吡蚜酮(pymetrozine)是汽巴-嘉基公司于1988年開發(fā),1994年由諾華(現(xiàn)先正達(dá))公司投放市場的含有吡啶和三嗪酮結(jié)構(gòu)的殺蟲劑,該產(chǎn)品對多種作物的刺吸式口器害蟲表現(xiàn)出較好的防治效果,對害蟲具有觸殺作用,同時還有內(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。本文針對吡蚜酮的化學(xué)名稱、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、市場情況、合成工藝和國內(nèi)產(chǎn)品登記情況進(jìn)行介紹。

1  化學(xué)名稱

       

吡蚜酮也稱為吡嗪酮,中文化學(xué)名稱(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：(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：123312-89-0；分子式：C10H11N5O；相對分子質(zhì)量：217.23,化學(xué)結(jié)構(gòu)式見圖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)對吡蚜酮的作用機(jī)制進(jìn)行了研究,結(jié)果表明無論是采用點(diǎn)滴、飼喂還是注射的方式進(jìn)行試驗(yàn),蚜蟲或者飛虱接觸到吡蚜酮時,都立即產(chǎn)生口針阻塞效應(yīng),立刻停止取食,害蟲最終饑餓致死,并且這個過程是不可逆轉(zhuǎn)的。盡管目前對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最初死亡率是很低的,昆蟲“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),蚜蟲的取食活動降低90%左右；處理后48 h,死亡率可接近100%。吡蚜酮通過對害蟲的“停食”而致死,使其具有優(yōu)異的阻斷昆蟲傳播病毒功能。

       

殺蟲劑抗藥性行動委員會(IRAC)將吡蚜酮?dú)w在第9組,Group 9中包括2個亞組：Group 9B和Group 9D。Group 9B中包含2個吡啶甲亞胺衍生物,即為吡蚜酮和氟蟲吡喹(pyrifluquinazon)；Group 9D僅含一個有效成分雙丙環(huán)蟲酯(afidopyropen)。吡蚜酮與常規(guī)藥劑無交互抗性,對其他藥劑產(chǎn)生抗性的害蟲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LD50為5,693 mg/kg(雄性),5,955 mg/kg(雌性)；急性經(jīng)皮毒性LD50＞2.0 g/kg(雌雄性)；急性吸入毒性LD50＞1.8 mg/L(雌雄性)；對兔眼具有輕微刺激性；對豚鼠具有輕微致敏性；對大鼠的急性神經(jīng)毒性LOAEL為125 mg/kg(雌雄性)。吡蚜酮原藥急性毒性較低,急性經(jīng)皮和眼刺激性分類為類別Ⅲ,急性經(jīng)口、急性吸入和皮膚刺激性分類為類別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)險評估?？紤]到吡蚜酮生產(chǎn)工廠數(shù)量有限,使用率低,接觸率低,定量風(fēng)險評估結(jié)果表明,吡蚜酮對人類的實(shí)際風(fēng)險低于關(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)。對家兔也觀察到發(fā)育毒性僅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：基因突變試驗(yàn)(沙門氏菌和大腸桿菌、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,不會導(dǎo)致染色體斷裂。

       

代謝研究：采用口服和靜脈注射方式對試驗(yàn)動物進(jìn)行染毒并對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%)動物比低劑量組(M/F：56.3%/62.1%)動物通過腎臟排泄藥物的量較多。

       

尿液中檢測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)動物的3個主要部位,肝臟、造血系統(tǒng)和淋巴系統(tǒng),其次是肌肉組織。該作用對試驗(yàn)動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,體溫短暫下降,FOB和運(yùn)動活動評估顯示活動減少。在亞慢性哺乳動物神經(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,觀察到雄性動物機(jī)械重復(fù)動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,因此吡蚜酮對試驗(yàn)動物的神經(jīng)毒性較低。

4.2  環(huán)境毒性

       

虹鱒魚和鯉魚：LC50(96 h)＞100 mg/L；水蚤：LC50(48 h)＞100 mg/L；鳥急性經(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)。該類化合物是氮雜嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶的類似物,可能導(dǎo)致吡蚜酮的致癌性質(zhì)。

       

美國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》中的3個最終規(guī)則中確定了吡蚜酮?dú)埩粝蘖?見表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  國內(nèi)殘留研究

       

國內(nèi)有多個關(guān)于殘留及其分析方法的報道,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法測定油桃中吡蚜酮的殘留量,回收率在60%～91%之間,相對標(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。

       

吳緒金等對棉子中的最終殘留量進(jìn)行了膳食攝入風(fēng)險評估。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,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.5%～8.9%之間,土壤中的最低檢測質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01 mg/kg,棉葉和棉子中的最低檢測質(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)為對一般人群健康不會產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險。

       

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)測定。該方法對芹菜中吡蚜酮的最低檢出濃度為1.7×10-2 mg/kg。回收率在84.62%～101.25%之間,變異系數(shù)在2.11%～3.16%。

       

錢訓(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性關(guān)系良好,標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為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)開發(fā)了鮮煙葉和干煙葉中吡蚜酮農(nóng)藥殘留量的檢測方法。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  人類健康風(fēng)險評估

       

美國EPA對不同的人群和接觸情況進(jìn)行了急性、慢性和癌癥人類風(fēng)險評估。評估結(jié)果均低于該機(jī)構(gòu)的風(fēng)險關(guān)注水平。有關(guān)風(fēng)險評估的詳細(xì)討論,請參見1999年9月29日、2000年8月9日和2001年12月27日《聯(lián)邦公報》。

       

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：急性膳食分析所提供的第一階段暴露評估是基于以下假設(shè),所有商品都使用過吡蚜酮,都存在耐受水平的殘留物。因此,暴露評估結(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,任何人群對于急性暴露于食品和飲用水中殘留的吡蚜酮,不會超過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)險評估被認(rèn)為是科學(xué)和保守的,可高度保護(hù)人類健康。

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

       

美國人群癌癥風(fēng)險：與慢性飲食暴露分析一樣,癌癥風(fēng)險評估也基于飲食暴露的3階段評估。癌癥總風(fēng)險包括慢性飲食暴露以及修剪和種植使用過農(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?jiān)笗腥魏巫魑锏淖罡逧EC為1.6 μg/L(山核桃)。因此,使用吡蚜酮導(dǎo)致的癌癥總風(fēng)險低于美國EPA的關(guān)注水平。

       

有關(guān)急性、慢性和癌癥風(fēng)險評估的詳細(xì)討論,請參見1999年9月29日、2000年8月9日和2001年12月27日《聯(lián)邦公報》。

4.6  禁限用情況

       

在吡蚜酮的產(chǎn)品開發(fā)中,需要關(guān)注近年來的禁限用問題,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年加拿大開始對吡蚜酮進(jìn)行專項(xiàng)評估,并于2020年建議禁止吡蚜酮的所有戶外使用,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,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。由于吡蚜酮對害蟲的快速“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)作物而免受害蟲的傷害,莖葉噴霧后新長出的枝葉也可以得到有效保護(hù)。

       

吡蚜酮選擇性強(qiáng),對一些重要天敵或益蟲,如棉鈴蟲的天敵七星瓢蟲、普通草蛉、葉蟬及飛虱科的天敵蜘蛛等益蟲幾乎無危害。

       

吡蚜酮不僅可以防治抗有機(jī)磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑的桃蚜等抗性品系害蟲,也對新煙堿類產(chǎn)生抗性的害蟲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、溫室粉虱,用藥量為5 g/667 m2；防治小麥蚜蟲,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,用藥量10～15 g/667 m2；防治果樹桃蚜、蘋果蚜,噴霧的濃度為2,500～5,000倍稀釋。吡蚜酮可以通過對飛虱的有效防治,來控制南方水稻黑條矮縮病。

6  市場情況

       

吡蚜酮最早由瑞士的汽巴-嘉基公司于1988年開發(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早期生長階段的粉虱和飛虱有良好的防效。1998年在日本上市,1999年在美國獲準(zhǔn)登記,2000年在歐洲取得登記,陸續(xù)被東亞市場廣泛接受,其全球市場受益于它的內(nèi)吸作用及其不同于新煙堿類殺蟲劑的作用機(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)品在美國市場的銷售權(quán)。

       

2016年,吡蚜酮的全球銷售額為1.05億美元,2011-2016年的年復(fù)合增長率為8.4%。中國是吡蚜酮最重要的市場,2016年的銷售額為0.36億美元,占全球銷售額的34.4%；印尼和日本分列二、三位,銷售額分別為0.13億美元和782萬美元,分別占全球市場的12.4%和7.4%,近5年來,其市場份額基本保持穩(wěn)定,2018年的市場銷售額為1.04億美元。

       

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

       

歐盟因?yàn)檫裂镣x物對地下水的影響,以及對不同物種潛在的內(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份額。

7  合成工藝

       

吡蚜酮的制備中,是由2個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具有原料易得,反應(yīng)條件溫和,收率高等優(yōu)點(diǎn),目前國內(nèi)外生產(chǎn)廠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,通過加氫還原制備得到煙醛。

7.3  吡蚜酮的制備

       

吡蚜酮由2個關(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。

       

對于用乙酰肼為原料制備噁二唑酮的,除了常見的光氣或固體光氣法外,也有報道用環(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)化價值。

8  國內(nèi)產(chǎn)品登記

       

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

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,獲得證件的高峰時間是2014、2015年,分別達(dá)到11個和12個,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個單劑和191個混劑。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,2013年攀升到56個,2014年登記數(shù)量達(dá)到高峰,為113個,從2015-2018年,登記數(shù)量在60～79個之間,2019年又滑落到3個,2020年無產(chǎn)品登記(見圖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

       

在登記的411個吡蚜酮制劑產(chǎn)品中,從劑型類別上分共有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個和166個,懸浮劑(SC)有59個產(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)量均為個位數(shù)(見圖4)。

圖4  吡蚜酮制劑產(chǎn)品劑型的種類

       

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個混劑產(chǎn)品中,吡蚜酮與新煙堿類的殺蟲劑復(fù)配的最多,其中烯啶蟲胺46個、呋蟲胺25個、噻蟲嗪25個、噻蟲胺9個、噻蟲啉3個、啶蟲脒1個、哌蟲啶1個,2類對刺吸式口器害蟲具有不同作用機(jī)制的殺蟲劑混用,兼具觸殺、胃毒和內(nèi)吸活性,不僅速效性好,而且持效期長(見圖5)。

圖5  登記數(shù)量位居前列的8個吡蚜酮混劑

       

登記數(shù)量排在其后的是吡蚜酮與氨基甲酸酯類殺蟲劑的復(fù)配,其中異丙威23個,速滅威2個,仲丁威2個,甲萘威1個。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、稻葉蟬和蚜蟲等。

       

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

       

吡蚜酮與毒死蜱的混劑有10個,毒死蜱是乙酰膽堿酯酶抑制劑,對刺吸式口器和咀嚼式口器害蟲均有良好的防效,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,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稻飛虱的防治,其殺蟲譜廣,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,高效氯氟氰菊酯是昆蟲神經(jīng)軸突部位的傳導(dǎo)抑制劑,具有趨避和毒殺作用,對害蟲擊倒快,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。

       

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

       

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

8.5  登記的作物

       

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

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個靶標(biāo)上,其中稻飛虱的登記數(shù)量高居榜首,達(dá)到330個,排在其后的是蚜蟲97個和飛虱36個。登記靶標(biāo)數(shù)量前9位見圖7。排在后面的是稻縱卷葉螟、茶小綠葉蟬2個,煙青蟲、棉蚜、粉虱、黑條矮縮病、桃蚜1個。可以看到吡蚜酮的產(chǎn)品集中在飛虱和蚜蟲的防治上,對于二化螟和稻縱卷葉螟本身并無活性,但是可以通過和其他藥劑復(fù)配來擴(kuò)大殺蟲譜。

圖7  登記數(shù)量位居前列的9種靶標(biāo)

9  總結(jié)與展望

       

吡蚜酮對刺吸式口器害蟲具有優(yōu)秀的活性,與現(xiàn)有殺蟲劑無交互抗性,是市場上防治刺吸式口器害蟲的重要藥劑。目前登記的吡蚜酮制劑產(chǎn)品,應(yīng)用作物以水稻為主,防治的主要害蟲是稻飛虱,對于其他領(lǐng)域的刺吸式口器害蟲防治,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)絕對份額,新的劑型產(chǎn)品開發(fā)有很大空間,同時這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)品和新劑型的開發(fā)上均具有很大的潛力。