农药快讯:2014年第5期
  文章:51篇
2012—2016年专利过期农药品种点评(四)
作者:《农药快讯》编辑部  柏亚罗 更新时间:2014-03-07 点击量:9130

【编者按】 《农药快讯》主编柏亚罗应江苏省农药协会的邀请,在其召开的六届四次理事会上作了题为“2012—2016年专利过期农药品种点评”的报告。报告简单回顾了世界农药市场概况,罗列了全球前沿品种的市场业绩;并从2012—2016年间40个专利过期品种中遴选了10个品种进行重点点评,借此预测了它们的市场前景。本刊以4期连载的形式报道报告内容,诚恳希望得到大家的指正。
 

(续上期)

4.3 2012—2016年专利过期杀虫杀螨剂
    2012—2016年,共有15个杀虫杀螨剂专利到期:联苯肼酯、双三氟虫脲、环虫酰肼、氟螨嗪、呋虫胺、乙螨唑、氟啶虫酰胺、茚虫威、氰氟虫腙、甲氧虫酰肼、三氟甲吡醚、螺螨酯、螺甲螨酯、螺虫乙酯、噻虫嗪。涉及了苯甲酰脲类、双酰肼类、四嗪类、新烟碱类、噁唑啉类、吡啶酰胺类、氨基甲酸酯类、螺环季酮酸类等多样性化学结构,新颖结构的螺环季酮酸类占据了3席,新烟碱类中有大家熟悉的呋虫胺和噻虫嗪。作用机理囊括了几丁质合成抑制剂、螨类生长抑制剂、烟碱乙酰胆碱受体 (nAChR) 激动剂、电压门钠通道阻滞剂、蜕皮激素激动剂和脂质生物合成抑制剂等。
    下面将对其中的4个产品进行点评。
4.3.1 噻虫嗪 (thiamethoxam)
    目前,新烟碱类杀虫剂已三代同堂,其代际划分主要依据其化学结构,与杀虫活性无关。第一代因含氯代吡啶基团而被称为氯代烟碱类 (如吡虫啉、烯啶虫胺、啶虫脒等),第二代因噻唑基团被称为噻唑烟碱类 (噻虫嗪、噻虫胺、噻虫啉、氯噻啉等),第三代因含四氢呋喃基团而被称为呋喃烟碱类 (呋虫胺等)。

表21 2011年世界前10大杀虫剂销售额 (亿美元)

排名

有效成分

2011年

1

噻虫嗪

10.70

2

吡虫啉

10.20

3

氯虫苯甲酰胺

6.75

4

氟虫腈

6.05

5

毒死蜱

5.50

6

高效氯氟氰菊酯

4.55

7

噻虫胺

4.05

8

阿维菌素

3.35

9

溴氰菊酯

3.30

10

氯氰菊酯

2.95

    新烟碱类杀虫剂发展速度很快,现已成为全球杀虫剂中第一大产品类型,2011年其销售额为29.34亿美元,占139.82亿美元杀虫剂销售额的20.98%。
    2011年,在世界前10大杀虫剂产品中,新烟碱类杀虫剂占据3席,这一年噻虫嗪、吡虫啉和噻虫胺3个产品贡献了24.95亿美元的销售额,代表了新烟碱类杀虫剂销售额的85.04%。

表22 2011年世界前5大新烟碱类杀虫剂

排名

有效成分

上市时间/年

开发公司

销售额/亿美元

1

噻虫嗪

1997

先正达

10.70

2

吡虫啉

1991

拜耳

10.20

3

噻虫胺

2002

拜耳

4.05

4

啶虫脒

1996

日本曹达

2.05

5

噻虫啉

2000

拜耳

1.12

总计

 

 

 

28.12

    2011年,世界前5大新烟碱类杀虫剂实现了28.12亿美元的销售额,占据了新烟碱类杀虫剂销售额的95.84%,拥有着绝对的统治地位。其大哥大气势与甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂遥相呼应。
    噻虫嗪是目前国内炙手可热的品种,它的骄艳来源于其优异的产品性能、17年不衰的市场业绩,尤其是2013年7月20日,在世人的期盼中,它终于脱下了专利保护的外衣,从专属于先正达公司走进了寻常人家。 4.3.1.1 噻虫嗪的市场开发
    噻虫嗪是由汽巴-嘉基公司1991年发现,主要由先正达公司生产。与第一代新烟碱类杀虫剂相比,噻虫嗪分子结构中由于引入了氯噻唑结构,拓宽了杀虫谱,提高了生物活性,被誉为第二代新烟碱类化合物中的杰出代表。
    20世纪80年代以来,新烟碱类杀虫剂得到了快速发展,成为过去30多年最重要的新合成药剂,也是目前防治粉虱、飞虱和蚜虫等刺吸式口器害虫最有效的一类药剂。1991年商品化的吡虫啉和1997年商品化的噻虫嗪在这方市场占据着统治地位,它们分列新烟碱类杀虫剂,甚至是杀虫剂市场的第二和第一位。在先正达前10大产品排行榜中,噻虫嗪同样是领头产品,位列第二。
    嘧菌酯、噻虫嗪和硝磺草酮不仅是先正达公司宠爱有加的前三甲,而且也深为中国农药同行们所熟知和热爱。其中,前两个产品的销售额均已突破10亿美元。先正达对嘧菌酯和噻虫嗪寄予了厚望:年峰值销售额达35亿美元。其中,嘧菌酯在上市17年后的2012年仍保持着销量和售价的强势增长。

表23 噻虫嗪的销售额 (亿美元)

时间/年

1997

2003

2005

2007

2008

2009

2010

2011

2012

销售额

上市

2.15

3.59

4.55

7.29

7.45

9.05

10.70

约11

年增长率

 

 

+29.22%(05/03)

+12.58%(07/05)

+60.22%(08/07)

+2.19%(09/08)

+21.48%(10/09)

+18.23%(11/10)

 

新烟碱类杀虫剂销售额

 

24.15

24.08

 

29.34

 

噻虫嗪占比

 

30.19%

30.94%

 

36.47%

 

    噻虫嗪于1997年上市,2003年取得了2.15亿美元的销售额。2005年,噻虫嗪的销售额为3.59亿美元;2007年,进一步提升至4.55亿美元。2008年,噻虫嗪的销售额更是疾风劲雨般地攀升至7.29亿美元,增长率高达60.22%,创造了噻虫嗪发展史上的增长巅峰。2011年,噻虫嗪的销售额突破10亿美元,达10.70亿美元,代表了新烟碱类杀虫剂的36.47%;在2003—2011年的8年间,噻虫嗪的复合年增长率为22.21%。从2005年起,噻虫嗪便已成为位居吡虫啉之后的全球第二大杀虫剂;2011年,噻虫嗪以0.50亿美元的优势,实现了对吡虫啉的反超,成为全球第一大杀虫剂,从而成功摘除了“六年老二”的帽子。2013年起,噻虫嗪的销售额就不再是先正达公司的一家之言,这可能意味着噻虫嗪将再次进入高速增长期。
    在先正达盘点的产品销售额中,噻虫嗪身兼两职:杀虫剂和种子处理剂,而且它在这两个领域都不知疲惫地担当着领头羊的角色。
    复配,是先正达公司保护和发展噻虫嗪的重要举措。在其众多的配伍产品中,渴望凸现身份的一定是一路凯歌的氯虫苯甲酰胺,因为该产品2007年才匆忙上市,2011年的销售额即达6.75亿美元,目前已在世界上94个国家的400多种作物上登记。通过协议,杜邦授权先正达在世界范围内开发氯虫苯甲酰胺的复配产品。2008年,先正达开始在包括美国和印度尼西亚在内的5个国家开发氯虫苯甲酰胺+噻虫嗪的复配产品Durivo;2009年,Durivo在亚洲市场的开发相当成功;至2011年,该产品被引入所有主要市场,其目标销售额将超过3亿美元。
    噻虫嗪的配伍大多立足公司自有产品,复配产品几乎为杀虫/杀菌剂,从二元、三元走向了五元复配。其中与专利产品 (如氯虫苯甲酰胺、氟唑环菌胺等) 复配更是跨国公司保护专利过期产品的重要战略。
    先正达从各路市场密集开发噻虫嗪产品,目前该产品几乎遍及所有主要市场,覆盖了100多种作物。新西兰是噻虫嗪1997年进入市场的首发站,其后依次开发的市场包括:阿根廷、巴西、南非、加拿大、美国、中国、澳大利亚、印度、日本、西班牙、英国、德国和法国等。
    2000年12月4日,噻虫嗪原药在美国取得登记。 
    2007年2月1日,噻虫嗪作为新有效成分列入欧盟农药登记条例 (1107/2009) 已登记有效成分名单,有效期至2017年1月31日。
    2012年7月12日,辽宁省葫芦岛凌云集团农药化工有限公司在我国获批正式登记98%噻虫嗪原药,这是国内企业获得的首个噻虫嗪原药产品的正式登记,从此拉开了国内企业登记噻虫嗪原药的序幕,至2013年12月12日,相继登记的国内企业共达19家之多,呈现井喷态势。可以想象后续企业仍将蜂拥而至,噻虫嗪的市场博弈在所难免。
    2012年8月,法国农业部根据国家卫生安全局在实验室模拟研究的结果作出决定,禁止使用噻虫嗪处理油菜种子,并呼吁在欧盟范围内全面禁用噻虫嗪。2013年1月底,经过评估,欧洲食品安全局 (EFSA) 的科学家认定,噻虫胺、噻虫嗪和吡虫啉等3种新烟碱类杀虫剂对蜜蜂存在风险。欧委会建议中止对新烟碱类杀虫剂的使用,中止时间为2年。2013年3月15日,欧盟27个成员国就此提议进行了表决,13个国家赞成禁用,但未达成多数一致。尽管如此,欧委会随后仍决定从2013年12月起,对3种新烟碱类杀虫剂实施为期2年的限用。与此同时,美国、加拿大、巴西和澳大利亚等国都在陆续进行新烟碱类杀虫剂的审查和复审。安全无国界,欧盟的这一举措为噻虫嗪的快速发展埋下了阴影,为纷纷上马噻虫嗪的中国企业种下了心病。尽管欧盟的科研数据仍不够充分,尽管先正达和拜耳等涉案公司竭力反对,并采取了积极的保护蜜蜂行动,但关于该类产品的争议仍不绝于耳,其前途的不确定性增加。虽然拜耳和先正达皆声称,欧盟的决定不会对公司的销售额造成大的影响,但憋屈了一阵之后,两公司终将欧委会告上了法庭。
4.3.1.2 噻虫嗪的化合物专利
    2013年7月12日,噻虫嗪在欧洲的专利到期;2017年1月31日,其在欧洲的登记资料保护期满。2015年12月22日,噻虫嗪在美国的专利到期;2010年12月3日,其在美国的登记资料保护权终止。噻虫嗪的中国专利已终止于2013年7月20日。因此,2013年7月,中国和欧洲首先宣布噻虫嗪步入专利过期产品之列。10多年来,噻虫嗪以骄人的业绩证明了它的优秀,同时也调足了非专利产品生产商的开发热情。2013年中期起,中国和欧洲将成为非专利产品生产商角逐的先锋阵地,并以此为起点,迅速向全球其他市场迈进。然而,欧洲因为从2013年12月起禁用2年噻虫嗪,不仅使噻虫嗪失去了一个重要市场,而且为其未来发展增添了阴霾。
4.3.1.3 噻虫嗪的作用机理及其应用
    与其他新烟碱类杀虫剂和烟碱一样,噻虫嗪也为烟碱乙酰胆碱受体 (nAChR) 激动剂。其对大多数害虫的防治效果优于或等同于已登记的其它新烟碱类杀虫剂,它不仅具有触杀、胃毒和内吸作用,能被植物的根、茎、叶快速吸收,并在木质部向顶传导,而且具有更好的安全性、更广的杀虫谱及作用速度快、持效期长等特点。噻虫嗪的内吸传导作用最强,触杀活性次之,并有一定的渗透性。由于它在植物和土壤中的代谢缓慢,所以具有较长时间的生物活性,土壤持效期可达90 d,耐雨水冲刷。噻虫嗪除用作叶面喷雾外,还用于种子和土壤处理,但以种子处理效果最佳,灌根施药持续效果更长,且可以更有效地保护天敌。叶面和土壤施用的用药量为10~200 g a.i./hm2,种子处理的用药量为39~299 g a.i./100kg (种子)。
    由于噻虫嗪施药方式多样,所以它不但防治地面害虫,而且可以防治地下害虫。噻虫嗪广谱、高效,可用于防治同翅目、缨翅目、鞘翅目和鳞翅目害虫等,如蚜虫、粉虱、木虱、烟粉虱、稻飞虱、蓟马、稻蝽、长蝽、美国牧草盲蝽、粉蚧、蛴螬、科罗拉多马铃薯甲虫、苹花象甲、稻象甲、黄条跳甲、步甲、向日葵叶甲、金针虫,苹果蠹蛾、潜叶虫、斑潜蝇和线虫等。另外,噻虫嗪也可用于动物和公共卫生领域,防治苍蝇等。
    噻虫嗪还有一个其他杀虫剂无法比拟的优势,那就是,它可以激活植物抗逆性蛋白,使作物茎杆和根系更加健壮,使植株健壮生长。巴西的报告显示,噻虫嗪可能充当了生物激活剂,它可以使甘蔗产量提升12%。其2008年在巴西上市用于甘蔗的商品名即为Bioactivator (生物激活剂)。
    因为噻虫嗪有较大的水中溶解度,所以其在不同的环境条件下表现良好,特别在干燥的土壤环境中,其生物活性明显优于对照 (如吡虫啉等)。在土壤特别干旱时,甚至涕灭威在防治蓟马时,效果也不及噻虫嗪。
4.3.1.4 噻虫嗪的市场前景
    噻虫嗪在其专利到期前一年,即已成功站上了世界杀虫剂市场的塔顶,是先正达公司包括嘧菌酯和硝磺草酮在内的三大挂帅产品之一。噻虫嗪不仅用于农业和卫生领域,还可以作为生物激活剂促进作物生长。     

    2012年噻虫嗪约11亿美元的销售额,它与嘧菌酯一道将为先正达贡献35亿美元的峰值销售额,这两个数据强烈触动着非专利产品生产商的心弦。2013年7月,随着噻虫嗪在中、欧市场的专利到期,为非专利产品生产商冲击噻虫嗪市场打响了发令枪。参与的选手不在少数,未来噻虫嗪市场竞争注定激烈。
    然而,噻虫嗪的自身抗性以及与其他烟碱类杀虫剂的交互抗性问题都将羁绊噻虫嗪的快速发展,加之包括噻虫嗪在内的新烟碱类杀虫剂对蜜蜂和其他传粉昆虫的危害,都在提醒我们要科学、合理地使用噻虫嗪,从而保证该产品的健康、可持续发展。
4.3.2 氟啶虫酰胺 (flonicamid)
    在截至2012年3月31日的财年里,日本石原产业株式会社的农药销售额为397亿日元,位列世界前20强农药公司排行榜的第15位。其中,专利产品的销售额为325.54亿日元,保持着82%的销售份额。这一大额比例,即使与世界一流公司相比也难分伯仲。
    石原产业十分注重新农药创制,其在新农药研发中发现,以三氟甲基取代的吡啶化合物具有特异的生物活性,公司创制了一系列含三氟甲基吡啶的农药品种,如除草剂吡氟禾草灵和啶嘧磺隆、杀虫剂氟啶脲以及杀菌剂氟啶胺。
    与此同时,世界其他农药公司也在该领域投入了研究力量,开发了一系列含三氟甲基吡啶的农药品种,其中包括孟山都开发的除草剂氟硫草定、住友化学的杀虫剂三氟甲吡醚、先正达的杀菌剂啶氧菌酯、拜耳作物科学的杀菌剂啶氧菌胺和氟吡菌酰胺 (fluopyram) 以及陶氏益农的除草剂啶磺草胺 (pyroxsulam) 等。
    石原产业就是在这样的背景下,通过深入研究,最终发现了氟啶虫酰胺。
    氟啶虫酰胺简单的分子结构中既含有三氟甲基,又引入了烟酰胺结构,其作用机理独特,生物活性极高,对刺吸式口器害虫尤其有效。
4.3.2.1 氟啶虫酰胺的市场开发 
    10多年来,石原产业株式会社采取了广泛合作的方式积极开拓氟啶虫酰胺的全球市场。它与美国富美实公司、韩国东部韩农株式会社 (Dongbu Hannong Chemical)、比利时Belchim作物保护公司、印度联合磷化物公司等签署了合作协议。该产品由石原产业和联合磷化物公司生产。 

表24 氟啶虫酰胺的销售额 (万美元)

时间/年

2003

2004

2009

2010

销售额

上市

1,000*

3,500

4,000

年增长率

 

 

28.50% (09/04)

14.29% (10/09)

* 根据增长率计算而来。

    2003年氟啶虫酰胺上市,2009年的销售额为3,500万美元,2004—2009年复合年增长率为28.50%;2010年销售额4,000万美元,同比增长14.29%。石原产业已制定了氟啶虫酰胺全球销售目标,年销售额至少达5,000万美元。目前看来,这一目标并不遥远。
     氟啶虫酰胺的市场起程于美国,继而涉足欧洲、亚洲和拉美市场等,迄今已在全球30多个国家登记上市,其中包括:美国、法国、英国、荷兰、韩国、巴西、哥伦比亚、日本、中国、意大利、印度和澳大利亚等。 
    2003年9月26日,氟啶虫酰胺首次在美国取得登记。
    2010年9月1日,氟啶虫酰胺列入欧盟农药登记条例 (1107/2009) 已登记有效成分名单,有效期至2020年8月31日。
4.3.2.2 氟啶虫酰胺的化合物专利 
    2013年7月,氟啶虫酰胺在欧洲、美国和中国的专利保护几乎同时到期;2013年9月25日,其在美国的登记资料保护期满;2020年8月31日,它在欧盟的登记资料保护终止。因此,2013年,氟啶虫酰胺在中、美、欧市场都已成为专利过期产品。但至2013年12月12日,除分装登记外,还没有一家中国企业登记氟啶虫酰胺。
4.3.2.3 氟啶虫酰胺的作用机理及其应用
    氟啶虫酰胺作用机理新颖,对蚜虫等刺吸式口器害虫具有很好的神经毒性和快速拒食活性。它对蚜虫口针的阻塞作用使其类似于吡蚜酮,但它又不像吡蚜酮能使飞蝗前肠的自发性收缩增强;它具有神经毒性,但其对典型的神经毒剂作用靶标乙酰胆碱酯酶和烟碱乙酰胆碱受体等没有作用。国际杀虫剂抗性行动委员会将氟啶虫酰胺划分为9C类:选择性同翅目拒食剂,它是该组产品中的唯一成员。“唯一成员”意味着它与其他杀虫剂没有交互抗性。
    刺吸式口器害虫取食带有氟啶虫酰胺的植物汁液后,30 min内迅速停止取食,且这种拒食作用具有不可恢复性,1 h内完全没有排泄物出现,被阻止吸汁的害虫最终因饥饿而死亡。
    氟啶虫酰胺具有选择性、内吸性,渗透作用强,持效期长,可用于果树、谷物、马铃薯、水稻、棉花、蔬菜、豆类、黄瓜、茄子、甜瓜、茶树和观赏植物等,防治刺吸式口器害虫,如蚜虫、粉虱、褐飞虱、蓟马和叶蝉等,其中对蚜虫具有优异防效。叶面喷雾,用药量为50~100 g a.i./hm2
4.3.2.4 氟啶虫酰胺的前景展望
    全球取食汁液害虫防治剂的市值约为20亿美元,其中新烟碱类杀虫剂在这方市场上权威地把持着统治地位;吡蚜酮近几年的市场如日中天;陶氏益农的氟啶虫胺腈虽小荷才露尖尖角,却早有蜻蜓立上头。氟啶虫胺腈特别适用于棉花和水稻作物,是亚砜亚胺类新型化学结构杀虫剂中的第一个化合物,它在美国的无限制条件登记一下子涵盖了近40种作物或作物组,据称,氟啶虫胺腈表现出的性能优于市场一流杀虫剂吡虫啉,且与目前领先产品不存在交互抗性……
    2003年,氟啶虫酰胺以独特的作用机理、极高的生物活性以及对蚜虫的优异防效进入了这块竞争激烈的市场,其2010年的销售额为4,000万美元。虽然这不是大家惯于关注的亿元产品,但它入市后的数年里一直以超过市场平均水平的增长率集聚着自身的能量。
    无论是简单的化学结构还是作物防治谱,氟啶虫酰胺与氟啶虫胺腈都有太多相似之处,当陶氏益农大张旗鼓地推广其新型杀虫剂氟啶虫胺腈,并标注其峰值销售额为1亿美元时,比其早9年上市的氟啶虫酰胺则悄然进入了专利过期产品之列;而且不适时宜地与噻虫嗪同月在中、欧市场专利到期,与噻虫嗪的火热形成强烈反差的是,氟啶虫酰胺的场景静悄悄。
    这种“静”似乎又与氟啶虫酰胺的性能形成反差。我们不妨睁开慧眼去认识和了解一下氟啶虫酰胺,或许它会成为我们的备选品种之一。
4.3.3 茚虫威 (indoxacarb)
4.3.3.1 茚虫威的市场开发
    茚虫威是由杜邦发现、开发和生产的兼具噁二嗪结构的氨基甲酸酯类杀虫剂。它是光学异构体DPX-KN128 (S-异构体)∶DPX-KN127 (R-异构体)=75∶25的混合物,但只有DPX-KN128异构体具有杀虫活性。2006年,杜邦宣布开发茚虫威的新手性产品,该产品的生产成本比茚虫威降低25%。

表25 茚虫威的销售额 (亿美元)

时间/年

1998

2002上半年

2003

2004

2005

2007

2008

2009

2010

2011

销售额

上市

0.80

1.05

1.30

1.60

1.70

1.80

1.65

1.60

1.65

年增长率

 

 

 

+23.8%(04/03)

+23.1%(05/04)

+3.1(07/05)

+5.9%(08/07)

-8.3%(09/08)

-3.0%(10/09)

+3.1%(11/10)

    1998年茚虫威开始登记和上市,2002年上半年茚虫威的销售额即达8,000万美元,主要用于棉花和特种作物;2003年,即茚虫威上市后的第5个全年,其全球销售额突破1亿美元;2004年,茚虫威销售额进一步提升至1.30亿美元,同比增长23.8%;2008年,其销售额爬升至历史高点,实现了1.80亿美元的峰值销售额,2003—2008年复合年增长率为11.38%,成为茚虫威发展史上的黄金增长期;2009年,其销售额回落至1.65亿美元,在杜邦前10大产品排行榜中仅次于当年2.20亿美元的氯虫苯甲酰胺,位列第二;2010年稳定在1.60亿美元的水平上,这时氯虫苯甲酰胺的销售额为3.80亿美元;2011年,茚虫威的销售额提升至1.65亿美元,仍居杜邦产品榜第2位,不过与氯虫苯甲酰胺6.75亿美元销售额的差距进一步扩大。2003—2011年的8年间,茚虫威的复合年增长率为5.81%,落后于此期间全球农药市场的增长率6.17%,显示茚虫威的市场趋于稳定。
    杜邦在世界范围内登记和销售茚虫威,并有联合磷化物和组合化学等多家公司参与开发。1998年,茚虫威首先在西班牙获准登记和上市。迄今,登记和上市的国家已超过75个:西班牙、澳大利亚、印度、南非、巴西、意大利、马里、布基纳法索、贝宁、多哥、巴基斯坦、希腊、荷兰、法国、美国、德国、奥地利、日本和中国等。
    2000年10月,茚虫威在美国首次登记。美国EPA授予茚虫威为“减风险产品”,并被认为是有机磷杀虫剂的替代产品。
    1997年,杜邦向欧盟递交了茚虫威作为新有效成分评估的登记申请。

    2006年4月1日,茚虫威列入欧盟农药登记条例 (1107/2009) 已登记有效成分名单,有效期至2016年3月31日。为了有更多的时间完成再评审工作,欧委会已将茚虫威的登记有效期延长至2017年10月31日。
    2007年,茚虫威S-异构体产品Steward在澳大利亚登记。
    2012年7月19日,江苏省南通施壮化工有限公司在我国正式登记了71%茚虫威母药,从此拉开了国内企业登记茚虫威的序幕。截至2013年12月12日,我国登记茚虫威母药的企业共有11家,登记原药的企业有2家。
4.3.3.2 茚虫威的化合物专利
   无论是欧洲专利、美国专利、中国专利还是中国的行政保护,茚虫威受过的这些保护都已成为过去。其10年期的美国登记资料保护权也已于2010年终止,不过,其在欧盟的登记资料保护权将有效至2016年3月31日。
4.3.3.3 茚虫威的作用机理及其应用
    茚虫威有效体是昆虫神经细胞中电压门钠通道阻塞剂,其羧甲基基团在昆虫体内发生裂解生成活性更高的化合物——N-去甲氧羰基代谢物 (DCJW)。像二酮腈一样,DCJW也是一位幕后英雄。
    茚虫威通过触杀和胃毒作用发挥杀虫活性 (杀幼虫和杀卵),受药昆虫3~4 h内停止取食、行动失调、麻痹,最终致死。虽然茚虫威没有内吸作用,但其可通过渗透作用进入叶肉。茚虫威即使暴露在强紫外光下也不易分解,在高温下依然有效。它耐雨水冲刷,可以强有力地吸附于叶面。茚虫威杀虫谱广,对蔬菜、果树、玉米、水稻、大豆、棉花和葡萄等作物上的鳞翅目害虫、象甲科、叶蝉、盲蝽、苹果实蝇和玉米根部害虫等防效尤佳。用药量为12.5~125 g/hm2。茚虫威凝胶和饵剂用于防治卫生害虫,特别适用于防治蟑螂、火蚁和蚂蚁等。其喷雾剂和饵剂还可用于防治草坪蠕虫、象鼻虫和蝼蛄等。 
    和传统的氨基甲酸酯类杀虫剂不同,茚虫威并非胆碱酯酶抑制剂,也没有其他杀虫剂具有其相同的作用机制,因此未发现茚虫威与拟除虫菊酯类、有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂有交互抗性。经过10多年的商品化使用,并未发现茚虫威对任何标签作物有药害。 
    在美国,牧草盲蝽对几乎所有已登记杀虫剂产生抗性。茚虫威被定位为可防治美国牧草盲蝽的唯一的鳞翅目害虫杀虫剂。用药量为50~100 g a.i./hm2。2012年,陶氏益农的氟啶虫胺腈在美国紧急豁免用于棉花,防治牧草盲蝽。
    由于茚虫威不溶于水,高效、低毒,无慢性毒性,所以在美国被研制为一种理想的红火蚁饵剂,在红火蚁的防控上被广泛应用。
4.3.3.4 茚虫威的市场前景
    杜邦的磺酰脲类产品将除草剂带入了超高效时代,氯虫苯甲酰胺在全球掀起了对双酰胺类杀虫剂的研发热潮。2007年上市的氯虫苯甲酰胺,2009年就将风头盖过了茚虫威,并在其后的几年里进一步构筑了与茚虫威之间不可逾越的差距。2012年,氯虫苯甲酰胺的姊妹产品溴氰虫酰胺走向市场,它不仅是氯虫苯甲酰胺的重要补充,更是杜邦公司可同时防治咀嚼式和刺吸式口器害虫的第一个具有交叉防治谱的杀虫剂。杜邦预测了溴氰虫酰胺的年峰值销售额为2.5亿~3亿美元,并在未来的3~4年里,基于氯虫苯甲酰胺和溴氰虫酰胺系列产品的销售额达到10亿美元。 

   在杜邦两个双酰胺类杀虫剂的重压下,茚虫威的声音真的变小了,而且不得不提前做好杀虫剂第三的思想准备。然而不变的是,茚虫威优异的性能以及茚虫威成为非专利产品的事实。在防治稻纵卷叶螟上,茚虫威不亚于氯虫苯甲酰胺;在防治红火蚁方面,茚虫威不亚于多杀霉素……茚虫威的销售额曾经摸高1.80亿美元,并拥有连续两年近1/4的高增长率。 
    “无利不起早”,已有10多家中国公司在我国登记了茚虫威的母药和原药。对中国企业家而言,茚虫威的魅力毋庸置疑。
4.3.4 螺螨酯 (spirodiclofen)
    季酮酸是重要的有机合成结构单元,该类化合物具有相当广泛的生物活性谱,农药、医药均有涉猎。研究人员通过对季酮酸类化合物在化学合成、作用机理和生物活性等各方面的广泛、深入研究,发现了许多活性优良、对作物安全,并具有新型结构的杀虫杀螨活性化合物,其中由拜耳作物科学公司开发并已商品化的螺螨酯、螺甲螨酯和螺虫乙酯尤为成功。螺虫乙酯更是迄今唯一具有双向内吸传导性能的现代杀虫剂,2008年上市的它2011年销售额即达1.30亿美元,其峰值销售额为2亿欧元。
    螺环季酮酸类化合物以其独特的化学结构、新颖的作用方式、杰出的防治效果和不易产生抗药性等特点,从众多杀虫杀螨剂中脱颖而出,成为世界杀虫杀螨剂研究开发的热点。可以说,螺螨酯的问世开启了农药工业对螺环季酮酸类化合物研究的新篇章。

表26 2011年世界前5大杀螨剂的销售情况

有效成分

上市时间/年

开发公司

销售额/亿美元

所占份额

螺螨酯

2003

拜耳作物科学

1.10

14.78%

丁醚脲

1991

先正达

0.75

10.08%

联苯肼酯

2000

科聚亚、日产

0.60

8.06%

炔螨特

1964

科聚亚、联合磷化物

0.55

7.39%

螺甲螨酯

2005

拜耳作物科学

0.55

7.39%

小计

 

 

3.55

47.72%

杀螨剂总计

 

 

7.44

100.00%

    杀螨剂是世界农药市场的小分支,2011年,杀螨剂的销售额为7.44亿美元,占全球农药市场的1.5%。其中,前5大产品的销售额为3.55亿美元,代表了杀螨剂市场的47.72%。在这张榜单中,螺螨酯和螺甲螨酯分别居于第一和第五位,成为杀螨剂中的重要产品类型。

4.3.4.1 螺螨酯的市场开发

表27 螺螨酯的销售额 (亿美元)

时间/年

2003

2004

2005

2007

2008

2009

2010

2011

销售额

上市

0.25*

0.30*

0.50

0.60

0.75

1.0

1.1

年增长率

 

 

+29.10%(07/05)

+20%(08/07)

+25% (09/08);+24.6% (09/04)

+33.33% (10/09);+27.2% (10/05)

+10%(11/10)

杀螨剂销售额

 

 

5.15

5.63

5.79

6.72

7.44

螺螨酯占比

 

 

9.7%

10.7%

13.0%

14.9%

14.8%

* 根据增长率计算而来。


    螺螨酯是拜耳公司发现并开发的第一个螺环季酮酸类杀螨剂,2003年登记并上市。近几年,螺螨酯的销售额逐年、不间断地大幅上升。2008年,其销售额超过了炔螨特,成为杀螨剂中销售额最高的品种,自此,它一直稳居于杀螨剂中的首席地位。在2007—2009年的3年里,螺螨酯的年增长率均在20%以上,销售额分别为5,000万、6,000万和7,500万美元;在杀螨剂中所占份额也逐年攀升。2010年,其销售额更是大幅增长了1/3,达1.0亿美元。2011年,螺螨酯的销售额进一步提升至1.10亿美元,占杀螨剂销售额的14.8%。
    目前,螺螨酯已在世界上50多个国家登记和上市。10余年来,螺螨酯登记和上市的主要国家包括:巴西、日本、中国、加拿大、美国和欧盟等。北美、拉美、欧洲和亚洲等大农药国尽收其内。
    2005年6月30日,螺螨酯在美国取得登记,同年上市。
    2010年8月1日,螺螨酯作为新有效成分列入欧盟农药登记条例 (1107/2009) 已登记有效成分名单。
4.3.4.2 螺螨酯的化合物专利
    2012年7月2日和7日,螺螨酯在欧洲和美国的专利到期;该产品并未在中国取得专利保护和行政保护。螺螨酯在美国的登记资料保护至2015年6月29日;2020年7月31日,其在欧盟的登记资料保护期满。因此在欧美市场,资料保护仍是贸易壁垒。
4.3.4.3 螺螨酯的作用机理及其应用 
    螺螨酯为脂质生物合成抑制剂,它通过抑制螨的脂肪合成,阻断螨的能量代谢,干扰螨的生长。
    螺螨酯为高效、低毒、广谱、选择性、非内吸型杀螨剂,具有触杀作用。与快速击倒的杀螨剂相比,致效显慢;与几丁质昆虫生长调节剂类杀螨剂相比,药效较快。但螺螨酯持效期较长,可配合速效型杀螨剂 (如扫螨净、甲氰菊酯、哒螨灵等) 使用。
    螺螨酯用于防治柑橘、果树、蔬菜、棉花、梨果、核果、葡萄、草莓、咖啡、橡胶、啤酒花和坚果等作物上的害螨,如全爪螨、锈螨、短须螨、瘿螨和叶螨等,用药量为96~520 g a.i./hm2。虽然螺螨酯对这些螨的各个发育阶段都有效,但对各阶段作用效果不同。该药剂杀卵效果优异,对幼若螨高毒,虽然不能较快杀死雌成螨,但能显著影响雌成螨的繁殖力,使被处理过的雌成螨所产卵的孵化率大大降低。
4.3.4.4 螺螨酯的市场前景
    2003年上市的螺螨酯,2008年便成功取代老牌杀螨剂炔螨特,以10.7%的份额摘得杀螨剂市场的头冠。2010年,更是以1/3的增长率,迈入了亿美元产品之列。在2004—2010年的6年间,螺螨酯的复合年增长率高达26.00%,这对杀螨剂小市场而言,堪称创举;对农药大市场而言,当属楷模。
    螺螨酯独特的作用机制、对柑橘红蜘蛛等优异的防治效果以及超过其他杀螨剂的长残效等,都将助力螺螨酯续写增长的辉煌。
5 结束语
    一个产品的成功开发有太多决定因素,有产品本身的性能、其毒性资料、同类产品的竞技,甚至包括开发公司的推广策略、公司间目的性很强的相互穿插等,所以对以上产品的评述只是在本人局限的眼光下所发表的一管之见,错误及不到之处诚恳希望能得到大家的指正。
诚然,对一个产品科学、客观的评价还需要借助更多的文字,如果您需要关注更多的产品、希望了解更详尽的信息,请关注由我们《农药快讯》编辑部编写的、由化学工业出版社2014年中期正式出版的《专利过期重要农药品种手册》(2012—2016),该书是对2011年出版的《专利农药新品种手册》的延续。《农药快讯》也将于2014年的第8期止连载完所有105个专利过期产品。
    然而,再多的文字,纸上得来终觉浅;只有市场的弄潮儿、市场真正的搏击者,才是续写这些品种的司马迁。
    江苏农药产量足以满足中国农业生产之需,中国农药产量完全可以承担全球农业之托,因此,中国农药理应对全球农药市场拥有举足轻重的话语权。2007—2016年的10年里,全球105个农药品种专利到期,它们的前途命运不再只掌握在原创公司手中,中国的企业家和农药公司必将在推动这些产品的发展中担纲重要角色。 (全文续完)

农药快讯, 2014 (1): 25-29;24.
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