行業(yè)資訊

       在昆蟲(chóng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，煙堿乙酰膽堿受體（nAChR）對(duì)介導(dǎo)興奮性突觸傳遞起重要作用，一直是殺蟲(chóng)劑領(lǐng)域研究的重要作用靶標(biāo)。作用于該靶標(biāo)受體的殺蟲(chóng)劑歷史最早可追溯至17世紀(jì)，當(dāng)時(shí)含有煙堿的煙草浸出液作為天然殺蟲(chóng)劑被廣泛使用。雖然煙堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)直到1983年才得以確認(rèn)，但其作為殺蟲(chóng)劑在殺蟲(chóng)活性和哺乳動(dòng)物毒性等方面的不足卻早已為人知曉，以該生物堿結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行殺蟲(chóng)劑的研究開(kāi)發(fā)也逐漸得到了重視。1978年，殼牌公司以新發(fā)現(xiàn)的活性煙堿類似物SD-031588作為先導(dǎo)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和改造，發(fā)現(xiàn)了活性更高的硝基亞甲基雜環(huán)類化合物SD-035347、nithiazine（SD-035651）和噻蟲(chóng)醛（WL108477），正式開(kāi)啟了新煙堿類殺蟲(chóng)劑的創(chuàng)制研究。后來(lái)，德國(guó)拜耳公司將氯吡啶亞甲基引入得到了更高活性化合物NTN32692，但卻存在光穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。1985年，日本農(nóng)藥株式會(huì)社將連接硝基的烯鍵用碳氮雙鍵進(jìn)行修飾得到了穩(wěn)定的吡蟲(chóng)啉，后者于1991年上市成為第1個(gè)商業(yè)化的新煙堿類殺蟲(chóng)劑。隨后，日本、德國(guó)和美國(guó)等國(guó)家的大型農(nóng)化公司又相繼研發(fā)出了烯啶蟲(chóng)胺、啶蟲(chóng)脒、噻蟲(chóng)嗪、氟吡呋喃酮和三氟苯嘧啶等多種新煙堿類殺蟲(chóng)劑，并形成了硝亞胺類、氰亞胺類、硝烯類、磺酰亞胺類、丁烯羥酸內(nèi)酯類、介離子嘧啶酮類和吡啶亞基類等結(jié)構(gòu)子類別（圖1）。這些新型殺蟲(chóng)劑的成功開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，對(duì)農(nóng)業(yè)和非農(nóng)領(lǐng)域害蟲(chóng)防治發(fā)揮了十分重要的作用。

圖1  新煙堿類殺蟲(chóng)劑的研制發(fā)展與結(jié)構(gòu)分類

       近年來(lái)，中國(guó)多家研究機(jī)構(gòu)對(duì)新煙堿類殺蟲(chóng)劑也進(jìn)行了卓有成效的創(chuàng)制開(kāi)發(fā)。一方面從國(guó)外大型農(nóng)化公司的過(guò)期專利中篩選出了具有開(kāi)發(fā)潛力的品種進(jìn)行深入開(kāi)發(fā)，如氯噻啉和氯代噻氰啉等；另一方面以吡蟲(chóng)啉等已有品種為先導(dǎo)化合物，通過(guò)活性基團(tuán)組合、取代基替換、電子等排和骨架躍遷等農(nóng)藥創(chuàng)制策略和方法，創(chuàng)制開(kāi)發(fā)出了多個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新品種，包括IPP-10、哌蟲(chóng)啶、戊吡蟲(chóng)胍、環(huán)氧蟲(chóng)啉、環(huán)氧蟲(chóng)啶和異唑蟲(chóng)嘧啶等。目前報(bào)道的中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑品種至少有8個(gè)（表1），分別歸屬于硝亞胺類、氰亞胺類、（順）硝烯類和介離子嘧啶酮類（圖1）。其中，氯噻啉、哌蟲(chóng)啶、環(huán)氧蟲(chóng)啉、戊吡蟲(chóng)胍和環(huán)氧蟲(chóng)啶等5個(gè)品種還在中國(guó)取得了農(nóng)藥登記批準(zhǔn)，而異唑蟲(chóng)嘧啶的產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化也正在進(jìn)行之中。這些中國(guó)自主創(chuàng)制新品種的成功開(kāi)發(fā)和登記上市，必將對(duì)中國(guó)的農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)防治和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)揮積極的促進(jìn)作用。

表1  中國(guó)創(chuàng)制開(kāi)發(fā)的新煙堿類殺蟲(chóng)劑

       注：^*化合物最早由日本農(nóng)藥株式會(huì)社創(chuàng)制。

1  化學(xué)合成

       中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑與吡蟲(chóng)啉等先導(dǎo)化合物或同類化合物在化學(xué)結(jié)構(gòu)上具有較高的相似度（圖1），可共用后者合成的關(guān)鍵中間體采用不同的路線進(jìn)行合成（圖2）。戊吡蟲(chóng)胍可以硝基胍（1）為起始原料，經(jīng)肼解、腙化后再與2-氯-5-氯甲基吡啶（R¹Cl）縮合得到；氯噻唑、環(huán)氧蟲(chóng)啉和氯代噻氰啉可分別用關(guān)鍵中間體2-硝基亞氨基咪唑烷或2-氰基亞氨基-1,3-噻唑啉（2）直接與2-氯-5-氯甲基噻唑（R²Cl）或環(huán)氧氯丙烷（R^3＇Cl）縮合得到；IPP-10可由乙二胺（3）與中間體R¹Cl和1,1-取代-2-硝基乙烯先后縮合得到NTN32692后再與2-丁烯醛環(huán)合得到，而IPP-10與正丙醇進(jìn)一步醚化則得到哌蟲(chóng)啶；環(huán)氧蟲(chóng)啶可由NTN32692直接與1,4-二丁醛縮合得到，或用2-硝基亞甲基咪唑烷（4）與2,5-二甲氧基四氫呋喃稠環(huán)化后再與2-氯-5-氯甲基吡啶（5）縮合得到；異唑蟲(chóng)嘧啶可以2-(3,5-二甲基異唑-4-基)乙酸（5）為起始原料，經(jīng)甲酯化、縮合、酯水解和酰氯化后，再與N-[(2-氯噻唑-5-基)甲基]吡啶-2-胺（6）環(huán)合鎓化得到。其中，中間體（4）可由乙二胺與1,1-取代-2-硝基乙烯環(huán)合得到，中間體（6）可由2-氨基吡啶與中間體R²Cl反應(yīng)得到，而中間體（1）、（2）、R¹Cl和R²Cl等分別為吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)嗪和二氯噻吡嘧啶等同類化合物的關(guān)鍵中間體。

圖2  中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑的不同合成路線

       值得注意的是，IPP-10、哌蟲(chóng)啶和環(huán)氧蟲(chóng)啶為順式構(gòu)型，環(huán)氧蟲(chóng)啉為反式構(gòu)型，氯噻啉和氯代噻氰啉根據(jù)吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)啉結(jié)構(gòu)推測(cè)可能分別以反式和順式構(gòu)型為主，而戊吡蟲(chóng)胍因含有腙結(jié)構(gòu)而可能存在多種構(gòu)型。同時(shí)，環(huán)氧蟲(chóng)啉、環(huán)氧蟲(chóng)啶、IPP-10和哌蟲(chóng)啶還因?yàn)槭中蕴荚拥拇嬖诙謩e含有2個(gè)或4個(gè)對(duì)映異構(gòu)體，不同構(gòu)型的異構(gòu)體可采用不同的合成或分離方法來(lái)制備。環(huán)氧蟲(chóng)啉2個(gè)對(duì)映異構(gòu)體可通過(guò)控制中間體環(huán)氧氯丙烷的構(gòu)型來(lái)合成，或者用2-硝基亞氨基-N-丙烯基咪唑烷進(jìn)行Sharpless不對(duì)稱環(huán)氧化制備，或使用葡萄糖-苯胺基甲酸酯手性柱對(duì)外消旋體進(jìn)行分離得到；哌蟲(chóng)啶和環(huán)氧蟲(chóng)啶的多個(gè)對(duì)映異構(gòu)體也可以通過(guò)手性柱分離來(lái)制備，工業(yè)生產(chǎn)上也可用體積比1∶2的正丙醇和水混合液重結(jié)晶制備高活性的哌蟲(chóng)啶1對(duì)順式異構(gòu)體(5R,7S)-體和(5S,7R)-體，剩下含較低活性反式異構(gòu)體的母液可通過(guò)酸催化差向異構(gòu)成外消旋體。

2  作用機(jī)制

2.1  生物化學(xué)

       根據(jù)國(guó)際殺蟲(chóng)劑抗性行動(dòng)委員會(huì)（IRAC）分組，煙堿和新煙堿類殺蟲(chóng)劑屬于第4組nAChR競(jìng)爭(zhēng)調(diào)節(jié)劑，與第14組的nAChR通道阻滯劑、第5組的nAChR位點(diǎn)Ⅰ變構(gòu)調(diào)節(jié)劑和第32組的nAChR位點(diǎn)Ⅱ變構(gòu)調(diào)節(jié)劑的作用方式和位點(diǎn)不同。不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的新煙堿類殺蟲(chóng)劑又歸屬為不同的亞組4A、4C、4D、4E和4F（圖1）。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，異唑蟲(chóng)嘧啶與三氟苯嘧啶同為4E亞組，而其他中國(guó)創(chuàng)制的品種則與吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒和烯啶蟲(chóng)胺等同為4A亞組。從與靶標(biāo)受體的作用來(lái)看，環(huán)氧蟲(chóng)啶、三氟苯嘧啶和flupyrimin等同為nAChR拮抗劑，其余除異唑蟲(chóng)嘧啶（據(jù)與三氟苯嘧啶結(jié)構(gòu)的相似性推測(cè)，其也為nAChR拮抗劑）外均為nAChR激動(dòng)劑。進(jìn)一步研究還表明，環(huán)氧蟲(chóng)啶可能為前體殺蟲(chóng)劑，進(jìn)入靶標(biāo)害蟲(chóng)后代謝活化為化合物NTN32692的順式體而表現(xiàn)出殺蟲(chóng)活性。

       由于在作用靶標(biāo)、方式、位點(diǎn)和結(jié)合力等方面與常規(guī)殺蟲(chóng)劑多存在差異，中國(guó)創(chuàng)制的新煙堿類殺蟲(chóng)劑不易與其他及同類新煙堿類殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生交互抗性。哌蟲(chóng)啶在nAChR高親和位點(diǎn)上的作用力與吡蟲(chóng)啉存在顯著差異，且在一定濃度下可完全抑制吡蟲(chóng)啉在此位點(diǎn)上的結(jié)合；環(huán)氧蟲(chóng)啶則與吡蟲(chóng)啉的作用位點(diǎn)并不相同，對(duì)靶標(biāo)受體的作用也與吡蟲(chóng)啉、氯噻唑和哌蟲(chóng)啶等不同；戊吡蟲(chóng)胍由于拼接了茚蟲(chóng)威的部分基團(tuán)而可能兼具鈉離子通道抑制劑的結(jié)構(gòu)效應(yīng)，多作用靶標(biāo)使其對(duì)靶標(biāo)害蟲(chóng)的作用也與吡蟲(chóng)啉等存在差異；褐飛虱對(duì)異唑蟲(chóng)嘧啶與烯啶蟲(chóng)胺、噻蟲(chóng)胺和氟啶蟲(chóng)胺腈的交互抗性水平較低。然而，抗吡蟲(chóng)啉品系的褐飛虱對(duì)氯噻啉顯示出了高水平交互抗性，這可能與2種殺蟲(chóng)劑在化學(xué)結(jié)構(gòu)和靶標(biāo)作用上高度的相似性有關(guān)。雖然異唑蟲(chóng)嘧啶與三氟苯嘧啶在作用靶標(biāo)上有重疊，但前者主要作用于nAChR的β2和β3亞基，其結(jié)合點(diǎn)也與后者的存在差異，這表明兩者的作用機(jī)制還是存在一定的差異。

2.2  作用方式

       中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑具有較好的觸殺活性，在不同部位還表現(xiàn)出不同程度的內(nèi)吸傳導(dǎo)作用。氯噻啉、哌蟲(chóng)啶和異唑蟲(chóng)嘧啶均對(duì)靶標(biāo)害蟲(chóng)具有較強(qiáng)的觸殺和內(nèi)吸活性，戊吡蟲(chóng)胍對(duì)蚜蟲(chóng)的觸殺活性約為吡蟲(chóng)啉的6倍。IPP-10具有很好的觸殺和根部?jī)?nèi)吸向上傳導(dǎo)活性，以及一定的韌皮部向基傳導(dǎo)活性，但不具有葉片向下和莖部?jī)?nèi)吸向上傳導(dǎo)作用，葉片的滲透性也較差。環(huán)氧蟲(chóng)啶具有很好的觸殺活性和葉、根部?jī)?nèi)吸活性，但無(wú)殺卵活性。雖然環(huán)氧蟲(chóng)啶(5R,8S)-體在根部的吸收遠(yuǎn)大于(5S,8R)-體的，但這2個(gè)對(duì)映異構(gòu)體在白菜葉內(nèi)的吸收沒(méi)有差異。此外，氯噻啉在土壤中的代謝產(chǎn)物也具有一定的殺蟲(chóng)活性。

       研究表明，中國(guó)創(chuàng)制順硝烯類新品種對(duì)靶標(biāo)害蟲(chóng)還具有一定的亞致死作用。哌蟲(chóng)啶可能會(huì)影響褐飛虱咽側(cè)體分泌腺內(nèi)保幼激素的合成，使其長(zhǎng)翅增多、交配率和生育力降低；環(huán)氧蟲(chóng)啶還會(huì)影響美洲大蠊頭部Na⁺-K⁺-ATP酶和Ca²⁺-Mg²⁺-ATP酶的活性，對(duì)害蟲(chóng)細(xì)胞的正常生理功能與代謝造成影響。亞致死量的環(huán)氧蟲(chóng)啶可使半翅目害蟲(chóng)綠盲蝽和煙粉虱的壽命縮短、繁殖能力降低。進(jìn)一步研究還表明，亞致死量的IPP-10和環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)蚜蟲(chóng)的刺探和取食等行為產(chǎn)生明顯的抑制作用：IPP-10使禾谷縊管蚜的取食量和產(chǎn)蚜數(shù)減少、體重變輕、達(dá)到繁殖期的時(shí)間明顯延長(zhǎng)；環(huán)氧蟲(chóng)啶使麥長(zhǎng)管蚜在韌皮部和木質(zhì)部的取食量減少、體重變輕。然而，與主要作用于木質(zhì)部害蟲(chóng)的吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)嗪不同，環(huán)氧蟲(chóng)啶主要對(duì)韌皮部害蟲(chóng)的取食行為產(chǎn)生抑制作用。

3  生物活性

       已有的新煙堿類殺蟲(chóng)劑對(duì)半翅目、鞘翅目和纓翅目等多種靶標(biāo)害蟲(chóng)具有較高的生物活性，中國(guó)創(chuàng)制的品種則表現(xiàn)出了比吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒、呋蟲(chóng)胺、噻蟲(chóng)嗪和吡蚜酮等常規(guī)殺蟲(chóng)劑更高或相當(dāng)?shù)纳锘钚裕ū?）。生物活性測(cè)試表明，環(huán)氧蟲(chóng)啶注射對(duì)美洲大蠊若蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性與吡蟲(chóng)啉相當(dāng)；哌蟲(chóng)啶對(duì)褐飛虱（無(wú)論是噴霧還是灌根處理）和菜蚜的殺蟲(chóng)活性優(yōu)于吡蟲(chóng)啉，對(duì)煙粉虱和桃蚜的殺蟲(chóng)活性優(yōu)于啶蟲(chóng)脒，但對(duì)苜蓿蚜的殺蟲(chóng)活性低于吡蟲(chóng)啉；異唑蟲(chóng)嘧啶對(duì)稻飛虱的殺蟲(chóng)活性優(yōu)于吡蟲(chóng)啉，與三氟苯嘧啶的大致相當(dāng)。此外，哌蟲(chóng)啶還對(duì)紅蜘蛛、稻水象甲及家庭衛(wèi)生害蟲(chóng)白蟻、印鼠客蚤以及螨類等害蟲(chóng)具有較好的生物活性。

表2  中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑的生物活性

       中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑對(duì)靶標(biāo)害蟲(chóng)的生物活性與藥劑處理濃度、時(shí)間、方式和溫度，以及害蟲(chóng)的敏感性和個(gè)體差異等因素有關(guān)，也可能與根內(nèi)吸傳導(dǎo)和葉片滲透的作用差異等因素有關(guān)，IPP-10根部處理對(duì)小麥蚜蟲(chóng)和棉花煙粉虱的殺蟲(chóng)活性優(yōu)于莖葉噴霧。環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)白背飛虱和褐飛虱的殺蟲(chóng)活性隨溫度的升高而增加，但相同溫度區(qū)間和處理時(shí)間對(duì)棉花蚜蟲(chóng)的活性卻存在差異（LC₅₀高于吡蟲(chóng)啉，但LC₉₀卻低于吡蟲(chóng)啉），這可能與靶標(biāo)害蟲(chóng)對(duì)中國(guó)創(chuàng)制新品種相對(duì)較高的敏感性有關(guān)。環(huán)氧蟲(chóng)啶和哌蟲(chóng)啶對(duì)敏感性褐飛虱的殺蟲(chóng)活性分別接近和低于吡蟲(chóng)啉，但兩者對(duì)抗性褐飛虱的殺蟲(chóng)活性都比吡蟲(chóng)啉的上升了數(shù)10倍。此外，短翅型和長(zhǎng)翅型褐飛虱對(duì)環(huán)氧蟲(chóng)啶的敏感性無(wú)差異，而短翅型比長(zhǎng)翅型對(duì)哌蟲(chóng)啶更敏感。褐飛虱對(duì)哌蟲(chóng)啶的敏感性還與蟲(chóng)齡和性別等因素有關(guān)：一般低齡若蟲(chóng)比高齡若蟲(chóng)和成蟲(chóng)敏感，1～2齡若蟲(chóng)最敏感，而大翅雌性害蟲(chóng)最不敏感。褐飛虱2齡若蟲(chóng)對(duì)異唑蟲(chóng)嘧啶的敏感性也遠(yuǎn)高于3齡及以上若蟲(chóng)和成蟲(chóng)。

       存在立體異構(gòu)體的中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑的生物活性還與其立體構(gòu)型有關(guān)。不同立體構(gòu)型的異構(gòu)體對(duì)靶標(biāo)受體具有不同的空間位阻、親水親脂性和分子間結(jié)合作用力，使其結(jié)合呈現(xiàn)差異而表現(xiàn)出不同的生物活性。對(duì)蚜蟲(chóng)的生物活性測(cè)試結(jié)果表明，環(huán)氧蟲(chóng)啉(S)-體對(duì)油菜蚜蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性要略高于(R)-體和外消旋體的，環(huán)氧蟲(chóng)啶(5R,8S)-體對(duì)苜蓿蚜的殺蟲(chóng)活性略高于(5S,8R)-體的，哌蟲(chóng)啶4個(gè)對(duì)映異構(gòu)體對(duì)苜蓿蚜的殺蟲(chóng)活性大小為(5R,7S)-體＞(5S,7S)-體＞(5S,7R)-體≥(5R,7R)-體。對(duì)于敏感性褐飛虱，環(huán)氧蟲(chóng)啶的殺蟲(chóng)活性優(yōu)于單個(gè)對(duì)映異構(gòu)體，哌蟲(chóng)啶的殺蟲(chóng)活性按順式異構(gòu)體、外消旋體和反式異構(gòu)體依次遞減。而對(duì)于抗性褐飛虱，哌蟲(chóng)啶順式異構(gòu)體的殺蟲(chóng)活性反而超過(guò)了吡蟲(chóng)啉。這些似乎說(shuō)明，具有相同exo-構(gòu)型的新煙堿類殺蟲(chóng)劑對(duì)映異構(gòu)體生物活性相近，且優(yōu)于endo-構(gòu)型的。

4  安全性

       中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑對(duì)哺乳動(dòng)物安全，對(duì)藻類、大型溞和魚(yú)類等水生生物及作物的影響相對(duì)較小，對(duì)蜜蜂、家蠶、鳥(niǎo)類以及土壤生物和微生物則存在不同程度的風(fēng)險(xiǎn)。戊吡蟲(chóng)胍對(duì)蚯蚓、鳥(niǎo)類和水生生物低毒，哌蟲(chóng)啶和環(huán)氧蟲(chóng)啶（外消旋體和2個(gè)對(duì)映異構(gòu)體間沒(méi)有表現(xiàn)出選擇性差異）對(duì)柵藻和水螅的毒性均小于吡蟲(chóng)啉或與之相當(dāng)。哌蟲(chóng)啶按拌種處理對(duì)秈稻和粳稻種子發(fā)芽無(wú)影響，環(huán)氧蟲(chóng)啶和異唑蟲(chóng)嘧啶按4倍推薦劑量施用對(duì)水稻安全。氯噻啉、戊吡蟲(chóng)胍、哌蟲(chóng)啶、環(huán)氧蟲(chóng)啶和異唑蟲(chóng)嘧啶對(duì)蜜蜂存在一定的急性毒性（表3），但其安全性高于噻蟲(chóng)嗪、噻蟲(chóng)胺、烯啶蟲(chóng)胺、呋蟲(chóng)胺和氟啶蟲(chóng)胺腈等同類品種。需要注意的是，氯噻啉和環(huán)氧蟲(chóng)啶分別對(duì)蚯蚓具有中等和高毒性，戊吡蟲(chóng)胍、哌蟲(chóng)啶和環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)家蠶高毒，環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)鳥(niǎo)類高毒，氯噻啉和哌蟲(chóng)啶對(duì)土壤微生物存在中等到高毒性。

表3  中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑對(duì)蜜蜂的急性毒性

       注：^*為10%SC數(shù)據(jù)。

       雖然中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑對(duì)生物天敵具有一定的致死和亞致死作用，但這些新品種多具有較好的安全性或相對(duì)較低的毒性。氯噻啉對(duì)稻螟赤眼蜂、亞洲玉米螟赤眼蜂、擬澳洲赤眼蜂和廣赤眼蜂4種生物天敵具有低到中等急性毒性，其安全性優(yōu)于噻蟲(chóng)啉、烯啶蟲(chóng)胺、噻蟲(chóng)嗪和阿維菌素等殺蟲(chóng)劑。捕食功能試驗(yàn)表明，哌蟲(chóng)啶和環(huán)氧蟲(chóng)啶處理后會(huì)使擬水狼蛛對(duì)灰飛虱的捕食處置時(shí)間延長(zhǎng)、捕食速率和尋找效應(yīng)下降，但該負(fù)面影響均小于吡蚜酮。哌蟲(chóng)啶按推薦劑量噴霧處理對(duì)稻田蜘蛛安全，戊吡蟲(chóng)胍對(duì)歐洲玉米螟赤眼蜂高毒但對(duì)非洲爪蟾低毒。

5  應(yīng)用開(kāi)發(fā)

       目前，用于田試研究和登記應(yīng)用的中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑產(chǎn)品以乳油（EC）、懸浮劑（SC）、可濕性粉劑（WP）和水分散粒劑（WG）等劑型為主，且多為單劑。這些制劑產(chǎn)品多用作莖葉噴霧，以控制大田作物和經(jīng)濟(jì)作物上的半翅目和鞘翅目害蟲(chóng)，而在土壤和種子處理以及非農(nóng)領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)發(fā)相對(duì)較少。

5.1  田試研究

       中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑的田試研究主要集中在水稻、小麥、蔬菜、棉花和馬鈴薯等農(nóng)業(yè)作物上，主要防治稻飛虱、蚜蟲(chóng)、盲蝽、葉蟬和甲蟲(chóng)等害蟲(chóng)，具有相對(duì)較好的速效性和持效性。相關(guān)品種制劑田試研究的防治對(duì)象、用量和防效等見(jiàn)表4。

表4  中國(guó)創(chuàng)制的新煙堿類殺蟲(chóng)劑的田試研究

       注：^a制劑兌水稀釋比例；^b按有效成分用量12.50 g/hm²施用2次；^c4地田間試驗(yàn)結(jié)果。

       與同類及其他類別殺蟲(chóng)劑相比較，中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑顯示出了較好的田間防效和持效性。氯噻啉對(duì)水稻褐飛虱和茶小綠葉蟬的防效優(yōu)于吡蟲(chóng)啉，環(huán)氧蟲(chóng)啉對(duì)蔬菜蚜、黃瓜蚜和棉花蚜的防效優(yōu)于同劑量的吡蟲(chóng)啉或與之相當(dāng)。戊吡蟲(chóng)胍對(duì)敏感和抗性豆蚜、桃粉蚜、棉蚜、菜蚜、甘藍(lán)桃蚜、油菜桃蚜、稻飛虱和煙粉虱等半翅目害蟲(chóng)以及棉鈴蟲(chóng)和甜菜夜蛾等鱗翅目害蟲(chóng)的防效與吡蟲(chóng)啉大致相當(dāng)。哌蟲(chóng)啶對(duì)小麥灰飛虱的防效優(yōu)于多種吡蚜酮復(fù)配及毒死蜱和烯啶蟲(chóng)胺的單劑，且對(duì)電光葉蟬的防效和持效期優(yōu)于同劑量的吡蚜酮和異丙威。環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)煙粉虱成蟲(chóng)、葡萄斑葉蟬若蟲(chóng)、棉蚜以及厚緣葉甲的田間防效優(yōu)于吡蟲(chóng)啉或與之相當(dāng)，對(duì)水稻飛虱的田間藥效與持效性與吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)嗪、烯啶蟲(chóng)胺和毒死蜱大致相當(dāng)。異唑蟲(chóng)嘧啶對(duì)稻飛虱的田間防效和持效期與三氟苯嘧啶大致相當(dāng)，優(yōu)于吡蟲(chóng)啉和吡蚜酮。

5.2  應(yīng)用登記

       氯噻啉、環(huán)氧蟲(chóng)啉、戊吡蟲(chóng)胍、哌蟲(chóng)啶和環(huán)氧蟲(chóng)啶等中國(guó)創(chuàng)制新品種的制劑產(chǎn)品均在中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部獲得過(guò)農(nóng)藥登記批準(zhǔn)，主要用于水稻、小麥、甘藍(lán)、茶樹(shù)、番茄、柑橘樹(shù)和煙草上的半翅目害蟲(chóng)防治，相關(guān)的登記情況見(jiàn)表5。其中，環(huán)氧蟲(chóng)啉和戊吡蟲(chóng)胍的臨時(shí)登記已到期未續(xù)，20%氟啶蟲(chóng)酰胺·哌蟲(chóng)啶SC用于防治水稻飛虱正在田試中，但還未見(jiàn)該類中國(guó)創(chuàng)制品種在國(guó)外的登記和上市信息。

表5  中國(guó)創(chuàng)制的新煙堿類殺蟲(chóng)劑在中國(guó)的登記應(yīng)用情況

       注：^a制劑兌水稀釋比例；^b復(fù)配，27%吡蚜酮+3%哌蟲(chóng)啶。

6  總結(jié)與展望

       自煙堿作為天然殺蟲(chóng)劑使用以來(lái)，新煙堿類殺蟲(chóng)劑逐漸成為殺蟲(chóng)劑領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)并持續(xù)至今。國(guó)外大型農(nóng)化公司相繼研發(fā)出了10多個(gè)新煙堿類殺蟲(chóng)劑品種，形成了7種不同的結(jié)構(gòu)子類。中國(guó)研究機(jī)構(gòu)對(duì)吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)啉的同專利化合物進(jìn)行了篩選和深入開(kāi)發(fā)，同時(shí)以吡蟲(chóng)啉、烯啶蟲(chóng)胺和三氟苯嘧啶等為先導(dǎo)化合物進(jìn)行了創(chuàng)制研究，最終研發(fā)得到了8個(gè)新的新煙堿類殺蟲(chóng)劑品種。這些新品種都可共用吡蟲(chóng)啉等先導(dǎo)或同類化合物的關(guān)鍵中間體進(jìn)行合成，在生產(chǎn)技術(shù)、投資和成本等方面具有一定的相對(duì)優(yōu)勢(shì)。從作用機(jī)制上看，戊吡蟲(chóng)胍可能具備多種作用靶標(biāo)，哌蟲(chóng)啶在高親和位點(diǎn)上的結(jié)合作用力與吡蟲(chóng)啉存在差異，環(huán)氧蟲(chóng)啶為nAChR拮抗劑，異唑蟲(chóng)嘧啶在作用位點(diǎn)上與三氟苯嘧啶存在差異。這說(shuō)明中國(guó)創(chuàng)制煙堿類殺蟲(chóng)劑與已有同類殺蟲(chóng)劑存在相對(duì)較低的交互抗性風(fēng)險(xiǎn)，可用于抗性害蟲(chóng)治理。同時(shí)，中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑還具有相對(duì)較高的生態(tài)安全性，隨著吡蟲(chóng)啉、氟啶蟲(chóng)胺腈和氟吡呋喃酮等同類品種的限用或禁用，其市場(chǎng)前景看好。

       中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑具有較好的觸殺內(nèi)吸活性及一定亞致死作用，對(duì)半翅目、鞘翅目和纓翅目等多種靶標(biāo)害蟲(chóng)（特別是抗性品系害蟲(chóng)）具有較高的生物活性。目前已有多個(gè)制劑產(chǎn)品在水稻、水果、蔬菜和林業(yè)上進(jìn)行了田試應(yīng)用研究，具有較好的速效性和持效性，氯噻啉、環(huán)氧蟲(chóng)啉、戊吡蟲(chóng)胍、哌蟲(chóng)啶和環(huán)氧蟲(chóng)啶5個(gè)新品種的制劑產(chǎn)品還在中國(guó)取得了農(nóng)藥登記批準(zhǔn)。然而，這些田試和登記應(yīng)用的制劑多以單劑為主，防治對(duì)象集中于稻飛虱和甘藍(lán)蚜蟲(chóng)、防治效果不穩(wěn)定，部分品種的登記到期未再續(xù)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的進(jìn)展也相對(duì)較慢。未來(lái)，有必要加強(qiáng)對(duì)中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。一方面，進(jìn)一步優(yōu)化新品種及其活性異構(gòu)體的生產(chǎn)工藝，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)提升產(chǎn)品品質(zhì)，同時(shí)篩選合適的制劑劑型和配方，確保產(chǎn)品質(zhì)量和藥效的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)減量增效的目的。另一方面，擴(kuò)展新品種在其他作物蟲(chóng)害及非農(nóng)領(lǐng)域的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)符合生產(chǎn)實(shí)踐的產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)，通過(guò)國(guó)內(nèi)、外市場(chǎng)的開(kāi)拓來(lái)助推產(chǎn)品的深度開(kāi)發(fā)。與此同時(shí)，深入探索中國(guó)創(chuàng)制新煙堿類殺蟲(chóng)劑的作用機(jī)制、亞致死效應(yīng)和抗性發(fā)展規(guī)律，研制合適的復(fù)配預(yù)混和桶混組合，并完善與其他防治手段相結(jié)合的綜合治理方案，延長(zhǎng)這些創(chuàng)制新品種的生命周期。此外，還應(yīng)重視對(duì)fenmezoditiaz和flupyrimin等具有新穎化學(xué)結(jié)構(gòu)和廣譜殺蟲(chóng)活性新品種的創(chuàng)制研究，并注意在開(kāi)發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中減輕和避免對(duì)有益昆蟲(chóng)和生物多樣性的不利影響。