吡蚜酮(pymetrozine)是汽巴-嘉基公司于1988年開(kāi)發(fā),1994年由諾華(現(xiàn)先正達(dá))公司投放市場(chǎng)的含有吡啶和三嗪酮結(jié)構(gòu)的殺蟲(chóng)劑,該產(chǎn)品對(duì)多種作物的刺吸式口器害蟲(chóng)表現(xiàn)出較好的防治效果,對(duì)害蟲(chóng)具有觸殺作用,同時(shí)還有內(nèi)吸活性,吡蚜酮在植物體內(nèi)既能在木質(zhì)部輸導(dǎo)也能在韌皮部傳導(dǎo),該特性決定了其既可用作葉面噴霧,也可用于土壤處理。本文針對(duì)吡蚜酮的化學(xué)名稱(chēng)、理化性質(zhì)、作用機(jī)理、毒理學(xué)及生態(tài)安全性、防治作用譜和特性、市場(chǎng)情況、合成工藝和國(guó)內(nèi)產(chǎn)品登記情況進(jìn)行介紹。

1  化學(xué)名稱(chēng)

       

吡蚜酮也稱(chēng)為吡嗪酮,中文化學(xué)名稱(chēng)(E)-4,5-二氫-6-甲基-4-(3-吡啶亞甲基氨基)-1,2,4-三嗪-3(2H)-酮；4,5-二氫-6-甲基-4-(3-吡啶亞甲基氨基)-1,2,4-3(2H)-酮；英文名稱(chēng)：(E)-4,5-dihydro-6-methyl-4-(3-pyridylmethyleneamino)-1,2,4-triazin-3(2H)-one；CAS通用名：4,5-dihydro-6-methyl-4-[(E)-(3-pyridinylmethylene)amino]-1,2,4-triazin-3(2H)-one；CAS登錄號(hào)：123312-89-0；分子式：C10H11N5O；相對(duì)分子質(zhì)量：217.23,化學(xué)結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1。

圖1  吡蚜酮化學(xué)結(jié)構(gòu)式

2  理化性質(zhì)

       

吡蚜酮原藥外觀為白色或淺色粉末；氣味：帶有輕微的甜味；熔點(diǎn)217℃；密度1.36 g/mL(23℃)；蒸氣壓(25℃)：4×10-6 Pa；溶解度(25℃,g/L,pH值 6.4～6.5)：水中0.29,乙醇中2.25,正已烷中＜0.01；油水分配系數(shù)(正辛醇/水)：logPow=-0.18；pH值(25℃)：5.6；穩(wěn)定性：對(duì)光、熱穩(wěn)定,弱酸弱堿條件下穩(wěn)定。

3  作用機(jī)理

       

利用電穿透圖(EPG)技術(shù)對(duì)吡蚜酮的作用機(jī)制進(jìn)行了研究,結(jié)果表明無(wú)論是采用點(diǎn)滴、飼喂還是注射的方式進(jìn)行試驗(yàn),蚜蟲(chóng)或者飛虱接觸到吡蚜酮時(shí),都立即產(chǎn)生口針阻塞效應(yīng),立刻停止取食,害蟲(chóng)最終饑餓致死,并且這個(gè)過(guò)程是不可逆轉(zhuǎn)的。盡管目前對(duì)吡蚜酮所引起的口針阻塞機(jī)制尚不清楚,但已有的研究表明這種不可逆的“停食”不是由于“拒食作用”所引起,而是口針阻塞效應(yīng)所致。經(jīng)吡蚜酮處理后的昆蟲(chóng)最初死亡率是很低的,昆蟲(chóng)“饑餓”致死前仍可存活數(shù)日,且死亡率高低與氣候條件有關(guān)。試驗(yàn)表明：藥劑處理3 h內(nèi),蚜蟲(chóng)的取食活動(dòng)降低90%左右；處理后48 h,死亡率可接近100%。吡蚜酮通過(guò)對(duì)害蟲(chóng)的“停食”而致死,使其具有優(yōu)異的阻斷昆蟲(chóng)傳播病毒功能。

       

殺蟲(chóng)劑抗藥性行動(dòng)委員會(huì)(IRAC)將吡蚜酮?dú)w在第9組,Group 9中包括2個(gè)亞組：Group 9B和Group 9D。Group 9B中包含2個(gè)吡啶甲亞胺衍生物,即為吡蚜酮和氟蟲(chóng)吡喹(pyrifluquinazon)；Group 9D僅含一個(gè)有效成分雙丙環(huán)蟲(chóng)酯(afidopyropen)。吡蚜酮與常規(guī)藥劑無(wú)交互抗性,對(duì)其他藥劑產(chǎn)生抗性的害蟲(chóng)依然有良好的生物活性。

4  毒理學(xué)及生態(tài)安全性

4.1  毒理學(xué)

       

吡蚜酮急性毒性：急性經(jīng)口毒性L(fǎng)D50為5,693 mg/kg(雄性),5,955 mg/kg(雌性)；急性經(jīng)皮毒性L(fǎng)D50＞2.0 g/kg(雌雄性)；急性吸入毒性L(fǎng)D50＞1.8 mg/L(雌雄性)；對(duì)兔眼具有輕微刺激性；對(duì)豚鼠具有輕微致敏性；對(duì)大鼠的急性神經(jīng)毒性L(fǎng)OAEL為125 mg/kg(雌雄性)。吡蚜酮原藥急性毒性較低,急性經(jīng)皮和眼刺激性分類(lèi)為類(lèi)別Ⅲ,急性經(jīng)口、急性吸入和皮膚刺激性分類(lèi)為類(lèi)別Ⅳ,是一種輕微的致敏性物質(zhì)。

       

亞慢性及慢性毒性：亞慢性試驗(yàn)采用經(jīng)口給藥方式。結(jié)果顯示：大鼠NOAEL為32.5 mg/kg.d(雄性)、33.9 mg/kg.d(雌性),LOAEL為360 mg/kg.d(雄性)、370 mg/kg.d(雌性)；犬類(lèi)NOAEL為3.12 mg/kg.d(雌雄性),LOAEL為14 mg/kg.d(雌雄性)；28 d大鼠經(jīng)皮毒性NOAEL=1,000 mg/kg.d(雌雄性)；亞慢性大鼠神經(jīng)毒性NOAEL為68 mg/kg.d(雄性)、81 mg/kg.d(雌性),LOAEL為201 mg/kg.d(雄性)、224 mg/kg.d(雌性)。

       

犬類(lèi)經(jīng)口給藥慢性毒性試驗(yàn)結(jié)果顯示,NOAEL為5.33 mg/kg.d(雌雄性)；LOAEL為27.8 mg/kg.d(雌雄性)。

致癌性：小鼠致癌性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在小鼠中出現(xiàn)肝臟良性腫瘤和/或肝癌。NOAEL為12 mg/kg.d(雌雄性),LOAEL為250 mg/kg.d(雌雄性)。

       

美國(guó)環(huán)保署基于試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)雄性小鼠肝臟良性腫瘤和/或肝癌,將吡蚜酮列為“可能”的人類(lèi)致癌物。雖已提出致癌的機(jī)制性論據(jù),依然進(jìn)行定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。考慮到吡蚜酮生產(chǎn)工廠(chǎng)數(shù)量有限,使用率低,接觸率低,定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果表明,吡蚜酮對(duì)人類(lèi)的實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)低于關(guān)注水平。

       

生殖發(fā)育毒性：在大鼠中,僅在母體毒性劑量水平下觀察到發(fā)育毒性：母體NOAEL為30 mg/kg.d,LOAEL為100 mg/kg.d(體質(zhì)量增加和食物消耗減少)；發(fā)育NOAEL為100 mg/kg.d,LOAEL為300 mg/kg.d(骨骼異常發(fā)生率增加)。對(duì)家兔也觀察到發(fā)育毒性?xún)H在母體毒性劑量水平下出現(xiàn)：母體NOAEL為10 mg/kg.d,LOAEL為75 mg/kg.d(體重增加減少,食物消耗和效率降低)；發(fā)育NOAEL為10 mg/kg.d,LOAEL為75 mg/kg.d(骨骼異常發(fā)生率增加)。

       

在大鼠繁殖研究中,觀察到在親代毒性劑量水平(親代全身毒性)下幼鼠的全身發(fā)育毒性NOAEL：雄性1.4 mg/kg.d,雌性1.6 mg/kg.d；LOAEL：雄性為13.9 mg/kg.d,雌性為16.0 mg/kg.d(F0和F1代雄性的肝臟效應(yīng))；子代全身發(fā)育NOAEL：雄性為13.9 mg/kg.d,雌性為16.0 mg/kg.d；LOAEL：雄性為136.9 mg/kg.d,雌性為151.6 mg/kg.d(F1和F2幼崽體質(zhì)量下降,睜眼延遲)。雄性大鼠在136.9 mg/kg.d、雌性在151.6 mg/kg.d的劑量水平下未觀察到生殖毒性。

       

致突變性：基因突變?cè)囼?yàn)(沙門(mén)氏菌和大腸桿菌、HGPRT與V79細(xì)胞)、CHO細(xì)胞體外細(xì)胞遺傳學(xué)測(cè)試以及微核試驗(yàn)結(jié)果表明吡蚜酮不具有致突變性,不會(huì)導(dǎo)致染色體斷裂。

       

代謝研究：采用口服和靜脈注射方式對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行染毒并對(duì)大鼠的吸收和排泄進(jìn)行研究。染毒7 d后回收的放射性：尿液(56.3%～80.3%)、呼出空氣(0.2%～1.4%)、組織(0.3%～3.8%)、糞便(15.4%～38.9%)和籠具(0.2%～0.7%)。高劑量組(M/F：72.5%/78.3%)動(dòng)物比低劑量組(M/F：56.3%/62.1%)動(dòng)物通過(guò)腎臟排泄藥物的量較多。

       

尿液中檢測(cè)到高濃度的吡蚜酮母體物質(zhì),最大血濃度：低劑量(15 min,0.3 mg/L)和高劑量(4 h,60 mg/L)。半衰期：0.5 mg/kg劑量下為1～2 h,100 mg/kg劑量下為2～11 h,在腎臟和肝臟中藥物殘留量最高。對(duì)于低/高劑量,腎臟的峰值水平為0.6/75 mg/L(三嗪基團(tuán))和0.6/101 mg/L(吡啶基團(tuán))。

       

對(duì)大鼠的皮下吸收結(jié)果,給藥10 h后的吸收劑量百分比：0.01%(低劑量)、0.01%(中劑量)和＜0.005%(高劑量)。

       

這些試驗(yàn)表明：吡蚜酮主要作用于試驗(yàn)動(dòng)物的3個(gè)主要部位,肝臟、造血系統(tǒng)和淋巴系統(tǒng),其次是肌肉組織。該作用對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物最顯著的影響是小鼠和大鼠肝臟腫瘤的發(fā)生、小鼠和狗肝臟壞死、狗膽管增生、狗貧血、幼鼠和狗胸腺萎縮以及狗肌肉病變。

       

神經(jīng)毒性作用：在急性哺乳動(dòng)物神經(jīng)毒性研究中,當(dāng)劑量水平為125 mg/kg(最低試驗(yàn)劑量)時(shí),體溫短暫下降,FOB和運(yùn)動(dòng)活動(dòng)評(píng)估顯示活動(dòng)減少。在亞慢性哺乳動(dòng)物神經(jīng)毒性研究中,當(dāng)劑量水平為201 mg/kg.d(雄性)或224 mg/kg.d(雌性)時(shí),觀察到雄性動(dòng)物機(jī)械重復(fù)動(dòng)作和雌性的踮腳尖或腳趾行走。該效應(yīng)的發(fā)生頻率和程度都很低,因此吡蚜酮對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物的神經(jīng)毒性較低。

4.2  環(huán)境毒性

       

虹鱒魚(yú)和鯉魚(yú)：LC50(96 h)＞100 mg/L；水蚤：LC50(48 h)＞100 mg/L；鳥(niǎo)急性經(jīng)口LD50：鵪鶉、野雞＞2,000 mg/kg,LC50鵪鶉(8 d)＞5,200 mg/L；蜜蜂經(jīng)口LD50(48 h)＞117 μg/只；蜜蜂接觸LD50(48 h)＞200 μg/只。

4.3  殘留

       

含吡啶的代謝物,如煙堿醇和胡蘆巴堿,在番茄中觀察到的濃度水平(0.01～0.1 mg/L)不具有毒性效應(yīng),因?yàn)樵撝档陀诮ㄗh的每日煙酸攝入量,即6～19 mg。反芻動(dòng)物體內(nèi)煙酰胺和煙酸化合物的濃度與在番茄中觀察到的相似,因此也不具有毒性效應(yīng)。

       

含有三嗪的代謝物(CGA-294849和GS-23199)可能具有毒性效應(yīng)。該類(lèi)化合物是氮雜嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶的類(lèi)似物,可能導(dǎo)致吡蚜酮的致癌性質(zhì)。

       

美國(guó)EPA已在1999年9月29日(64 FR 52438-50)和2000年8月9日(65 FR 48626-34)和2001年12月27日(66 FR 66786-94)的《聯(lián)邦公報(bào)》中的3個(gè)最終規(guī)則中確定了吡蚜酮?dú)埩粝蘖?見(jiàn)表1。每種商品的殘留限量水平和收獲前間隔期(PHI)僅以吡蚜酮母體表示,這是作為農(nóng)產(chǎn)品原材料使用吡蚜酮的一個(gè)指標(biāo)。表1列出了每種作物殘留限量值和收獲前間隔期(PHI)。

表1  吡蚜酮在農(nóng)作物中的殘留限量及收獲前間隔期(PHI)

4.4  國(guó)內(nèi)殘留研究

       

國(guó)內(nèi)有多個(gè)關(guān)于殘留及其分析方法的報(bào)道,作物包括油桃、棉子、芹菜、小麥和煙葉等。

       

劉云肖等建立了QuECHERS結(jié)合UFLC-MS/MS法測(cè)定油桃中吡蚜酮的殘留量,回收率在60%～91%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2%～10%之間,該方法準(zhǔn)確度較高,得到吡蚜酮在油桃上的最低檢出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01 mg/kg。

       

吳緒金等對(duì)棉子中的最終殘留量進(jìn)行了膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。吡蚜酮在棉子、棉葉和土壤空白樣品添加的平均回收率在75%～95%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.5%～8.9%之間,土壤中的最低檢測(cè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01 mg/kg,棉葉和棉子中的最低檢測(cè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為0.05 mg/kg。棉葉中吡蚜酮的殘留消解半衰期在1.5～2.2 d之間,土壤中殘留消解半衰期為1.1～1.8 d。按試驗(yàn)方式進(jìn)行施藥及采樣后,棉子中吡蚜酮的最終殘留量低于0.05 mg/kg,土壤中的殘留量低于0.032 mg/kg。吡蚜酮的普通人群國(guó)家估計(jì)每日攝入量為0.065 mg,占日允許攝入量的3.45%左右,認(rèn)為對(duì)一般人群健康不會(huì)產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。

       

趙瑞等建立了高效液相色譜法研究芹菜中吡蚜酮?dú)埩舻姆治龇椒?樣品在弱堿性條件下用二氯甲烷提取,提取液經(jīng)固相萃取小柱凈化,高效液相色譜(VWD)測(cè)定。該方法對(duì)芹菜中吡蚜酮的最低檢出濃度為1.7×10-2 mg/kg?；厥章试?4.62%～101.25%之間,變異系數(shù)在2.11%～3.16%。

       

錢(qián)訓(xùn)等用高效液相色譜的外標(biāo)法定量,質(zhì)量濃度在0.01～5.0 mg/L范圍內(nèi),吡蚜酮的峰面積與其濃度的線(xiàn)性關(guān)系良好,標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程為y=193.21x-1.6338,相關(guān)系數(shù)為0.9999,在選定的儀器條件下,吡蚜酮最小檢出量為2×10-11 g,分別在0.01、0.10、1.00 mg/kg 3個(gè)添加水平進(jìn)行回收試驗(yàn),平均回收率為86.9%～100.9%,添加回收率試驗(yàn)表明,小麥面粉中吡蚜酮的最低檢出濃度為0.01 mg/kg。

       

徐金麗等利用高效液相色譜技術(shù)開(kāi)發(fā)了鮮煙葉和干煙葉中吡蚜酮農(nóng)藥殘留量的檢測(cè)方法。外標(biāo)法定量結(jié)果表明,在0.02～5.0 mg/kg的添加水平,吡蚜酮在鮮煙葉和干煙葉中的平均回收率分別為94.0%～99.3%和89.0%～96.1%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為0.74%～3.88%和0.73%～3.03%。在鮮煙葉和干煙葉中定量限(LOQ)均為0.02 mg/kg。

4.5  人類(lèi)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

       

美國(guó)EPA對(duì)不同的人群和接觸情況進(jìn)行了急性、慢性和癌癥人類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。評(píng)估結(jié)果均低于該機(jī)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)關(guān)注水平。有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的詳細(xì)討論,請(qǐng)參見(jiàn)1999年9月29日、2000年8月9日和2001年12月27日《聯(lián)邦公報(bào)》。

       

表2、表3顯示了急性和慢性暴露的飲用水水平比較(DWLOC)。

       

急性風(fēng)險(xiǎn)：急性膳食分析所提供的第一階段暴露評(píng)估是基于以下假設(shè),所有商品都使用過(guò)吡蚜酮,都存在耐受水平的殘留物。因此,暴露評(píng)估結(jié)果比較保守。吡蚜酮的急性EECs低于EPA的關(guān)注水平,即低于不同人群的DWLOC值。因此,任何人群對(duì)于急性暴露于食品和飲用水中殘留的吡蚜酮,不會(huì)超過(guò)EPA的關(guān)注水平(100% cPAD)。根據(jù)其假設(shè)和基本數(shù)據(jù),該風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估被認(rèn)為是科學(xué)和保守的,可高度保護(hù)人類(lèi)健康。

表2  急性飲用水總暴露水平的比較

表3  慢性飲用水總暴露水平的比較

       

慢性風(fēng)險(xiǎn)：慢性膳食分析提供的第3階段暴露評(píng)估是基于預(yù)計(jì)的殘留物和預(yù)測(cè)的作物處理百分比數(shù)據(jù)。吡蚜酮的慢性EECs值低于美國(guó)EPA的關(guān)注水平,即低于不同人群的DWLOC值。因此,任何人群長(zhǎng)期累積暴露于食品和飲用水中殘留的吡蚜酮,不會(huì)超過(guò)EPA的關(guān)注水平(100% cPAD)。

       

美國(guó)人群癌癥風(fēng)險(xiǎn)：與慢性飲食暴露分析一樣,癌癥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估也基于飲食暴露的3階段評(píng)估。癌癥總風(fēng)險(xiǎn)包括慢性飲食暴露以及修剪和種植使用過(guò)農(nóng)藥的觀賞植物引起的非職業(yè)性暴露。食物和住宅暴露的總和為0.000034(食物)+0.0000012(殘留)=3.5×10-5 mg/kg.d。假設(shè)癌癥風(fēng)險(xiǎn)限值為1×10-6,關(guān)注的癌癥劑量為8.4×10-5 mg/kg.d(0.000001/Q1*=0.000001/0.0119)。由于3.5×10-5 mg/kg.d小于8.4×10-5 mg/kg.d,因此食品和住宅暴露水平低于關(guān)注水平。關(guān)于飲用水,癌癥的DWLOC計(jì)算為1.7 μg/L。這些請(qǐng)?jiān)笗?shū)中任何作物的最高EEC為1.6 μg/L(山核桃)。因此,使用吡蚜酮導(dǎo)致的癌癥總風(fēng)險(xiǎn)低于美國(guó)EPA的關(guān)注水平。

       

有關(guān)急性、慢性和癌癥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的詳細(xì)討論,請(qǐng)參見(jiàn)1999年9月29日、2000年8月9日和2001年12月27日《聯(lián)邦公報(bào)》。

4.6  禁限用情況

       

在吡蚜酮的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中,需要關(guān)注近年來(lái)的禁限用問(wèn)題,基于吡蚜酮潛在的內(nèi)分泌干擾特性和致癌性,以及代謝產(chǎn)物對(duì)于地下水造成污染的可能性,2014年挪威禁止吡蚜酮產(chǎn)品的使用,2015年加拿大開(kāi)始對(duì)吡蚜酮進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)評(píng)估,并于2020年建議禁止吡蚜酮的所有戶(hù)外使用,歐盟也已于2019年淘汰了吡蚜酮產(chǎn)品。

5  防治譜與特性

       

吡蚜酮可以有效防治各種刺吸式口器害蟲(chóng),如甘藍(lán)蚜、棉蚜、麥蚜、桃蚜、小綠斑葉蟬、褐飛虱、灰飛虱、白背飛虱、蓮縊管蚜、甘薯粉虱及溫室粉虱等,對(duì)薊馬也有良好的防效。適用于作物包括水稻、小麥、蔬菜、棉花和果樹(shù)等。

       

吡蚜酮不僅具有觸殺性,也具有良好的內(nèi)吸活性,葉面試驗(yàn)表明,其內(nèi)吸活性(LC50)是抗蚜威的2～3倍,是氯氰菊酯的140倍以上。吡蚜酮噴霧到葉面上,可以很快滲透到植物葉片中,其在植物體內(nèi)既能在木質(zhì)部輸導(dǎo)也能在韌皮部傳導(dǎo)。良好的雙向傳導(dǎo)性、良好的內(nèi)吸性可以將吡蚜酮用于葉面處理,也可以用于土壤處理。由于吡蚜酮對(duì)害蟲(chóng)的快速“拒食”作用及15～20 d的持效期,使用吡蚜酮可以很好地保護(hù)作物而免受害蟲(chóng)的傷害,莖葉噴霧后新長(zhǎng)出的枝葉也可以得到有效保護(hù)。

       

吡蚜酮選擇性強(qiáng),對(duì)一些重要天敵或益蟲(chóng),如棉鈴蟲(chóng)的天敵七星瓢蟲(chóng)、普通草蛉、葉蟬及飛虱科的天敵蜘蛛等益蟲(chóng)幾乎無(wú)危害。

       

吡蚜酮不僅可以防治抗有機(jī)磷和氨基甲酸酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑的桃蚜等抗性品系害蟲(chóng),也對(duì)新煙堿類(lèi)產(chǎn)生抗性的害蟲(chóng)保持良好的生物活性。折合成活性成分的田間用藥量：防治蔬菜蚜蟲(chóng)、溫室粉虱,用藥量為5 g/667 m2；防治小麥蚜蟲(chóng),用藥量2.5～5 g/667 m2；防治水稻飛虱、葉蟬,用藥量7.5～10 g/667 m2；防治棉花蚜蟲(chóng),用藥量10～15 g/667 m2；防治果樹(shù)桃蚜、蘋(píng)果蚜,噴霧的濃度為2,500～5,000倍稀釋。吡蚜酮可以通過(guò)對(duì)飛虱的有效防治,來(lái)控制南方水稻黑條矮縮病。

6  市場(chǎng)情況

       

吡蚜酮最早由瑞士的汽巴-嘉基公司于1988年開(kāi)發(fā),1994年由諾華(現(xiàn)先正達(dá))公司上市,商品名為Chess。

       

吡蚜酮作為一種殺蚜劑并對(duì)早期生長(zhǎng)階段的粉虱和飛虱有良好的防效。1998年在日本上市,1999年在美國(guó)獲準(zhǔn)登記,2000年在歐洲取得登記,陸續(xù)被東亞市場(chǎng)廣泛接受,其全球市場(chǎng)受益于它的內(nèi)吸作用及其不同于新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑的作用機(jī)理。2017年,安道麥接管了先正達(dá)Fulfill(50%吡蚜酮水分散粒劑)產(chǎn)品在美國(guó)市場(chǎng)的銷(xiāo)售權(quán)。

       

2016年,吡蚜酮的全球銷(xiāo)售額為1.05億美元,2011-2016年的年復(fù)合增長(zhǎng)率為8.4%。中國(guó)是吡蚜酮最重要的市場(chǎng),2016年的銷(xiāo)售額為0.36億美元,占全球銷(xiāo)售額的34.4%；印尼和日本分列二、三位,銷(xiāo)售額分別為0.13億美元和782萬(wàn)美元,分別占全球市場(chǎng)的12.4%和7.4%,近5年來(lái),其市場(chǎng)份額基本保持穩(wěn)定,2018年的市場(chǎng)銷(xiāo)售額為1.04億美元。

       

水稻是吡蚜酮最大的應(yīng)用作物,2016年的銷(xiāo)售額為0.25億美元,占總市場(chǎng)的24.2%。亞洲是吡蚜酮最大的地區(qū)市場(chǎng),2016年的銷(xiāo)售額為0.65億美元,占全球市場(chǎng)的61.6%；歐洲為第二大地區(qū)市場(chǎng),銷(xiāo)售額為0.17億美元,占全球市場(chǎng)的16.0%。

       

歐盟因?yàn)檫裂镣x物對(duì)地下水的影響,以及對(duì)不同物種潛在的內(nèi)分泌干擾特性而不再續(xù)登記,但是其他地區(qū)均未受影響,尤其是在水稻種植區(qū),吡蚜酮依然占有很大的市場(chǎng)份額。

7  合成工藝

       

吡蚜酮的制備中,是由2個(gè)中間體氨基三嗪酮和煙醛的縮合而成。

7.1  氨基三嗪酮的制備

       

吡蚜酮的合成中,氨基三嗪酮(化合物6)是重要的中間體,其適宜于工業(yè)化生產(chǎn)的方法,一種是采用三氟乙酸乙酯法為起始原料,另一種采用乙酸乙酯(化合物1)為起始原料,其中乙酸乙酯法為起始原料的路線(xiàn)具有原料易得,反應(yīng)條件溫和,收率高等優(yōu)點(diǎn),目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)廠(chǎng)家普遍采用乙酸乙酯法合成氨基三嗪酮,該方法合成步驟包括乙酰肼(化合物2)的合成,噁二唑酮(化合物3)的合成,丙酮基噁二唑酮(化合物4)的合成和氨基三嗪酮的合成等步驟。

7.2  煙醛的制備

       

煙醛(化合物8)的原料是煙腈(化合物7),在催化劑的存在下,通過(guò)加氫還原制備得到煙醛。

7.3  吡蚜酮的制備

       

吡蚜酮由2個(gè)關(guān)鍵中間體煙醛和氨基三嗪酮經(jīng)縮合反應(yīng),脫水得到吡蚜酮。

       

對(duì)于用乙酰肼為原料制備噁二唑酮的,除了常見(jiàn)的光氣或固體光氣法外,也有報(bào)道用環(huán)丙烷的,反應(yīng)中用到二硫化碳等原料,成本較高,缺乏工業(yè)化價(jià)值。

8  國(guó)內(nèi)產(chǎn)品登記

       

截至2020年12月,國(guó)內(nèi)登記的吡蚜酮產(chǎn)品共計(jì)449個(gè),其中原藥38個(gè),制劑產(chǎn)品411個(gè)。

8.1  原藥的登記

       

2007年,江蘇安邦電化有限公司(現(xiàn)為安道麥安邦)首先正式登記了吡蚜酮原藥,原藥登記數(shù)量逐年提升,獲得證件的高峰時(shí)間是2014、2015年,分別達(dá)到11個(gè)和12個(gè),2016年登記數(shù)量出現(xiàn)明顯的下降。登記的原藥產(chǎn)品有效含量介于95%～98.5%之間(見(jiàn)圖2)。

 

圖2  吡蚜酮原藥產(chǎn)品的登記數(shù)量

8.2  制劑產(chǎn)品的登記

       

登記的吡蚜酮制劑產(chǎn)品中,包括220個(gè)單劑和191個(gè)混劑。2007年江蘇安邦電化有限公司(現(xiàn)為安道麥安邦)首次獲得吡蚜酮制劑的正式登記,登記的產(chǎn)品為25%可濕性粉劑,隨后有零星的產(chǎn)品登記,登記數(shù)量從2012年起顯著增加,達(dá)到10個(gè),2013年攀升到56個(gè),2014年登記數(shù)量達(dá)到高峰,為113個(gè),從2015-2018年,登記數(shù)量在60～79個(gè)之間,2019年又滑落到3個(gè),2020年無(wú)產(chǎn)品登記(見(jiàn)圖3)。

圖3  吡蚜酮制劑產(chǎn)品的登記數(shù)量

8.3  登記的劑型種類(lèi)

       

在登記的411個(gè)吡蚜酮制劑產(chǎn)品中,從劑型類(lèi)別上分共有9種劑型,2種固體制劑水分散粒劑(WG)和可濕性粉劑(WP)的登記數(shù)量位列前茅,分別為173個(gè)和166個(gè),懸浮劑(SC)有59個(gè)產(chǎn)品登記,其余的劑型,如懸乳劑(SE)、顆粒劑(GR)、種子處理可分散粉劑(ZF)、懸浮種衣劑(FS)、可分散油懸浮劑(OD)和泡騰片劑(PP)的登記數(shù)量均為個(gè)位數(shù)(見(jiàn)圖4)。

圖4  吡蚜酮制劑產(chǎn)品劑型的種類(lèi)

       

水分散粒劑登記的吡蚜酮有效含量為50%、60%、70%和75%；可濕性粉劑登記的有效成分含量為25%、30%、40%、50%、70%；懸浮劑登記的有效成分含量均為25%。

8.4  混劑產(chǎn)品的登記

       

在191個(gè)混劑產(chǎn)品中,吡蚜酮與新煙堿類(lèi)的殺蟲(chóng)劑復(fù)配的最多,其中烯啶蟲(chóng)胺46個(gè)、呋蟲(chóng)胺25個(gè)、噻蟲(chóng)嗪25個(gè)、噻蟲(chóng)胺9個(gè)、噻蟲(chóng)啉3個(gè)、啶蟲(chóng)脒1個(gè)、哌蟲(chóng)啶1個(gè),2類(lèi)對(duì)刺吸式口器害蟲(chóng)具有不同作用機(jī)制的殺蟲(chóng)劑混用,兼具觸殺、胃毒和內(nèi)吸活性,不僅速效性好,而且持效期長(zhǎng)(見(jiàn)圖5)。

圖5  登記數(shù)量位居前列的8個(gè)吡蚜酮混劑

       

登記數(shù)量排在其后的是吡蚜酮與氨基甲酸酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑的復(fù)配,其中異丙威23個(gè),速滅威2個(gè),仲丁威2個(gè),甲萘威1個(gè)。吡蚜酮與膽堿酯酶抑制劑混用,充分發(fā)揮其具有觸殺和胃毒作用特性,產(chǎn)品具有速效與持效的特性,殘效期短,用于防治稻飛虱、稻葉蟬和蚜蟲(chóng)等。

       

吡蚜酮與幾丁內(nèi)質(zhì)抑制劑噻嗪酮的混劑有17個(gè),用于水稻田稻飛虱的防治,由于噻嗪酮對(duì)同翅目害蟲(chóng)蟲(chóng)卵的優(yōu)異效果,復(fù)配產(chǎn)品可以達(dá)到蟲(chóng)卵兼防的效果。

       

吡蚜酮與毒死蜱的混劑有10個(gè),毒死蜱是乙酰膽堿酯酶抑制劑,對(duì)刺吸式口器和咀嚼式口器害蟲(chóng)均有良好的防效,具有觸殺、胃毒和熏蒸作用,和吡蚜酮混用后,可以通過(guò)多種作用方式有效防治稻飛虱。

       

吡蚜酮與阿維菌素的混劑有9個(gè),阿維菌素作為γ-氨基丁酸釋放刺激劑,滲透力強(qiáng),具有觸殺和胃毒作用,和吡蚜酮混用不僅有效提高對(duì)稻飛虱的防治,其殺蟲(chóng)譜廣,也可以防治稻縱卷葉螟和二化螟。

       

吡蚜酮與高效氯氟氰菊酯的混劑有4個(gè),高效氯氟氰菊酯是昆蟲(chóng)神經(jīng)軸突部位的傳導(dǎo)抑制劑,具有趨避和毒殺作用,對(duì)害蟲(chóng)擊倒快,防治譜廣,與吡蚜酮混用,兼具速效性和持效性,可有效防治糧食和蔬菜作物上的蚜蟲(chóng)。

       

吡蚜酮與螺蟲(chóng)乙酯的混劑有4個(gè),螺蟲(chóng)乙酯是一種脂肪合成抑制劑,對(duì)刺吸式口器害蟲(chóng)防效良好,2種雙向傳導(dǎo)的內(nèi)吸性殺蟲(chóng)劑混用,可以有效防治經(jīng)濟(jì)作物上的蚜蟲(chóng)和粉虱等害蟲(chóng)。

       

吡蚜酮與氟啶蟲(chóng)胺腈和氯蟲(chóng)苯甲酰胺分別有2個(gè)混劑產(chǎn)品登記,與吡丙醚、噠螨靈、甲氧蟲(chóng)酰肼、茚蟲(chóng)威和低聚糖素各有1個(gè)混劑產(chǎn)品登記。

8.5  登記的作物

       

吡蚜酮的制劑產(chǎn)品登記在22個(gè)作物上,在水稻上的登記數(shù)量是373個(gè),遙遙領(lǐng)先,排在后面的是小麥38個(gè),甘藍(lán)27個(gè)。登記數(shù)量超過(guò)10個(gè)的見(jiàn)圖6。登記數(shù)量低于10個(gè)的作物包括煙草4個(gè),黃瓜4個(gè),觀賞花卉4個(gè),棉花3個(gè),茶樹(shù)2個(gè),桃樹(shù)2個(gè),杭白菊、番茄、桑樹(shù)、月季、玉米、菊科觀賞花卉、茭白和馬鈴薯各1個(gè)。

圖6  登記數(shù)量位居前列的7種作物

8.6  防治的靶標(biāo)

       

吡蚜酮總共登記在16個(gè)靶標(biāo)上,其中稻飛虱的登記數(shù)量高居榜首,達(dá)到330個(gè),排在其后的是蚜蟲(chóng)97個(gè)和飛虱36個(gè)。登記靶標(biāo)數(shù)量前9位見(jiàn)圖7。排在后面的是稻縱卷葉螟、茶小綠葉蟬2個(gè),煙青蟲(chóng)、棉蚜、粉虱、黑條矮縮病、桃蚜1個(gè)?？梢钥吹竭裂镣漠a(chǎn)品集中在飛虱和蚜蟲(chóng)的防治上,對(duì)于二化螟和稻縱卷葉螟本身并無(wú)活性,但是可以通過(guò)和其他藥劑復(fù)配來(lái)擴(kuò)大殺蟲(chóng)譜。

圖7  登記數(shù)量位居前列的9種靶標(biāo)

9  總結(jié)與展望

       

吡蚜酮對(duì)刺吸式口器害蟲(chóng)具有優(yōu)秀的活性,與現(xiàn)有殺蟲(chóng)劑無(wú)交互抗性,是市場(chǎng)上防治刺吸式口器害蟲(chóng)的重要藥劑。目前登記的吡蚜酮制劑產(chǎn)品,應(yīng)用作物以水稻為主,防治的主要害蟲(chóng)是稻飛虱,對(duì)于其他領(lǐng)域的刺吸式口器害蟲(chóng)防治,吡蚜酮還有很大的潛力。吡蚜酮登記的劑型產(chǎn)品中,水分散粒劑和可濕性粉劑2種固體制劑占據(jù)絕對(duì)份額,新的劑型產(chǎn)品開(kāi)發(fā)有很大空間,同時(shí)這2種固體制劑的環(huán)保型加工方法也有很大的發(fā)展空間,例如水分散粒劑中,用噴霧法代替擠壓法。

       

吡蚜酮作為一種刺吸式口器害蟲(chóng)防治產(chǎn)品,在防治靶標(biāo)和應(yīng)用作物的拓展上,在混劑產(chǎn)品和新劑型的開(kāi)發(fā)上均具有很大的潛力。