó)自主創(chuàng)制的新品種。螺螨雙酯和硫蟲(chóng)酰胺及其制劑產(chǎn)品已獲中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥登記批準(zhǔn),氟氯氨草酯、氟草啶和氟砜草胺在中國(guó)登記的同時(shí),其制劑產(chǎn)品已獲柬埔寨農(nóng)藥登記批準(zhǔn)。
▌殺蟲(chóng)(螨)劑
按作用機(jī)制和結(jié)構(gòu)類型,WHO和ISO在2022年新公布的8種殺蟲(chóng)(螨)劑可分為異唑啉、間苯二酰胺、芳基吡唑、特特拉姆酸、雙酰胺、甲氧基丙烯 酸酯和RNA干擾(RNAi)7大類。
1.1 異唑啉類殺蟲(chóng)殺螨劑
米伏拉納和尤米伏拉納為新開(kāi)發(fā)的異唑啉類殺寄生蟲(chóng)劑,可分別看作對(duì)洛替拉納(lotilaner) 和艾司索拉納(esafoxolaner)的苯環(huán)等進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾得到(圖1)。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上推測(cè)米伏拉納和尤米伏拉納的作用機(jī)制與洛替拉納和艾司索拉納相同,主要為γ-氨基丁酸門(mén)控氯離子通道變構(gòu)調(diào)節(jié)劑。研究結(jié)果表明:米伏拉納及其外消旋體以300μmol/L濃度浸漬處理對(duì)美洲花蜱幼蟲(chóng)殺死率不低于80%(30min),不大于25mg/kg體重劑量灌胃處理大鼠對(duì)其身上美洲狗蜱殺死率不低于50%(48h);尤米伏拉納藥效約為其外消旋體的2倍,2者分別按劑量0.5mg/kg體重和1.0 mg/kg體重注射處理牛后5~110d對(duì)其身上的微小扇頭蜱的速效性和持效性均優(yōu)于阿福拉納及其他異唑啉類殺蟲(chóng)劑 (以阿福拉納為例,10~20d達(dá)到不低于50%殺死率,至多在60~65d維持不低于50%殺死率)。此外,根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制的相似性推測(cè)這2種異唑啉類殺蟲(chóng)殺螨劑對(duì)農(nóng)業(yè)和公共衛(wèi)生上的鱗翅目、半翅目、纓翅目、雙翅目和蜱螨目等多種害蟲(chóng)或蟲(chóng)媒均有效。
米伏拉納和尤米伏拉納的創(chuàng)制思路與合成路線見(jiàn)圖1。其中,米伏拉納可以異唑蟲(chóng)酰胺和沙羅拉納的中間體1-(3,5-二氯-4-氟苯基)-2,2,2-三氟乙酮經(jīng)羥醛縮合、脫水、環(huán)合、酯水解、酸胺縮合和超臨界流體色譜(SFC)手性分離得到,尤米伏拉納則可以由中間體1-(3-氯-4-氟-5-三氟甲基苯基)-2,2,2-三氟乙酮與阿福拉納(afoxolaner)和艾司索拉納的關(guān)鍵中間體縮合脫水后直接在奎寧類手性相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下環(huán)合而成。
1.2 間苯二酰胺類殺蟲(chóng)殺螨劑
Modoflaner是日本三井化學(xué)農(nóng)業(yè)公司研制開(kāi)發(fā)的又一間苯二酰胺類殺蟲(chóng)劑,其結(jié)構(gòu)類同溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺(broflanilide)及中國(guó)創(chuàng)制的環(huán)丙氟蟲(chóng)胺(cyproflanilide),不同處是引入了碘和氟代吡啶結(jié)構(gòu)。推測(cè)modoflaner的作用機(jī)制主要也是通過(guò)變構(gòu)調(diào)節(jié)γ-氨基丁酸門(mén)控氯離子通道來(lái)發(fā)揮作用,與米伏拉納和尤米伏拉納等異唑啉類殺蟲(chóng)殺螨劑的類同。室內(nèi)生測(cè)研究表明,modoflaner在100mg/L 濃度時(shí)對(duì)斜紋夜蛾、小菜蛾和灰飛虱的殺死率達(dá)70%以上(6d),以0.04μg/cm2劑量暴露接觸處理或以0.0064mg/L飼喂處理對(duì)貓櫛頭蚤成蟲(chóng)殺死率均達(dá)95%(48h),以劑量0.2μg/cm2 暴露處理對(duì)美洲花蜱若蟲(chóng)、蓖子硬蜱成蟲(chóng)和紅扇頭蜱成蟲(chóng)的殺死率均達(dá)90%(48h),以劑量0.032μg/只體外注射后7d可使微小扇頭蜱雌成蟲(chóng)不產(chǎn)卵或所產(chǎn)的卵不孵化。Modoflaner的創(chuàng)制思路與合成路線見(jiàn)圖2,其中碘化和酰胺化的合成次序值得進(jìn)一步研究。
1.3 芳基吡唑類殺蟲(chóng)殺螨劑
替戈拉納(開(kāi)發(fā)代號(hào)BCS-CW88522、BAY 1272858)是拜耳作物科學(xué)公司發(fā)現(xiàn)、拜耳動(dòng)保公司開(kāi)發(fā)的新型芳基吡唑類殺蟲(chóng)殺螨劑,是nicofluprole 的優(yōu)化衍生物。替戈拉納也被認(rèn)為是γ-氨基丁酸門(mén)控氯離子通道變構(gòu)調(diào)節(jié)劑。研究表明,替戈拉納 100mg/L浸漬希伯來(lái)鈍眼蜱幼蟲(chóng)、抗性微小牛蜱雌成蟲(chóng)或拌食飼喂貓櫛頭蚤成蟲(chóng)、銅綠蠅1齡幼蟲(chóng)和家蠅成蟲(chóng)的殺死率(42d或2d)和卵孵化抑制率(7d)均為100%,按20μg/只注射微小牛蜱雌成蟲(chóng)的卵孵化抑制率為100%(7d),按5μg/cm2體外接觸貓櫛頭蚤、紅扇頭蜱和蓖子硬蜱的成蟲(chóng)及希伯來(lái)鈍眼蜱幼蟲(chóng)的殺死率為100%(48h),按10mg/kg體重腹腔注射家鼠后對(duì)美洲狗蜱幼蟲(chóng)和貓櫛頭蚤成蟲(chóng)防效均大于80%(2、9d),按100g/hm2噴霧處理對(duì)桃蚜、辣根猿葉甲、草地貪夜蛾和抗性二點(diǎn)斑葉螨的防效達(dá)100%(6、7d)。由于作用機(jī)制獨(dú)特,替戈拉納對(duì)多種敏感性和抗性害蟲(chóng)均有效,在動(dòng)物保健和作物保護(hù)領(lǐng)域具有較好應(yīng)用前景。替戈拉納的創(chuàng)制思路與合成路線見(jiàn)圖3,其可由鹵代苯甲酸經(jīng)硼化后與鹵代吡唑偶聯(lián)而成,合成策略與 nicofluprole的相同。
1.4 特特拉姆酸類殺螨劑
螺螨雙酯是青島科技大學(xué)新研制的特特拉姆酸類殺螨劑,是用正丁氧基替換2-異戊基得到的螺螨酯衍生物。螺螨雙酯具有觸殺和胃毒作用,對(duì)螨卵、若螨和成螨均有效,其作用機(jī)制與螺螨酯相同,即通過(guò)抑制害螨體內(nèi)脂肪合成、阻斷能量代謝而殺死靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物。螺螨雙酯對(duì)紅蜘蛛、黃蜘蛛、銹壁虱、茶黃螨、朱砂葉螨和二斑葉螨等多種害螨以及梨木虱、榆蠣盾蚧和葉蟬等害蟲(chóng)均有效,防效優(yōu)于同劑量螺螨酯。螺螨雙酯的殺卵作用突出,1mg/L浸漬處理朱砂葉螨的卵殺死率達(dá)100%(48h),優(yōu)于螺螨酯。24%螺螨雙酯SC已在中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部登記,兌水稀釋3 600~4800倍在柑橘紅蜘蛛出現(xiàn)早期施用可有效控制其為害。螺螨雙酯的創(chuàng)制思路和合成路線見(jiàn)圖4,其合成可共用螺螨酯的關(guān)鍵中間體。
1.5 雙酰胺類殺蟲(chóng)劑
硫蟲(chóng)酰胺(開(kāi)發(fā)代號(hào)HY366)是青島科技大學(xué)發(fā)現(xiàn)的又一新型殺蟲(chóng)劑,也是繼氯氟氰蟲(chóng)酰胺 (cyhalodiamide)、四氯蟲(chóng)酰胺(tetrachlorantraniliprole) 和氟氯蟲(chóng)雙酰胺(fluchlordiniliprole)之后第4個(gè)中國(guó)自主創(chuàng)制的、英文通用名獲ISO批準(zhǔn)的雙酰胺類殺蟲(chóng)劑。硫蟲(chóng)酰胺的作用機(jī)制與氯蟲(chóng)苯甲酰胺和四氯蟲(chóng)酰胺相同,為魚(yú)尼丁受體變構(gòu)調(diào)節(jié)劑。研究結(jié)果表明,硫蟲(chóng)酰胺具有胃毒作用和根內(nèi)吸活性,1mg/L處理甜菜夜蛾3齡幼蟲(chóng)的殺死率達(dá)90%以上 (4d)。10%硫蟲(chóng)酰胺SC已在中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部登記,以450~600mL/hm2推薦劑量莖葉噴霧處理防治甘藍(lán)小菜蛾。硫蟲(chóng)酰胺的創(chuàng)制思路與合成路線見(jiàn)圖5,合成可共用雙酰胺殺蟲(chóng)劑的關(guān)鍵中間體。
1.6 甲氧基丙烯酸酯類殺蟲(chóng)劑
Flupyroxystrobin是第1個(gè)甲氧基丙烯酸酯類殺蟲(chóng)劑(非殺螨劑),由英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公司研究發(fā)現(xiàn)并由其繼承公司先正達(dá)公司進(jìn)行開(kāi)發(fā)。推測(cè)其作用機(jī)制與嘧菌酯、啶氧菌酯、嘧螨酯和嘧螨胺等同類品種相同,均為Qo線粒體的呼吸作用抑制劑。Flupyroxystrobin最先作為殺菌劑被發(fā)現(xiàn),按25mg/L 莖葉處理對(duì)大麥白粉病、蘋(píng)果瘡痂病、藤本植物霜霉病和番茄晚疫病具有優(yōu)異的防治效果,同時(shí)對(duì)小麥葉銹病和水稻稻瘟病也有不同程度的預(yù)防作用,但對(duì)花生褐斑病無(wú)效。作為殺蟲(chóng)(蚊)劑,flupyroxystrobin與氯菊酯等擬除蟲(chóng)菊酯類殺蟲(chóng)劑無(wú)交互抗性,以20 mg/L(乙醇溶液)處理埃及伊蚊(Aedes aegypti)2~5d雌成蟲(chóng)的擊倒率(1h)和殺死率(48h)分別為67%和100%,處理斯氏按蚊(Anopheles stephensi) 的擊倒率和殺死率均為100%,優(yōu)于滴滴涕(10mg/L) 而接近或優(yōu)于高效氯氟氰菊酯(2mg/L);以5mg/L處理上述2種蚊子的殺死率也均達(dá)到100%,優(yōu)于滴滴涕(5 mg/L)和高效氯氟氰菊酯(0.2mg/L);以2%在高溫下?lián)诫s至低密度聚乙烯(LDPE)或高密度聚乙烯 (HDPE)聚合物壓片并存放2~8周及以上時(shí)間也都對(duì)上述2種蚊子具有優(yōu)異的擊倒和殺死作用。此外,flupyroxystrobin與4-三氟甲基煙酰胺(氟啶蟲(chóng)酰胺的代謝物)復(fù)配對(duì)斯氏按蚊的擊倒和殺死還具有協(xié)同增效作用。Flupyroxystrobin的創(chuàng)制思路與合成路線見(jiàn)圖6,合成時(shí)可共用嘧菌酯和啶氧菌酯的關(guān)鍵中間體。
1.7 RNAi類殺蟲(chóng)劑
Ledprona為干擾馬鈴薯甲蟲(chóng)性狀基因GS2的特異性重組雙鏈核糖核酸(RNA),是美國(guó)生物農(nóng)藥企業(yè)綠光生物科學(xué)公司新開(kāi)發(fā)的第1款噴灑型RNA生物殺蟲(chóng)劑,也是第1個(gè)獲得ISO英文通用名批準(zhǔn)的RNA農(nóng)藥。該殺蟲(chóng)劑通過(guò)特異性的RNAi過(guò)程,抑制馬鈴薯甲蟲(chóng)蛋白酶亞基PSMB5(Proteasome subunit beta type-5)的表達(dá)而導(dǎo)致其停止進(jìn)食,同時(shí)使害蟲(chóng)因自身代謝產(chǎn)物累積而死亡?;趌edprona獨(dú)特的作用機(jī)制,國(guó)際殺蟲(chóng)劑抗性行動(dòng)委員會(huì)(IRAC)有意將RNAi介導(dǎo)的靶向抑制劑列為新的第35組。
室內(nèi)生測(cè)和田間試驗(yàn)表明,ledprona單劑或混合物噴霧或澆灌處理馬鈴薯和茄子后,可有效控制科羅拉多馬鈴薯甲蟲(chóng)并減少植株葉損耗和落葉,其藥效與劑量呈正相關(guān)。進(jìn)一步的研究表明,用浸有l(wèi)edprona 2.55mg/L的馬鈴薯初生葉飼喂處理科羅拉多馬鈴薯甲蟲(chóng)2齡幼蟲(chóng),6h可引起幼蟲(chóng)死亡和靶標(biāo)m RNA的表達(dá)下降,48h可使幼蟲(chóng)體內(nèi)的PSMB5蛋白水平降低,6d就可引起90%的死亡率,而靶標(biāo)m RNA和蛋白水平不會(huì)隨時(shí)間推移而恢復(fù);在室溫下用ledprona 1.65~16.43 mg/L噴施馬鈴薯植株后14d對(duì)馬鈴薯甲蟲(chóng)的殺死率和馬鈴薯的保葉率與多殺菌素(4.39mg/L)處 理相當(dāng)。Ledprona對(duì)靶標(biāo)生物具有高度特異性而不影響非靶標(biāo)生物,在環(huán)境中容易快速降解為核酸而對(duì)生態(tài)友好,其處理也不涉及作物基因修飾,特別適用于有害 生物綜合治理和抗性管理。Ledprona的制劑產(chǎn)品 Calantha?已在美國(guó)申請(qǐng)登記,有望于近期獲批上市。
Ledprona是一個(gè)包含490個(gè)堿基對(duì)的RNA,其長(zhǎng)序列由靶向PSMB5 m RNA的dsRNA子序列(含460個(gè)堿基對(duì))和兩端轉(zhuǎn)錄所必需的轉(zhuǎn)錄間隔區(qū) (ITS)側(cè)翼序列(各含有15個(gè)堿基對(duì))組成。其中, 堿基對(duì)由腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鳥(niǎo)嘌呤(G)和尿 嘧啶(U)4種嘌呤和嘧啶堿基構(gòu)成;具有生物活性 的dsRNA子序列正義鏈和反義鏈的分子式分別為C4409H5398N1794O3208P460和C 4331H5385N1625O3234P460,其堿基序列見(jiàn)圖7。Ledprona可通過(guò)體外無(wú)細(xì)胞 RNA 制造平臺(tái)進(jìn)行規(guī)?;a(chǎn),其田間用量和生產(chǎn)成本的控制對(duì)其商業(yè)化至關(guān)重要。
▌除草劑
按作用機(jī)制和結(jié)構(gòu)類型,ISO在2022年新公布的7種除草劑可分為N-苯基酰亞胺(又稱苯基尿嘧啶)、嘧啶苯甲酸、吡啶氧羧酸、N-二唑芳甲酰胺、 異唑啉酮和吡啶羧酸6大類。
2.1 N-苯基酰亞胺類除草劑
氟草啶(開(kāi)發(fā)代號(hào)QYNS101)是將肟引入苯嘧磺草胺得到的具有旋光性的觸殺滅生性除草劑。通過(guò)抑制靶標(biāo)雜草的原卟啉原氧化酶 (PPO),氟草啶對(duì)反枝莧、稗草和牛筋草等禾本科和闊葉雜草的防效優(yōu)于其外消旋體和(S)-對(duì)映體。研究表明,氟草啶以7.5、15g/hm2在2~3葉期莖葉處理馬唐、稗草、綠色狗尾草、牛筋草、日本看麥娘和茼麻的防效均在85%以上(21d);以15~60g/hm2苗前土壤處理對(duì)婆婆納、播娘蒿、薺菜、茼麻、反枝莧和綠色狗尾草的防效在85%以上(28d),同時(shí)對(duì)玉米、棉花、大豆和花生安全;以30g/hm2苗前土壤處理對(duì)耐吡嘧磺隆的千金子、螢藺和鴨舌草的防效在85%以上(21d),同時(shí)對(duì)移栽的5葉期粳稻安全。該產(chǎn)品在柬埔寨的制劑登記已獲批準(zhǔn),在中國(guó)的品牌″快如風(fēng)″制劑產(chǎn)品也正在登記之中。氟草啶的創(chuàng)制思路與合成路線見(jiàn)圖8,合成時(shí)可共用苯嘧磺草胺的關(guān)鍵中間體。
2.2 嘧啶苯甲酸類除草劑
氟嘧啶草醚是金壇市信德農(nóng)業(yè)科技有限公司將鄰三氟甲基苯甲醛肟引入雙草醚得到的新型除草劑,后由江蘇省農(nóng)用激素工程技術(shù)研究中心有限公司進(jìn)行商業(yè)化開(kāi)發(fā)。與雙草醚相同,氟嘧啶草醚為乙酰乳酸合成酶(ALS)的抑制劑,通過(guò)葉片、葉鞘和根系吸收(但不能通過(guò)芽鞘吸收)而發(fā)揮殺草活性。氟嘧啶草醚對(duì)丁香蓼、鱧腸、千金子、稗草、鴨舌草和碎米莎草等多種水稻田雜草具有防除作用,除草活性依次降低。研究表明,氟嘧啶草醚莖葉處理對(duì)1~1.5葉期的稗草、紅腳稗和雙穗雀稗等雜草具有優(yōu)異的防效(≥95%),優(yōu)于嘧啶肟草醚和五氟磺草胺;20%氟嘧啶草醚WP制劑田間按225~450g/hm2施用對(duì)早、中稻直播田間4~7.5葉期稗草、紅腳稗和雙穗雀稗等稗草的總體防效達(dá)98.9%及以上,優(yōu)于2.5%五氟磺草胺OF(制劑用量900mL/hm2)。同時(shí),氟嘧啶草醚對(duì)不同品種水稻具有較好的安全性,對(duì)稗草的選擇指數(shù)達(dá)到6.2,這可能與該除草劑對(duì)水稻ALS的抑制作用會(huì)很快被解除而對(duì)稗草的則不能有關(guān)。氟嘧啶草醚的創(chuàng)制思路與合成路線見(jiàn)圖9,其可直接由雙草醚縮合得到。
2.3 吡啶氧羧酸類除草劑
氟氯氨草酯(開(kāi)發(fā)代號(hào)KAI-141012)是在氯氟吡氧乙酸(fluroxypyr)的β-羰基位引入甲基得到氟氯氨草酸后,與四氫糠醇酯化得到的糖酯。推測(cè)氟氯氨草酯的作用機(jī)制與氯氟吡氧乙酸(異辛酯)相同,為生長(zhǎng)素模仿劑。氟氯氨草酯具有內(nèi)吸傳導(dǎo)活性, 對(duì)多種耐草甘膦的抗性雜草和難防除的小灌木和藤本雜草有優(yōu)異防效,且其低溫效果穩(wěn)定,持效期是草甘膦的1.5~2.0倍以上。
進(jìn)一步的研究表明,氟氯氨草酯及其酸以1000g/hm2苗前施用對(duì)耐吡嘧磺隆和五氟磺草胺的鴨舌草也具有較高防效,同時(shí)對(duì)水稻的選擇安全性較高;以1000g/hm2施用對(duì)2~3葉期的稗草、馬唐、鴨舌草、茼麻和豬殃殃的防效在85%以上(21d);以400g/hm2施用對(duì)2~3葉期的耐雙草醚和/或氰氟草酯的稗草、馬唐和千金子的防效也在85%以上,且除草活性顯著優(yōu)于其(S)-對(duì)映體和外消旋體的,但對(duì)水稻存在一定的藥害(氟氯氨草酯劑量為100g/hm2時(shí)對(duì)水稻安全)。該產(chǎn)品在柬埔寨的制劑登記已獲批準(zhǔn),在中國(guó)的品牌″冠虎″制劑產(chǎn)品也正在登記之中。氟氯氨草酯的創(chuàng)制思路與合成路線見(jiàn)圖10, 合成時(shí)可共用氯氟吡氧乙酸的關(guān)鍵中間體。
2.4 N-二唑芳甲酰胺類除草劑
異丙三唑吡啶(開(kāi)發(fā)代碼NC-656)和氟砜草胺(開(kāi)發(fā)代碼QYR601)分別是由日本日產(chǎn)公司和中國(guó)青島清原農(nóng)冠作物科學(xué)有限公司開(kāi)發(fā)的水稻田除草劑,具有全新的特征結(jié)構(gòu)N-二唑芳甲酰胺。該類除草劑也為乙酰輔酶A羧化酶(HPPD)抑制劑,對(duì)水稻田多數(shù)禾本科、部分闊葉和莎草科雜草均有效。其中,異丙三唑吡啶以50g/hm2莖葉處理對(duì)水田雜草稗草、千金子和碎米莎草具有優(yōu)異的防效(藥后14d的防效在90%以上),對(duì)水稻安全,同時(shí)對(duì)馬唐、白藜、狗尾草、反枝莧(70%~90%)、茼麻和玉米具有不同程度的防除效果(40%~70%)。氟砜草胺對(duì)2~3葉期的稗草(劑量不低于3.75 g/hm2)、馬唐(劑量不低于7.5g/hm2)和狗尾草(劑量不低于15g/hm2)的防效在85%以上(21d),同時(shí)對(duì)反枝莧、繁縷和茼麻也有一定的防效;苗后莖葉處理對(duì)4~5葉期的馬唐(30g/hm2)、茼麻(30g/hm2)和綠色狗尾草(60g/hm2)的防效達(dá)100%(21d),對(duì)千金子(60g/hm2)的防效達(dá)到85%;苗前封閉處理對(duì)耐吡嘧磺隆和五氟磺草胺的稗草、千金子、野慈姑和鴨舌 草等的防效在85%以上(60g/hm2,21d)。同時(shí),氟砜草胺對(duì)包括龍洋16敏感品系在內(nèi)的粳稻和秈稻具有較高的選擇安全性(對(duì)稗草的選擇指數(shù)大于5),但其(S)-對(duì)映體對(duì)水稻存在一定的藥害,生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)盡量予以控制。該產(chǎn)品在柬埔寨的制劑登記已獲批準(zhǔn),在中國(guó)的品牌″稻普瑞″制劑產(chǎn)品也正在登記之中。異丙三唑吡啶和氟砜草胺的創(chuàng)制思路與合成路線見(jiàn)圖11,合成時(shí)需要注意其晶型。
2.5 異唑啉酮類除草劑
溴草松(開(kāi)發(fā)代碼KAI-172402)是用溴對(duì)二氯異草松(bixlozone)苯環(huán)2-位上的氯進(jìn)行替換得到的新型除草劑。推測(cè)其作用機(jī)制與二氯異草松和異草松相同,為1-脫氧-D-葡萄糖-5-磷酸酯(DOXP)抑制劑。該除草劑與現(xiàn)有的主流除草劑無(wú)交互抗性,對(duì)多花黑麥草、豬殃殃、婆婆納、牛繁縷、野燕麥、稗草、龍葵、反枝莧和馬齒莧等多種重要的抗性雜草也有效。由于具有莖葉活性和土壤活性,溴草松可苗前或苗后處理,用于小麥、水稻、玉米、大豆、棉花、大蒜、花生、西瓜、油菜、白菜和花椰菜等作物田多種禾本科和闊葉雜草防除,預(yù)計(jì)2025年在中國(guó)登記上市。溴草松的創(chuàng)制思路見(jiàn)圖12,推導(dǎo)其合成路線與二氯異草松和異草松相似,可共用后2者的中間體進(jìn)行合成。
2.6 吡啶羧酸類除草劑
Indolauxipyr 是由陶氏益農(nóng)公司研制的新型選擇性除草劑,后由其重組公司科迪華農(nóng)科公司進(jìn)行開(kāi)發(fā)。Indolauxipyr 為氯氟吡啶酸(florpyrauxifen)的衍生物,其氰基甲酯(indolauxipyr-cyanomethyl,CAS 登錄號(hào)2251111-18-7)為開(kāi)發(fā)重點(diǎn)。室內(nèi)生測(cè)結(jié)果表明,indolauxipyr及其甲酯以35g/hm2在1~2葉期莖葉噴霧處理對(duì)油菜、向日葵及闊葉雜草和莎草苘麻、反枝莧、白藜、白苞猩猩草和油莎草都具有較好殺滅效果(14d 不低于75%),而對(duì)小麥、水稻、玉米、稗草和大狗尾草的生物活性相對(duì)較低;以17.5g/hm2 在2~3葉期莖葉噴霧處理對(duì)小麥和大麥相對(duì)安全,同時(shí)對(duì)婆婆納、虞美人、野芥和野芝麻等具有較好殺滅效果(21d)。進(jìn)一步的溫室和多地田試結(jié)果表明,indolauxipyr的氰基甲酯、炔丙酯和芐酯按酸用量10~20g/hm2苗后莖葉噴霧處理對(duì)春小麥和冬小麥田間的田春黃菊、敏感和耐2,4-滴和磺酰脲除草劑的虞美人、野芥、婆婆納、地膚、白藜、繁縷、卷莖蓼、矢車菊、絲路薊、球果紫堇、無(wú)香母菊和德國(guó)洋甘菊等多種闊葉雜草的防效優(yōu)異,且氰基甲酯和炔丙酯的優(yōu)于芐酯的,持效期長(zhǎng)至近3個(gè)月。Indolauxipyr及其氰基甲酯的創(chuàng)制思路與合成路線見(jiàn)圖13,合成時(shí)可共用氯氟吡啶酯的關(guān)鍵中間體。
3 總結(jié)與展望
農(nóng)藥新品種的持續(xù)研究開(kāi)發(fā)、登記上市與推廣應(yīng)用為用戶提供了更多可供選擇的工具,有利于農(nóng)藥減量增效和保護(hù)生物多樣性行動(dòng)的開(kāi)展,為維持農(nóng)業(yè)及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供重要支撐。在研究開(kāi)發(fā)得到新的農(nóng)藥品種后,向ISO或WHO申請(qǐng)國(guó)際英文通用名是將產(chǎn)品推向市場(chǎng)的重要一環(huán)。1998—2022年,先后有273種新農(nóng)藥的英文通用名獲ISO和WHO批準(zhǔn)(部分年份有硝化抑制劑等非農(nóng)藥品種),其中中國(guó)創(chuàng)制的有35種(圖14),約占12.8%。從數(shù)量趨勢(shì)上看,獲批的國(guó)際新品種在逐年下降而中國(guó)的在上升。
2022年英文通用名獲WHO和ISO批準(zhǔn)的農(nóng)藥新品種中,中國(guó)創(chuàng)制的農(nóng)藥品種占比達(dá)到了46.7%,而且部分產(chǎn)品還在中國(guó)和柬埔寨等國(guó)取得了或即將取得農(nóng)藥登記批準(zhǔn)。這充分反映了中國(guó)企業(yè)發(fā)力農(nóng)藥創(chuàng)新和應(yīng)用推廣的成果。另一方面,2022年公布的農(nóng)藥新品種多可視為從已有品種優(yōu)化而來(lái),故可利用后者的中間體進(jìn)行合成,其作用機(jī)制和防治對(duì)象也與之相似。此外,WHO發(fā)布的4個(gè)殺寄生蟲(chóng)劑在農(nóng)業(yè)和公共衛(wèi)生領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景(特別是用于抗性害蟲(chóng)防治),具有殺菌活性的 fluroxystrobin 在公共衛(wèi)生領(lǐng)域殺蚊的應(yīng)用也值得借鑒,首個(gè)獲批的噴灑型RNAi殺蟲(chóng)劑 ledprona 也有望對(duì)生物農(nóng)藥開(kāi)發(fā)發(fā)揮引領(lǐng)作用。在新農(nóng)藥創(chuàng)制方面,對(duì)已有品種的羥基或羧基等進(jìn)行保護(hù)或者選擇不同的成酯形式也可能會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)。
展望未來(lái),應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)這些新發(fā)布品種的研究,從生產(chǎn)上優(yōu)選原藥和制劑的最優(yōu)工藝提高質(zhì)量而降低成本,從作用機(jī)制和抗性發(fā)展規(guī)律等方面研究開(kāi)發(fā)合適的劑型、配方和混用方案,在減量增效地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)值的同時(shí)延長(zhǎng)其生命周期。同時(shí), 積極探索產(chǎn)品的新應(yīng)用及其配套的應(yīng)用技術(shù)和實(shí)踐方案,在確保作物、環(huán)境和生態(tài)安全的前提下,實(shí)現(xiàn)有效的有害生物綜合治理和抗性管理。無(wú)論如何, 應(yīng)當(dāng)將這些公布的農(nóng)藥新品種推向市場(chǎng),讓其走向終端,成為用戶真正信賴可用的、具有競(jìng)爭(zhēng)力和生命力的新工具和生產(chǎn)資料。
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