Flupyradifurone是拜耳公司开发的新型杀虫剂,作用于昆虫的乙酰胆碱受体。其作用快,具有良好的内吸作用,对温血动物低毒,对有益生物和生态环境安全,在全球进行叶用、浇灌(drench)和种子处理应用开发,特别是用于防治多种农业和园艺作物的刺吸式口器害虫,对抗新烟碱类杀虫剂的害虫防效极好,可用于抗性管理策略。2014年4月在中美洲(危地马拉和洪都拉斯)获得首次登记。在最新版本的国际杀虫剂抗性行动委员会作用机理分类系统中,flupyradifurone被分为新的化学类别即4D(丁烯羟酸内酯)。
1 理化特性
通用名称为flupyradifurone,商品名为Sivanto®,CAS登录号为951659-40-8。化学名称为4-[(6-氯-3-吡啶基甲基)(2,2-二氟乙基)氨基]-呋喃-2(5H)酮。其结构式如下:
该物质纯品为白色至米黄色固体粉末,几乎无味,熔点69℃,在大气环境下无沸点,蒸气压:9.1×10-7 Pa(20℃),密度:1.43(纯度99.4%),溶解度(20℃):水3.2 g/L(pH 4)、3.0 g/L(pH 7);正庚烷0.0005 g/L;甲醇>250 g/L。分配系数logPow=1.2(25℃,pH 7)。
2 安全性
该剂对大鼠急性经口LD50>300 mg/kg,<2,000 mg/kg,大鼠急性经皮LD50>2,000 mg/kg,大鼠急性吸入LC50>4,671 mg/m3,对兔眼睛和皮肤无刺激作用,无致畸,无致癌,无生殖毒性,无致突变性。
该剂对鹌鹑的剂型经口LD50 232 mg/kg,对虹鳟鱼急性LC50>74.2 mg/L,对水蚤急性EC50>77.6 mg/L,对海藻EC50>80 mg/L,对蚯蚓LC50(14 d)193 mg/kg(干土壤),对蜜蜂的急性接触LD50>100 μg/头,急性经口LD50 1,200 ng/头,在叶面的残留量为205 g/hm2时对蜜蜂无影响,对蜜蜂的田间长期研究(油菜田用量205 g a.i./hm2,盛花期,蜜蜂觅食活跃)表明此剂对蜜蜂无副作用,对大黄蜂的急性接触LD50>100 μg/头。
3 作用机制
新颖的丁烯羟酸内酯杀虫剂flupyradifurone作用于昆虫的烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs),与新烟碱类杀虫剂属于不同的化学类别,是优异的烟碱型乙酰胆碱受体激动剂。它能可逆地结合、激活内源性昆虫烟碱型乙酰胆碱受体,与其他商业化的杀虫剂化合物如氟啶虫胺腈、新烟碱类杀虫剂和烟碱类相似。虽然flupyradifurone与这几类物质具有相同的作用方式,但其化学结构不同,是第一个含有百部叶碱(天然化合物)衍生的丁烯羟酸内酯药效团的昆虫烟碱型乙酰胆碱受体激动剂。用计算化学信息学方法(computational cheminformatics-driven approach)研究表明,flupyradifurone与其他商业化烟碱型乙酰胆碱受体激动剂相比具有独特的化学特性,且其与其他烟碱型乙酰胆碱受体激动剂不存在代谢交互抗性,被国际杀虫剂抗性行动委员会分为新的亚类(4D),新烟碱类杀虫剂、烟碱类和氟啶虫胺腈被分为4A、4B、4C。
4 其他特性与应用
Flupyradifurone被施于植物叶面、茎或浇灌(drench)后,被根、茎、叶快速吸收,主要通过韧皮部进行体质外运输,到达整个植株,所以此物质具有很好的内吸作用。在室内生测中此物质对多种蚜虫和粉虱具有优异的活性,对刺吸式害虫作用快,喷雾处理后2 h蚜虫就停止取食,处理后2 d,蚜虫就全部死亡,故此物质具有阻止植物病毒传播的潜力。田间试验表明,flupyradifurone对难以防治的莴苣膨管蚜(Lettuce aphid),苹果树上的车前圆尾蚜(Dysaphis plantaginea)和苹果蚜(Aphis pomi),蔬菜上的棉蚜(Aphis gossypii)、桃蚜(Myzus persicae)、温室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum)和烟粉虱(B. tabaci),以及葡萄上的小绿叶蝉(Empoasca flavescens)和葡萄带叶蝉(Scaphoideus titanus)都具有优异的防效。而且能在作物开花期叶面施用,是对蜜蜂有毒副作用的新烟碱类杀虫剂潜在的替代品。
交互抗性研究表明,flupyradifurone与吡虫啉不存在代谢型交互抗性。细胞色素P450——CYP6CM1不能代谢flupyradifurone,但能代谢许多新烟碱类杀虫剂和吡蚜酮,故flupyradifurone可用于抗性管理策略,甚至是防治对新烟碱类杀虫剂具有代谢抗性的Q-型和B-型烟粉虱等刺吸式害虫。
5 结 论
Flupyradifurone是新的丁烯羟酸内酯杀虫剂,能快速防治一些对许多作物危害非常大的刺吸式害虫。其生态毒性低,安全性高,能满足现代害物综合管理所需的杀虫剂监管需求。其应用方法多样,可满足现代农业的需求。其产品Sivanto于2014年在中美洲上市,计划将在全球全面推广,是抗性管理新工具,具有很大的发展潜力。
(上海市农药研究所 张翼翾)