吡噻菌胺（penthiopyrad）是由日本三井化学公司于1996年发现，并由日本三井化学公司和杜邦公司等共同开发的新颖吡唑酰胺类杀菌剂，也是自2003年报道的琥珀酸脱氢酶抑制剂（SDHI）类杀菌剂中继萎锈灵之后上市的第10个产品。它与现有的羧酰胺类杀菌剂有不同的杀菌谱，除了与现有的羧酰胺类杀菌剂一样对担子菌有效外，还对子囊菌、不完全菌也有效，现被推荐用于防治对其他杀菌剂具有抗性的灰霉病和白粉病。

1  吡噻菌胺的进展和市场

　　吡噻菌胺是1996年发现的新颖吡唑酰胺类杀菌剂，1998年确认其对果树、蔬菜类作物的灰霉病和白粉病及果树的黑星病和赤星病等许多作物的众多病害有效。2003年，吡噻菌胺由K. Tomiya和Y. Yanase在英国格拉斯哥植保会议上首次报道，2004年获得ISO通用名penthiopyrad。日本三井化学公司主要在亚洲开发，并生产吡噻菌胺杀菌剂；于2008年在日本获得登记，主要应用在果树、蔬菜和观赏作物上的商品名为Aphet^®，用于草坪上的商品名为Gaia^®，2009年在日本首先上市。

　　2007年1月，杜邦公司和三井化学公司签署了联合开发吡噻菌胺的协议。三井化学公司授权杜邦公司在加拿大、美国、欧盟和澳大利亚地区销售吡噻菌胺；杜邦公司在巴西、法国、印度和美国生产吡噻菌胺，三井化学负责亚洲市场，并生产吡噻菌胺。后来除三井化学公司外，参与吡噻菌胺产品开发的还有杜邦、先正达和日本曹达等公司。

　　2009年瑞士LKC管理咨询公司代表杜邦公司向英国递交了吡噻菌胺的登记申请，2010年宣布登记资料完成，2013年杜邦公司基于吡噻菌胺的3个产品在英国获准登记。Intellis^®和Vertisan^®（两者均为吡噻菌胺）用于谷物（燕麦、大麦、小麦、黑小麦和黑麦）上；复配产品Treoris^®（吡噻菌胺＋百菌清）用于小麦，同年Treoris^®和Vertisan^®在英国上市。

　　2011年，杜邦公司关于吡噻菌胺的两个产品Fontelis^®和Vertisan^®在加拿大获准登记。Fontelis^®用于梨果、核果、柑橘和蔬菜；Vertisan^®用于油菜、向日葵、豆类植物和马铃薯，防治茎腐病、褐斑病、灰霉病和锈病等病害。

　　2012年2月29日，三井化学公司在美国登记了吡噻菌胺原药（99.5%）；同日，杜邦公司在美国登记了吡噻菌胺产品Velista^®（50%吡噻菌胺WG）和吡噻菌胺与百菌清（8.9%＋22.3%）的复配产品Treoris^®（2014年1月8日，该产品转给了先正达公司）。2012年，日本曹达公司在日本登记了杀虫/杀菌剂Mytemin^®（啶虫脒＋吡噻菌胺）。

　　2013年10月，欧盟食品链和动物健康常务委员会投票同意吡噻菌胺在欧盟正式登记，并于2014年5月1日列入欧盟农药登记条例（1107/2009）已登记有效成分名单，登记有效期至2024年4月30日（英国为吡噻菌胺在欧盟登记的文件起草国）。

　　2013年，澳大利亚登记了杜邦公司的吡噻菌胺产品Velista^®，用于草坪。2013年11月15日，三井化学公司在美国登记了40%吡噻菌胺SC（商品名Kabina^® ST），用于甜菜的种子处理，防治立枯病。2013年12月3日，杜邦在美国登记了种子处理剂DPX-LEM17 250 FS（23.15%吡噻菌胺FS）。

　　2013年先正达公司宣布，公司获得杜邦授权准入吡噻菌胺市场，2014年先正达公司同时在美国和加拿大上市了吡噻菌胺产品Velista^®（50%吡噻菌胺WG），用于草坪。2015年先正达公司指出在美国草坪市场上的Velista^®产品，是该市场最广谱的SDHI类杀菌剂，也是该市场唯一登记防治炭疽病的SDHI类杀菌剂，该产品单独使用或桶混使用都能有效防治褐斑病、币斑病和炭疽病的病害。

　　2014年杜邦公司3个基于吡噻菌胺的产品在英国获准登记。Cielex^®（吡噻菌胺＋环丙唑醇）用于小麦；Intellis Plus^®（吡噻菌胺＋百菌清）用于大麦和小麦；Refinzer^®（吡噻菌胺＋啶氧菌酯）用于油菜。

　　吡噻菌胺杀菌剂产品主要用于如油菜、花生、向日葵、马铃薯、大豆等田间作物，也应用于果树、蔬菜，防治链络孢叶枯病、白粉病、灰霉病、叶斑病、褐腐病、丝核病、菌核病等多种病害，使用灵活，对作物安全；尤其是北美的果树和蔬菜市场，欧洲的谷物、果树和蔬菜市场，是吡噻菌胺聚焦的最重要市场。

　　目前吡噻菌胺已在全球35个国家的多种作物上获得登记和上市，如日本、加拿大、美国、澳大利亚、加拿大、英国、新西兰和欧盟的法国、奥地利、捷克、匈牙利、爱尔兰、意大利、马耳他、荷兰、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛伐克、保加利亚、西班牙等。中国农业农村部农药检定所在2018年公示了第12批拟批准登记农药产品中就有日本三井化学AGRO株式会社的吡噻菌胺原药和悬浮剂产品，并在2019年在中国获得首家登记吡噻菌胺原药（含量99%）和20%吡噻菌胺悬浮剂产品，商品名克必拿^®。

　　吡噻菌胺自2009年上市以来，其全球销售额呈现增长势态。2010年吡噻菌胺的全球销售额小于0.10亿美元，2012年其销售额小于0.30亿美元。2014年吡噻菌胺的全球销售额升至0.50亿美元，在SDHI类杀菌剂中位居啶酰菌胺（3.90亿美元）、氟唑菌酰胺（2.85亿美元）、联苯吡菌胺（2.00亿美元）、氟唑菌苯胺（1.30亿美元）、氟唑环菌胺（0.85亿美元）、萎锈灵（0.75亿美元）、氟吡菌酰胺（0.60亿美元）之后，排列第8。2015年吡噻菌胺的全球销售额仍保持在0.50亿美元，其2010—2015年的复合年增长率高达35.4%。2016年吡噻菌胺的全球销售额上升至0.6亿美元，在2009—2016年的7年间复合年增长率高达42.6%，即在增长水平非常高的SDHI类杀菌剂产品中居于首位，显示其市场成长性非常好。

　　目前，吡噻菌胺已成为杜邦公司重点开发的杀菌剂之一。杜邦公司预计，其重要杀菌剂啶氧菌酯、吡噻菌胺和氟噻唑吡乙酮的年峰值销售额将达10.00亿美元，其中吡噻菌胺的年峰值销售额可达1亿美元以上。

2  吡噻菌胺理化性质和剂型

2.1  理化性质

　　吡噻菌胺化学名称：(RS)-N-[2-(1,3-二甲基丁基)-3-噻吩基]-1-甲基-3-(三氟甲基)吡唑-4-甲酰胺；分子式：C₁₆H₂₀F₃N₃OS；相对分子质量：359.4；CAS登录号：183675-82-3；开发代号：MTF-753（日本三井化学），其化学结构式如图1。

图1  吡噻菌胺的结构式

　　原药外观为淡黄色粉状固体，工业品纯度98.7%。熔点103℃～105℃，沸点381.3℃（360 mmHg），闪点184.4℃，密度1.3 g/cm³。溶解度：水中7.53 mg/L (20℃)，有机溶剂中：甲醇402 g/L、丙酮410 g/L、乙酸乙酯349 g/L、甲苯67 g/L，辛醇/水分配系数（LogP_ow）3.2 (24℃)。

　　吡噻菌胺为(RS)-外消旋体，存在2种异构体(S)和(R)；试验结果表明，(S)-异构体的杀菌活性明显高于(R)-异构体。

　　毒性：吡噻菌胺对雌、雄大鼠急性经口LD₅₀＞2 000 mg/kg，急性经皮LD₅₀＞2 000 mg/kg，急性吸入LD₅₀＞5 669 mg/L。对兔眼睛有轻微刺激，对兔皮肤无刺激性和无致敏性。Ames试验为阴性，无致癌、致突变性。对鲤鱼LC₅₀（96 h）1.17 mg/L，水蚤LC₅₀（24 h）40 mg/L，水藻EC₅₀（72 h）2.72 mg/L。

2.2  剂型

　　吡噻菌胺主要剂型有：悬浮剂（SC，15%、20%）、水分散粒剂（WG，50%）、乳油（EC，20.6%）和种子处理悬浮剂（FS）等。

　　目前杜邦公司在美国和加拿大等主要推出产品有：20%吡噻菌胺SC和200 g/L (或20.6%)吡噻菌胺EC、50%吡噻菌胺WG和350 g/L吡噻菌胺·百菌清（100 g/L+250 g/L）SC及种子处理剂DPX-LEM17 250 FS（23.15%吡噻菌胺FS）等。杜邦公司在英国主要基于吡噻菌胺推出的单剂产品200g/L吡噻菌胺EC（或SC），用于大麦、小麦、燕麦、油菜及梨果类真菌病害；复配产品较多，商品名有Aylora、Cielex、Intellis、Intellis Plus等，主要是与百菌清、环丙唑醇、啶氧菌酯的复配产品，如252.5 g/L百菌清＋100.5 g/L吡噻菌胺可溶液剂（SL）、60 g/L环丙唑醇＋150 g/L吡噻菌胺SC、160 g/L吡噻菌胺＋80 g/L啶氧菌酯SC。

　　日本三井株式会社和日本曹达株式会社等在日本推出的产品为15%、20%吡噻菌胺SC，50%吡噻菌胺WG和46.4%吡噻菌胺·百菌清（6.4%＋40%）水和剂，69.25%吡噻菌胺·代森锰锌（4.25%＋65%）水和剂，18%吡噻菌胺·嘧菌胺（8%＋10%）水和剂等。

　　2019年1月日本三井化学AGRO株式会社在国内获得了吡噻菌胺原药（99%）和20%吡噻菌胺悬浮剂首登，商品名为克必拿^®。其中20%吡噻菌胺悬浮剂用于防治葡萄灰霉病、黄瓜白粉病。三井化学AGRO株式会社将其国内市场的销售权授予了世科姆和中农立华，商品名为克必拿^®和艾翡特^®，两公司对吡噻菌胺产品的市场推广充满信心。

2.3  主要商品化制剂产品

　　（1）Vertisa^®（200 g/L吡噻菌胺SC），登记用于防控油菜菌核病、豆类叶枯病及锈病、马铃薯早疫病和丝核病、向日葵顶部菌核病，推荐用量0.7～0.8 L/hm²。这是第一个上市的可高效应对向日葵顶部菌核病，集残效控制预防和治疗作用于一身的药剂。可在局部起到内吸性保护作用，也可在整体运转，具有良好的耐阴性。

　　（2）Fontelis^®（200 g/L吡噻菌胺SC），登记用于梨果如苹果、核果、蓝莓以及蔬菜。该产品对植物安全，对包括有抗性的病菌有强效作用，可快速锁定真菌，终止植物病害的发生。

　　（3）在美国登记的为Fontelie^®和Treoris^®（100 g/L吡噻菌胺＋250 g/L百菌清SC）以2.1～4.4 L/hm²，应用于油菜以及各种水果和蔬菜上。

　　（4）Velista^®（50%吡噻菌胺WG）以0.091～0.213 g/m²登记用于草皮。

2.4  吡噻菌胺的专利状况

　　吡噻菌胺绝大多数专利将于2020年3月16日到期（表1）。

表1  吡噻菌胺的专利状况

3  吡噻菌胺作用机理和特点

3.1  作用机理

　　吡噻菌胺与其他SDHI类杀菌剂一样，也为病原菌线粒体呼吸作用抑制剂，它作用于病原菌线粒体呼吸电子传递链（是由4个酶复合体，即复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组成的质子或电子传递体，是需氧生物获取和储存能量的关键，理论上，抑制任何一个复合体的活性都将导致生物体不能正常合成能量，进而衰竭死亡。）上的蛋白复合体Ⅱ，即琥珀酸脱氢酶（succinate dehydrogenase，SDH）或琥珀酸-泛醌还原酶（succinate ubiquinone reductase，SQR），导致三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle）障碍，阻碍能量代谢，从而抑制病原菌的生长，导致病原菌死亡，从而达到防治病害的目的（SDHI类杀菌剂也因此作用机理而得名）。

　　全球第一大杀菌剂甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂是抑制病原菌呼吸作用复合体Ⅲ，该类杀菌剂与SDHI类杀菌剂因作用位点不同而无交互抗性，所以这两类杀菌剂常常可以复配使用，以延缓抗性的产生，并扩大了杀菌防治谱。

3.2  特点

　　（1）由于多个氟原子的加入增加了该化合物的疏水性（或亲脂性）、膜的渗透性、抗代谢稳定性、热稳定性和化学稳定性；从而提高了该化合物生物活性、内吸传导性、耐雨水冲刷性，从而可提供预防和治疗作用。

　　（2）杀菌谱较广，可用于油菜、谷物、蔬菜、果树、坚果树、观赏植物、马铃薯、向日葵、草坪和其他大田作物上，防治由链格孢属、壳二孢属、葡萄孢属、白粉菌属、丝核菌属、核盘菌属、壳针孢属、单囊丝壳属和黑星菌属等病原菌引起的病害。如锈病、菌核病、灰霉病、白粉病、茎腐病、褐斑病、果树黑星病、斑点落叶病、草坪炭疽病、币斑病等。

　　（3）有广泛的生物活性。吡噻菌胺分子中含有吡唑和酰胺2种高活性基团，与早期开发的酰胺类杀菌剂不同，不仅对锈病、菌核病具有优异活性，而且对灰霉病、白粉病和苹果黑星病防效也很好。日本和法国的大田试验表明，叶面施用吡噻菌胺可以很好地防治苹果黑星病（药效与醚菌酯相当，优于代森锰锌）、苹果白粉病（药效与己唑醇相当，略逊于醚菌酯）、黄瓜灰霉病（药效与异菌脲相当）和黄瓜白粉病（药效优于四氟醚唑）。

　　（4）安全性非常高。安全期间隔短，大部分果蔬上的采收间隔期为1 d，非常适用于高品质要求的果蔬作物上使用。

　　（5）吡噻菌胺属于低毒杀菌剂，对蜜蜂安全，对环境安全性强。药剂对眼睛有轻度刺激性，一旦溅入眼睛应立即用水清洗。

　　（6）吡噻菌胺与市面上其他大多数农药混配兼容性好，不会造成药害。

　　国际杀菌剂抗性行动委员会（FRAC）将吡噻菌胺划分为7类，C2：复合体Ⅱ、SDHI、吡唑酰胺类。由于SDHI类杀菌剂使用抗性发展水平较高，因此，FRAC建议，将SDHI类杀菌剂与其他不同作用机理的杀菌剂复配使用；不仅扩大药剂的杀菌防治谱，也巩固药剂对病害的整体防治效果。目前吡噻菌胺的复配产品主要包括：百菌清、啶氧菌酯、环丙唑醇等杀菌剂品种。同时，为延缓使用吡噻菌胺抗性的产生，应避免连续使用该药剂，最好与不同作用性能的药剂交替使用。

4  防治对象和方法

　　吡噻菌胺杀菌谱较宽，可以防治谷物类病害如大豆（炭疽病、叶斑病、斑枯病、灰斑病、茎枯病、锈病、菌核病）；玉米（炭疽叶枯病、灰斑病、叶斑病、锈病、褐斑病）；大麦（云纹病菌、斑枯病）；小麦、燕麦、黑麦（颖枯病、叶枯病、叶锈病、秆锈病、条锈病、白粉病、赤霉病）；棉花（铃腐病、叶斑病、褐斑病、苗期根腐病）；高粱（锈病）；油菜（黑斑病、菌核病）；甜菜（叶斑病、白粉病、锈病、种子病害）；向日葵（叶斑病、白粉病、锈病、斑枯病、菌核病），马铃薯、甘薯、山药（黑斑病、灰霉病、白粉病、炭疽病、菌核病、种子病害）及果树、蔬菜、草坪的病害等。

　　该药剂最早已被广泛应用于果树、蔬菜、草坪等众多作物，防治锈病、菌核病、灰霉病、霜霉病、苹果黑星病和白粉病。通常药剂使用有效成分剂量为100～200 g/hm²，喷雾叶面使用为主（表2）。

表2  20%吡噻菌胺SC产品使用作物和防治病害和方法

　　吡噻菌胺是预防治疗果树腐烂病的专用进口杀菌剂，主要作用机理是抑制病原菌淄角体形成而将病原菌杀死。药剂在树体组织结合牢固，延长药剂在病斑部位的附着时间，在高病害发生区表现优越，一年内多次使用效果不减（表3）。

表3  20%吡噻菌胺SC主要针对果树作物

　　2019年世科姆携手日本三井化学公司在国内推出首家登记全新SDHI类杀菌剂20%吡噻菌胺悬浮剂产品，商品名为克必拿^®。在2019年4月10日在广东胜天农业工程公司现代化农业示范基地中，近百位世科姆经销合作伙伴正深刻感受到克必拿^®产品对白粉病和灰霉病的非凡效果。

　　2019年3月下旬广东与胜天农业工程公司合作，分别在多达十多万产值的姆指黄瓜和水果辣椒两个大棚内开展克必拿^®的防治白粉病与灰霉病的试验（并与目前市场上主流药剂在不同浓度下进行比较），其中姆指黄瓜大棚内，3次用药后，克必拿^®1 500倍处理最好，从上到下基本看不到新发的白粉病斑，原有的病斑也早已退粉干黄。

　　在水果和辣椒大棚内的示范试验，与某些主流药剂防治区感染灰霉病折倒而死的辣椒明显区分的是，克必拿^®示范行的辣椒病害少且生长键壮。克必拿^®采收间隔期只有2天，即“前天用药后天采收”。非常适合高品质果蔬市场的应用；对环境和天敌友好，对访花昆虫和蚕安全，而且对生物农药也无影响。

　　2019年4月10日，世科姆在西南大地发布新产品克必拿^®，更加完善了世科姆经济作物药肥一体化的新发展。据昆明市植保植检站李志敏介绍，喜好干旱的白粉病与喜好湿润的灰霉病，分别成为云南玫瑰花等作物上干湿两季的主要病害。目前，针对玫瑰花白粉病和灰霉病的防治，除了棚室消毒和及时清除病残体等方面外，化学药剂的方法还是主要防控方式，尤其是在嫩叶发病初期进行预防。李志敏表示，克必拿^®能够很好地防控白粉病和灰霉病，在花卉市场可以做到“旱季防白粉，雨季治灰霉，一年四季都可用”。

　　云南晋宁云顺农资公司分享了克必拿^®在荷兰豆上的使用效果，药后2 d效果显著；克必拿^®在油麦菜2次用药后11 d观察，混用安全性高，叶片清秀无病斑，产量明显增加。云南元谋县无公害植保服务公司介绍了克必拿^®对小青瓜白粉病的突出防效。元谋县葡萄协会会长姑庆忠对克必拿^®进行安全性测试后，表示在750倍的高剂量下，克必拿^®在葡萄上药后2～3 d，不会出现烧嫩叶、伤幼果的现象。

5  吡噻菌胺的合成

　　华东理工大学陈倩硕士进行了吡噻菌胺的合成工艺研究。以3-氨基噻吩-2-甲酸甲酯为原料，经氨基保护、水解、脱羧后生成N-(噻吩-3-基)苯甲酰胺，然后与甲基异丁基甲酮反应，再催化加氢，脱氨基保护后得到中间体2-(4-甲基戊基-2-基)-3-氨基噻吩。同时，以甲酸乙酯、乙酸乙酯、二甲胺等为原料，反应得到3-二甲胺基丙烯酸乙酯后，经三氟乙酰化、环合后生成1-甲基-3-三氟甲基-1H-吡唑-4-甲酸乙酯，经水解、酰氯化得到中间体1-甲基-3-三氟甲基-1H-吡唑-4-甲酰氯（反应总收率为46.8%），最后与2-(4-甲基戊基-2-基)-3-氨基噻吩反应得到目标产物吡噻菌胺。

依据文献报道，吡噻菌胺的合成是由关键中间体9经过二步反应得到的，而合成该中间体主要有以下两种方法：① 1-甲基-3-(三氟甲基)-1-氢-吡唑-4-甲酸为原料，经过氯化，与3-氨基噻吩-2-甲酸甲酯反应，再经过水解、脱酸得到关键中间体9；② 3-氨基噻吩-2-甲酸甲酯经过水解、脱酸，再与1-甲基-3-(三氟甲基)-1-氢-吡唑-4-甲酸反应得到关键中间体9。

　　据此，熊力等采用②法制备关键中间体9。将2 g 1-甲基-3-(三氟甲基)-1-氢-吡唑-4-甲酸加到25 mL单颈瓶中，加入5 mL SOCl₂和一滴DMF，反应回流4 h，反应毕后除去过量的SOCl₂，得到1-甲基-3-(三氟甲基)-1-氢-吡唑-4-甲酰氯。冰浴条件下将2.2 g（10.3 mmol）1-甲基-3-(三氟甲基)-1-氢-吡唑-4-甲酰氯滴加到1.12 g（11.3 mmol）3-氨基噻吩的CH₂Cl₂溶液中，再加入三乙胺，反应12 h后水洗，用CH₂Cl₂萃取，萃取后柱层析得2 g中间体9，收率70%。

　　3-氨基噻吩的制备：将3.2 g（20.4 mmol）3-氨基噻吩-2-甲酸甲酯与2 mol/L NaOH混合，加热回流0.5 h后冷却至室温，加热HCl酸化至pH至1，抽滤，尽量将水分抽干。将得到的3-氨基噻吩-2-甲酸用6 mL正丙醇溶解，加入2 g无水草酸，在38℃的条件下反应45 min后，向反应体系加入乙醚，析出白色固体，抽滤。得到白色固体用水溶解后，加入饱和氨水，再用CH₂Cl₂萃取、干燥、脱溶，得1.2 g中间体3-氨基噻吩，收率60%。

　　吡噻菌胺的合成：将0.5 g（1.8 mmol）中间体9用甲苯溶解，加入对甲基苯磺酸和0.55g（5.45 mmol）4-甲基-2-戊酮，分水器分水，回流8 h，脱去甲苯，经水洗，用二氯甲烷萃取层析得0.35 g中间体10，收率53%。用适量甲醇将0.2 g（0.56 mmol）中间体10溶解，加入10% Pd/C，室温下通入氢气反应，反应36 h后过滤，柱层析得目标化合物吡噻菌胺，收率50%，熔点102℃～103℃，纯度98%。该路线反应条件温和，合成工艺安全和经济，总收率与文献报道相当，实现工业化生产有一定意义。

6  结语

　　吡噻菌胺是一种新颖吡唑酰胺类杀菌剂，它与现有的羧酰胺类杀菌剂有不同的杀菌谱，主要应用于如油菜、花生、向日葵、马铃薯、大豆等田间作物，也应用于果树、蔬菜等市场；防治链络孢叶枯病、白粉病、灰霉病、叶斑病、褐腐病、丝核病、菌核病等多种病害，对作物安全；还被推荐用于防治对其他杀菌剂具有抗性的灰霉病和白粉病。

　　吡噻菌胺自2009年上市以来，其全球销售额呈现增长势态。2016年吡噻菌胺的全球销售额上升至0.6亿美元，在2009—2016年的7年间复合年增长率高达42.6%，在增长水平非常高的SDHI类杀菌剂产品中居于首位，显示其市场成长性非常好。

　　吡噻菌胺因使用灵活，对作物安全，经过多家国外公司联手开拓了广阔的市场，尤其是北美的果蔬市场和欧洲的谷物、果蔬市场，是吡噻菌胺聚焦的最重要市场，杜邦公司推测吡噻菌胺年峰值销售额有望升至1亿美元以上。

农药快讯, 2020 (7): 45-49.