农药快讯:2020年第3期
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中国农药创制产品概述之杀菌剂篇
更新时间:2020-03-04 点击量:1893

  据Phillips McDougall公司统计,成功上市1个新农药品种,平均需要筛选16万个化合物,耗资约3亿美元,耗时12年,农药创制之难可见一斑。农药新品种不仅要求效果好,而且要比现有产品更安全,性价比优势更明显,许多候选化合物都是活性过关,却倒在了安全性或性价比的脚下。加之还有抗性问题,由于农业有害昆虫和病害繁殖能力强(如棉蚜和螨一年可繁殖30~40代),草害也多是一年生杂草,若施药方法不当或时间不合适,就会导致病虫草害极易产生抗药性,如新杀螨剂上市往往不超过3年,抗性螨类就会出现,整体使用寿命一般也只有5年。

 

  除此之外,随着对农药安全风险评估的要求越来越高,农药登记标准不断地提高完善,都使得新农药的创制与开发难度愈来愈大。正因为如此,到目前为止,中国农药创制品种仅有50余种,因效果或性价比等因素,大面积推广应用的也就10多种,该比例与世界上发明的2 000余种农药中大面积应用的品种有600多种的情况基本相同。

 

  新农药创制有多种途径和方法,但要与时俱进,不断创新。中国新农药创制想要在原始结构上有所创新或在作用机制上有别于现有品种,就不能再采用以前仿制外国品种或者进行简单的生物等排替换等方法,必须要有新的创新策略。要确保创制的新产品具有稳定的知识产权和性价比优势,因为仅中国农药登记费就需要2 000万元左右(国外登记要花费超亿元),且耗时5~8年时间。

 

  据不完全统计,截至2019年7月底,中国开发或自主创制并获得过登记的农药新品种有54个,获得正式登记的有37个(经过检索发现,获得中国登记的大部分植物源农药,其化学结构和生物活性均早有报道,所以本文只列举了部分研发的植物源农药品种,没有化学结构的如微生物菌或病毒、天敌农药等未统计在内)。严格意义上讲,获得过农药登记的部分化合物不属于创制品种,因为化合物的化学结构和生物活性早有报道。通常认为,化学结构和活性都是未知,或者化学结构已知但活性未知的才算创制品种。其中获得正式登记的部分品种和未正式登记的部分品种,由于市场潜力小、药害或毒性高或性价比低等原因而导致其并未被广泛应用,有些专利没有到期但因未缴年费而导致专利权终止,故现在市场上大面积推广应用的农药品种也就10多种。

 

  作者对54个农药品种按用途分为杀菌剂(含杀细菌剂和抗病毒剂)22个、杀虫剂(含杀螨剂)18个、除草剂10个和植物生长调节剂4个,并按专利申请时间先后排序(表1),从化学结构(包括CAS号,它不仅仅代表一个确定的化合物,还与公开的时间有关,CAS号越小,其发现或公开时间越早)、性能、创制经纬、作用机理以及专利和登记情况进行介绍,以期为新农药创制工作者提供参考和思路,以利于未来更好地创新。


表1  中国创制或开发杀菌剂一览表

农药种类

中(文)名称

CAS

专利申请日

原(母)药登记号

杀菌剂(含杀菌剂和抗病毒剂)

金核霉素 aureonuclemycin

123970-01-4

1987-03-18

LS20021932 (过期)

宁南霉素 ningnanmycin

156410-09-2

1993-04-23

PD20097120

氟吗啉 flumorph

211867-47-9

1996-08-21

PD20060039

烯肟菌酯 enoxastrobin

238410-11-2

1998-02-10

PD20070339

烯肟菌胺 fenaminstrobin

366815-39-6

2000-02-24

PD20095214

噻菌铜 thiodiazole-copper

3234-61-5

1999-01-11

PD20086025

噻唑锌 zinc-thiazole

3234-62-6

2000-12-15

PD20160049

啶菌噁唑 pyrisoxazole

847749-37-5

1999-07-14

PD20080773

氰烯菌酯 phenamacril

39491-78-6

2001-05-08

PD20121663

长川霉素 ascomycin

104987-12-4

2001-10-08

LS20072567 (过期)

申嗪霉素 phenazino-1-carboxylic acid

2538-68-3

2002-02-08

PD20110314

苯醚菌酯 ZJ-0712

852369-40-5

2003-03-25

PD20151573

氟唑活化酯 B2-a

864237-81-0

2003-05-16

LS20150091 (过期)

丁吡吗啉 pyrimorph

868390-90-3

2003-07-01

PD20181610

丁香菌酯 coumoxystrobin

850881-70-8

2003-11-11

PD20161260

唑菌酯 pyraoxystrobin

862588-11-2

2004-02-20

PD20181599

唑胺菌酯 pyrametostrobin

915410-70-7

2005-05-26

LS20110235 (过期)

氯啶菌酯 triclopyricarb

902760-40-1

2005-02-06

PD20161257

毒氟磷

882182-49-2

2005-04-04

PD20160339

甲噻诱胺 methiadinil

908298-37-3

2006-02-20

PD20170015

补骨脂种子提取物 isobavachalcone

20784-50-3

2008-01-25

PD20190058

氟醚菌酰胺 fluopimomide

1309859-39-9

2010-09-07

PD20170010

 

金核霉素

  金核霉素(开发代号 SPRI-371)系由上海市农药研究所发现并开发的微生物源杀菌剂。上海市农药研究所于1981年6月从苏州东山地区采集的土壤中分离得到金色链霉菌苏州变种SP371 Streptomyces aureus var. suzhoueusis,经培养发酵首次确认并得到金核霉素,田间药效及安全性试验表明,金核霉素对由黄单胞杆菌Xanthomonas引起的细菌性病害如柑橘溃疡病、水稻白叶枯病和水稻条斑病等有很好的防效,对人畜与环境安全,但对水稻(在扬花期使用)等有药害,因此限制了其应用。

 

  上海农乐生物制品股份有限公司曾获得过94%金核霉素原药(LS20021932)和30%金核霉素可湿性粉剂(防治柑橘溃疡病,LS20031504)的临时登记,现均已过期。

 

宁南霉素

  中国科学院成都生物研究所于1993年从四川省宁南县土壤中分离得到诺尔斯链霉菌西昌变种Streptomyces noursei var.xichangensis,经发酵培养获得了宁南霉素。其对革兰氏阴性和阳性细菌具有抑制作用,对多种真菌性病害、细菌性病害及病毒病均有效,尤其对水稻白叶枯病,小麦和黄瓜等白粉病的病原菌有良好的防治效果,该药还可诱导植物产生病程相关(PR)蛋白,破坏病毒粒体结构,从而达到防治作物病毒病的效果。

 

氟吗啉(flumorph)

  氟吗啉(试验代号:SYP-L190)是由沈阳化工研究院于1994年创制、开发的中国第1个杀菌剂,第1个获得美国、欧洲发明专利、第1个获得ISO通用名称以及第1个在国外登记销售。该化合物是在天然产物肉桂酸和仿生杀菌剂烯酰吗啉(dimethomorph)的基础上,引入氟原子而得到的含氟杀菌剂。主要用于防治卵菌纲病原菌引起的黄瓜、葡萄、辣椒、番茄等蔬菜的霜霉病和晚疫病,尤其用于防治抗性病害,在推荐剂量下对作物安全、无药害。氟吗啉不仅具有很好的保护作用,即预防作用,而且有很好的治疗作用,治疗作用明显优于烯酰吗啉。

 

烯肟菌酯(enoxastrobin)与烯肟菌胺(fenaminstrobin)

  烯肟菌酯是国内开发的第1个甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,对黄瓜和葡萄霜霉病、小麦白粉病等有良好的防治效果,于发病前或发病初期喷雾,对黄瓜生长无药害;烯肟菌胺则对白粉病和锈病具有很好的防治效果。这两个药剂同为真菌线粒体呼吸抑制剂,通过与细胞色素bc1复合体的结合,抑制线粒体的电子传递,从而破坏病菌能量合成,起到杀菌作用。

 

噻菌铜与噻唑锌

  1999年浙江龙湾化工有限公司发现其具有杀细菌活性,申请了铜的络合物专利,后浙江新农化工股份有限公司发现锌、锰、镍也都有活性,于是也申请了专利,开发为杀细菌剂。噻菌铜内吸性能好,主要防治大白菜软腐病、柑橘溃疡病、菜豆角斑病、茄科青枯病和水稻基腐病等细菌性病害,具有很好的防效,除强碱性农药外,噻菌铜均可与其他各类农药混配或混用。噻唑锌主要对水稻、果树、蔬菜作物的细菌性病害防治效果好,对部分真菌病害的预防、保护和控制效果也比较理想,持效期长达15 d。

 

啶菌噁唑(pyrisoxazole)

  啶菌噁唑是沈阳化工研究院与美国罗门哈斯(现科迪华)共同开发的一种新型异噁唑烷类杀菌剂。其对灰霉病有好的防治效果,不仅可有效防治黄瓜、番茄、韭菜等蔬菜与水果的灰霉病,对小麦和黄瓜白粉病等也有效。

 

氰烯菌酯

  氰烯菌酯是江苏农药研究所开发的一种氰基丙烯酸酯类杀菌剂。氰烯菌酯对镰刀菌引起的小麦赤霉病、水稻恶苗病等有效,经田间试验比较表明,氰烯菌酯防治小麦赤霉病优于多菌灵,防治水稻恶苗病优于咪鲜胺。该化合物作用机理独特,与现有杀菌剂没有交互抗性,其作用于禾谷镰孢菌肌球蛋白-5,可强烈抑制病菌菌丝生长和发育。

 

长川霉素

  长川霉素系由上海市农药研究所发现并开发的微生物源杀菌剂。该杀菌剂对黄瓜灰霉病、玉米小斑病、菌核病和白粉病等多种真菌病害有较好的防治效果。试验中发现长川霉素虽有根部内吸作用,但无叶片内吸传导作用。

 

申嗪霉素

  申嗪霉素为微生物源杀菌剂。1997年,上海交通大学从上海郊区甜瓜根际周围的土壤中,分离得到一株对多种植物病原菌具有强大抑菌作用的荧光假单胞菌株M18。经过多年研究,从荧光假单胞菌株M18的发酵液中提取纯化并鉴定了主要的抗菌活性物质,其化学结构为已知具有生物活性的化合物吩嗪-1-羧酸。后经进一步研究实现了产业化,对水稻纹枯病等病害有较好的防效。     (来源:《农药学学报》2019年第5-6期)

 

农药快讯, 2020 (3): 55-57.


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