中国农药自主创制

陈根强 刘圣明 车志平 田月娥 林晓民

引用本文: 陈根强, 刘圣明, 车志平, 田月娥, 林晓民. 中国农药自主创制[J]. 化学通报, 2020, 83(12): 1058-1080. shu
Citation:  Chen Genqiang, Liu Shengming, Che Zhiping, Tian Yue'e, Lin Xiaomin. Independent Innovation of Pesticides in China[J]. Chemistry, 2020, 83(12): 1058-1080. shu

中国农药自主创制

    通讯作者: 车志平  男, 博士, 副教授, 主要从事植物源农用活性化合物结构优化、构效关系及作用机理研究。E-mail:zhipingche@163.com, czpgsts@haust.edu.cn
  • 基金项目:

    河南省科技攻关项目(202102110068)资助

摘要: 农药是农业发展的保障,农业的发展离不开它。中国是农业大国,农药创制必须得依靠自己。中国农药的发展与中国农业现代化发展同频共振。新农药创制是一个系统工程,需要各个学科都能达到高科技水平。当今,中国的农药研究已经站在一个更高的起点和水平上,用自己原创的理论、方法、手段和靶标进行农药创制,一定程度上,中国的农药研究在某些领域已经开始引领全球农药发展。结合新中国成立后我国农药的发展状况,本文总结了70个自主创制农药产品。依据新创制农药的类型、创制时间、创制单位、主要作用对象、作用方式、作用机理等,概述了中国新创制农药的发展历程。

English

  • 自然界所有生物,包括动物、植物和微生物,在亿万年进化过程中处于一个和谐状态。人类出现,准确说是人类开始把土地开垦种植作物后,就取得了共识,凡是对农业作物有负面影响的生物都不被允许进入农田。于是就提出了作物保护的问题,自此人类和某些生物的斗争悄然开始。植物作为人类的食物源,同时也是其他许多生物的食物源。人类开始认定,凡是与人类争夺食物源的生物为害物。由此,防治害物的历史拉开序幕。

    马铃薯晚疫病造成的爱尔兰大饥荒、蝗灾引发的改朝换代等都是害物与人类争夺食物源的典型事件。历史已经说明,任何一个国家,如果人民吃不饱肚子,都是要出大问题的。中国作为农业大国,自古以来就极其重视农业发展。地域广阔造成生态条件复杂,有害生物多发、频发、重发。据统计,中国病虫草鼠害的种类有2300余种,可造成的严重危害就有100多种。

    放眼全球,解决饥饿问题依然任重道远。世界人口已经达到70亿,根据联合国中等模型展望,到2050年,全球人口将达到92亿。随着全球人口持续不断的增加,要满足人类的生存与发展,未来一定时期还需要农药作为保护农作物生长的重要工具,为农作物的安全生产保驾护航。

    农药是农业发展的保障,是人类抵御有害生物的重要物资。农业的发展离不开农药,但它也会伤害环境与生命,它是一柄双刃剑,因此农药的使用就尤需格外谨慎。农药的使用必须科学、安全、合理,尽量用其利、抑其弊。如何确保农药的使用安全,一直是个难题。

    新中国成立初期,粮食、农药都非常短缺,农业病虫害没有适合的农药来防治。当时国家的农药工业产量低品种少更没有自创的农药。加之,外面的农药买不进来,农民几乎无药可用。为此,沈寅初院士团队开创了有效防治水稻纹枯病的药剂井冈霉素(Validamycin),有效遏制了中国严重危害水稻生产的毁灭性病害。以当时中国的条件,能研发出生物源农药已属不易,要想创制化学农药,根本没有机会[1]

    农药不仅用于保障农作物安全,还用于建筑、交通、纺织、皮革、建材、军事等领域,化解了不少重大危机。北京奥运会“草地螟生物袭击事件”成功解决就是一个化解重大危机的典型案例。事实充分表明,即使提倡绿色防控的今天,化学农药依然很重要,尤其是解决应急事件方面。因此,从长远角度考虑,农药创制必须得到高度重视。中国拥有十多亿人口,农药作为农业投入的必需品,不敢也不可依托别人。何雄奎教授形象的比喻农药是“子弹”,药械是“枪”,施药技术是如何“打枪”的技术。中国的“子弹”自主创制,符合我国的发展要求。

    中国虽是世界上最早使用农药的国家之一,但农药创新及应用研究起步较晚[2]。中国农药创制虽起点低,但发展速度惊人,尤其是2000年以后,自己创制的农药如雨后春笋般破土而出。2002年,北京第188届香山科学大会上,中国科学家最早提出了“绿色农药”的概念[3]。在中国政府的大力支持下,中国科学家用中国人特有的智慧,以最短的时间、最经济的方式,在绿色农药创制中找到了突破口,从研发到生产到推广使用,伴随着中国经济的增长,绿色农药在中国也快速成长起来[4~7]

    化学农药研发始于20世纪30年代。1939年,DDT问世,其在杀灭害虫方面表现出了超大的威力。1944年,德国拜尔公司生产出第一个成规模化使用的有机磷农药对硫磷(Parathion),标志着人类进入化石能源为主的有机合成农药时代。自此,有机氯、有机磷以及氨基甲酸酯类化学合成农药异军突起。化学农药凭着自身使用方便、杀虫活性高的优势,带来粮食产量的大幅度提升,成为当时农业革命的重要推动力。然而,由于过度使用,出现了诸如农药残留超标、环境污染、目标害虫抗性暴发等问题。1962年,美国科普作家蕾切尔·卡逊在《寂静的春天》一书中警示了DDT等农药的危害,最直观的危害就是鸟类和害虫天敌数量的减少。该书提醒人类,在研制、生产和使用农药过程当中,保护环境至关重要,破坏环境相当于破坏人类生存的基础。至此之后,世界各国的科学家们致力于研发高效低毒、对环境友好的靶标农药。由此导致DDT、六六六、甲胺磷等高毒、高风险的有机氯、有机磷类农药相继被更替和淘汰。

    随着中国经济的发展,大众的需求由原来吃得饱转向吃得好,食品安全成了社会关注的焦点。自此人们对农药开始污名化,其花在禁用农药方面的力气甚至比禁烟还大。然而,农药作为农业发展的保障,农业的发展离不开它。农药的初衷是保护农作物免受病虫草鼠伤害,但实际使用过程中,因为农药本身原因,以及天气、设备等各种综合因素,确实也曾经造成过一些危害,由此引发了人们对农药的一些误解。农药是柄双刃剑,必须谨慎使用;农药又是人类保障粮食安全和作物丰收的重要工具,必须科学使用。整体而言,农药使用过程中出现的诸多问题,如对人的安全、食品安全、环境安全等,都是不同历史时期社会发展阶段人们认识能力、科学技术水平等多方面因素的反映。尽可能发挥农药有利的一面,减少不利的一面,是中国农药目前正在努力探索的重要课题。

    事实上,农药问题是全人类共同关注的问题,各国都有不同的规定。2010年,中国成立国家农药残留标准审评委员会,对农药残留进行强化管理[8];2015年2月,农业部提出农药使用量零增长行动方案[9];2017年6月,中国开始实施新修改的“农药管理条例”[10];截至2019年6月,中国对43种高毒、高风险农药实施了禁用措施,退出了23种高毒农药[11]

    弃旧研新,将不符合当前社会发展需要的农药禁用,研发符合社会发展要求的农药产品。2002年,中国科学家最早在国际上提出了“绿色农药”的概念。所谓绿色农药,必须符合四点要求,即生物测试、毒理测试、作业测试和生产测试均安全。新中国成立以来,从事农药创制的每一位科学家都希望研发出高效低毒“重磅炸弹”级的绿色农药,但这需要各个学科都能达到高科技水平。经历了半个多世纪的发展,中国开始有了这方面的能力。从国家平台建设到高校研究机构组成,再到学科带头人的选拔上任,每一位科学家都希望用毕生所学,融入到这场绿色革命之中。然而,研发成功一款新药需要筛选15.9万个化合物,耗资2.56亿美元,历时超过10年[4]。新药创制高投入、高风险、长周期的特点所高致,主要由科研机构和高等院校主导研发[12]

    新药创制是一个系统工程,有着很高的技术壁垒。中国农药创制体系的创建者之一、时任沈阳化工研究院副院长的李宗承,亲手推开了中国化学农药创制的大门[13]。化合物是农药最核心的有效成分,新药创制第一件事情是寻找具有活性的化合物。20世纪80年代,中国农药创制主要以仿制为主,仿中有创、半创半仿、尝试创制,取得了一定的成绩[14]。1992年,为了恢复关贸总协定和中国加入世贸组织,中美签订保护知识产权谅解备忘录,此举迫使中国的农药科研必须由仿制全部转为创制[15]。1985年我国颁布了《专利法》和1993年实施《农业化学物质产品行政保护条例》,进一步加速了我国农药创制的步伐。1994年,沈阳化工研究院刘长令教授团队创制的氟吗啉(Flumorph)成为中国第一个获得海外自主知识产权登记的农药[16];同年,南开大学李正名院士团队创制出中国第一个获得自主知识产权登记的除草剂单嘧磺隆(Monosulfuron),成功破解谷子田除草难题[17]。中国农药创制不仅为全球农药创制新药,同时也为今后创制新药提供了全新的方法和思路[18~20]。例如,贵州大学宋宝安院士创新的“光交联技术”,即基于特定靶标的新药分子设计,于2001年成功创制了免疫诱抗剂毒氟磷(Dufulin)。该药不仅成功解决世界性难题之一,即“植物癌症”病毒病防治,而且首次发现动物源先导化合物,为新药创制开辟了独特的渠道。刘长令教授创新的“中间体衍生化法”[21~23],即基于活性中间体为先导的新药创制,于2001年成功创制了Strobilurin类杀菌剂丁香菌酯(Coumoxy-strobin);以天然产物“香豆素(Coumarin)”为中间体,引入丙烯酸酯,成功创制出由碳、氢、氧三种元素组成的新杀菌剂,成为世界上难得的一款绿色农药。华东理工大学李忠教授的研究思路是通过创新一系列分子,进一步采用不同的衍生方法,来寻找新的高活性化合物;他历经15年磨砺,成功创制出了两个新型烟碱类杀虫剂哌虫啶(Paichongding)和环氧虫啶(Cycloxaprid)。2017年4月,欧盟执委会提案,要求除温室种植之外,全面禁用吡虫啉(Imidacloprid)、噻虫胺(Clothianidin)等第三代新烟碱农药。李忠教授团队研发的新药对生态友好,成功化解了第三代新烟碱农药的难题,成为世界上第四代新烟碱类绿色农药。

    伴随改革开放的伟大实践,中国农药产业历经磨炼,实现了从小到大、由弱到强的历史性跨越。在此期间,世界农药产业风云变幻,国际公司从未停止前进的脚步。当前社会对农药的要求越来越高,创制符合社会需求的新药越发困难;为了进一步提升创制新药的实力,全球农化公司发生了巨变。2017年6月,中国化工宣布完成了对先正达的收购,这一耗资四百多亿美元的并购案,震动了整个世界;2017年8月31日陶氏与杜邦合并;2018年6月7日,德国拜耳收购美国孟山都;2018年8月1日,德国巴斯夫并购了拜耳和孟山都合并时所剥离的资产。一系列重大企业兼并重组事件,造成全球农药行业的震荡洗牌,新的格局正在形成,而这一次,中国有了一席之地。2018年10月底,全球农化公司年度前20强公布,有8家企业来自或隶属中国,这提升了中国企业在国际市场的话语权和影响力。

    中国农药的发展与中国农业现代化发展同频共振。70年前,新中国成立之初,当务之急是发展农业,让人民吃饱肚子。2020年,中国人均GDP已上升到10276美元[24]。大众的需求已由原来吃饱转向吃好、吃健康。农业现代化发展为中国农药的发展提供了前所未有的机会。当今,中国的农药研究已经站在一个更高的起点和水平上,用自己原创的理论、方法、手段和靶标进行农药创制;一定程度上,中国的农药研究在某些领域已经开始引领全球农药发展。在中国绿色农药发展大潮洗礼之下,化学农药创新研发已向高效、低毒、低残留方向迈进。相信,随着农药创新研究的有力推进,农药作为农业的必需品,将更加符合人类社会发展的要求,人们对农药产生的种种偏见也将不复存在。

    结合新中国成立后我国农药的发展状况,笔者总结了70个自主创制农药产品。按照农药用途分为杀菌剂29个(见表 1)、杀虫剂24个(见表 2)、除草剂12个(见表 3)和植物生长调节剂5个(见表 4)。依据新创制农药的类型、创制时间、创制单位、主要作用对象、作用方式、作用机理等,概述了中国新创制农药的发展历程。期望进一步增强国人对中国农药创制研究的理解,结合中国不同发展时期的国情,科学评价农药;多一份关注、少一份偏见;期望为中国农药研究者,特别是新农药创制研究者提供一定的研究借鉴。

    表 1

    表 1  中国创制杀菌剂情况
    Table 1.  The creation of fungicides in China
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    类型 中(英)文名称 CAS号 分子式 创制单位 创制年份
    有机硫类 乙蒜素(Ethylicin) 682-91-7 C4H10O2S2 上海有机化学研究所 1958
    微生物源类 金核霉素(Aureonucleomycin) 123970-01-4 C16H19N5O9 上海市农药研究所 1987
    微生物源类 宁南霉素(Ningnanmycin) 156410-09-2 C16H25N7O8 成都生物研究所 1993
    吗啉类 氟吗啉(Flumorph) 211867-47-9 C21H22FNO4 沈阳化工研究院 1994
    SBIs类 啶菌噁唑(Pyrisoxazole) 847749-37-5 C16H17ClN2O 沈阳化工研究院 1997
    Strobilurin类 烯肟菌酯(Enestroburin) 238410-11-2 C22H22ClNO4 沈阳化工研究院 1997
    氰基丙烯酸酯类 氰烯菌酯(Phenamacril) 39491-78-6 C12H12N2O2 江苏省农药研究所 1998
    Strobilurin类 苯醚菌酯(ZJ0712) 852369-40-5 C20H22O4 浙江化工研究院 1998
    Strobilurin类 烯肟菌胺(Fenaminstrobin) 366815-39-6 C21H21Cl2N3O3 沈阳化工研究院 1999
    噻二唑有机铜类 噻菌铜(Thiediazole copper) 3234-61-5 C4H4CuN6S4 浙江龙湾化工有限公司 1999
    噻二唑有机锌类 噻唑锌(Zinc thiazole) 3234-62-6 C4H4N6S4Zn 浙江龙湾化工有限公司 2000
    免疫诱抗剂类 毒氟磷(Dufulin) 882182-49-2 C19H22FN2O3PS 贵州大学 2001
    Strobilurin类 丁香菌酯(Coumoxystrobin) 850881-70-8 C26H28O6 沈阳化工研究院 2001
    微生物源类 长川霉素(Ascomycin) 104987-12-4 C43H69NO12 上海市农药研究所 2001
    微生物源类 申嗪霉素(Shenqinmycin) 2538-68-3 C13H8N2O2 上海交通大学 2002
    免疫诱抗剂类 氟唑活化酯(FBT) 864237-81-0 C9H5F3N2O2S 华东理工大学 2003
    Strobilurin类 唑菌酯(Pyraoxystrobin) 862588-11-2 C22H21ClN2O4 沈阳化工研究院 2003
    丙烯酰胺类 丁吡吗啉(Pyrimorph) 868390-90-3 C22H25ClN2O2 中国农业大学 2003
    Strobilurin类 唑胺菌酯(Pyrametostrobin) 915410-70-7 C21H23N3O4 沈阳化工研究院 2004
    Strobilurin类 氯啶菌酯(Triclopyricarb) 902760-40-1 C15H13N2O4Cl3 沈阳化工研究院 2004
    磺酰胺类 环己磺菌胺(Chesulfamide) 925234-67-9 C13H13ClF3NO3S 中国农业大学 2004
    免疫诱抗剂类 甲噻诱胺(Methiadinil) 908298-37-3 C8H8N4OS2 南开大学 2005
    Strobilurin类 苯噻菌酯(Benzothiostrobin) 1070975-53-9 C20H19NO4S2 华中师范大学 2008
    植物源类 苯丙烯菌酮(Isobavachalcone) 20784-50-3 C20H20O4 沈阳化工大学 2008
    植物源类 酚菌酮(Fenjuntong) 2887-61-8 C10H12O2 江苏腾龙生物药业有限公司 2008
    SDHI类 氟醚菌酰胺(Fluopimomide) 1309859-39-9 C15H8ClF7N2O2 山东农业大学等 2010
    SDHI类 氯苯醚酰胺(Chlbeneteram) 1676101-39-5 C18H13Cl2F2N3O2 华中师范大学 2012
    SDHI类 氟苯醚酰胺(Flubeneteram) 1671025-91-4 C19H13ClF5N3O2 华中师范大学 2013
    三唑类 唑醚磺胺酯(Zuomihuanganzhi) 1956297-16-7 C16H16N4O6S2 华中师范大学 2016

    表 2

    表 2  中国创制杀虫杀螨剂情况
    Table 2.  The creation of insecticides and acaricides in China
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    类型 中(英)文名称 CAS号 分子式 创制单位 创制年份
    氨基甲酸酯类 混灭威(Landrin) 2686-99-9 C11H15NO2 山西轻工业化学研究所 1970
    昆虫生长调节剂类 灭幼脲(Chlorbenzuron) 196791-54-5 C14H10Cl2N2O2 江苏省激素研究所等 1976
    植物源类 苦皮藤素Ⅴ(Celangulin V) 1108160-61-7 C37H52O13 西北农林科技大学 1980
    有机硫磷类 硝虫硫磷(Xiaochongthion) 171605-91-7 C10H12Cl2NO5PS 四川省化工研究设计院 1993
    有机硫磷类 氯胺磷(Chloramine phosphorus) 73447-20-8 C4H9Cl3NO3PS 武汉工程大学等 1997
    含氟二苯胺类 氟螨(Fuman) 259726-10-8 C14H9ClF3N3O4 浙江省化工研究院等 1997
    新型烟碱类 氯噻啉(Imidaclothiz) 105843-36-5 C7H8ClN5O2S 江苏南通江山农药化工 1999
    拟除虫菊酯类 右旋反式氯丙炔菊酯(d-t- Chloroprallethrin) 399572-87-3 C17H18Cl2O3 江苏扬农化工股份有限公司 1999
    拟除虫菊酯类 硫肟醚(Sulfoxime) 355143-88-3 C23H22ClNO2S 湖南化工研究院 1999
    植物源类 蛇床子素(Osthole) 484-12-8 C15H16O3 江苏省农科院 2001
    昆虫生长调节剂类 呋喃虫酰肼(Fufenozide) 467427-81-1 C24H30N2O3 江苏省农药研究所 2001
    苯基吡唑类 丁虫腈(Flufiprole) 704886-18-0 C16H10Cl2F6N4OS 大连瑞泽农药有限公司 2002
    拟除虫菊酯类 硫氟肟醚(Thiofluoximate) 860028-12-2 C23H21ClFNOS 湖南化工研究院 2003
    新型芳基吡咯类 氯溴虫腈(Brochlorfenapyr) 890929-78-9 C15H10BrCl2F3N2O 湖南化工研究院 2003
    新型烟碱类 哌虫啶(Paichongding) 948994-16-9 C17H23ClN4O3 华东理工大学 2004
    拟除虫菊酯类 右旋七氟甲醚菊酯(d-Teflumethrin) 1208235-75-9 C18H17F7O3 江苏扬农化工有限公司 2007
    新型丙烯腈类 乙唑螨腈(Cyetpyrafen) 1253429-01-4 C24H31N3O2 沈阳中化农药化工研发 2007
    新型烟碱类 环氧虫啶(Cycloxaprid) 1203791-41-6 C14H15ClN4O3 华东理工大学 2008
    新型烟碱类 戊吡虫胍(Guadipyr) 1376342-13-0 C12H17ClN6O2 中国农业大学 2008
    新型烟碱类 环氧虫啉(Cycolxylidin) 1185987-44-3 C6H10N4O3 武汉工程大学 2008
    双酰胺类 四氯虫酰胺(Tetrachlorantraniliprole) 1104384-14-6 C17H10BrCl4N5O2 沈阳中化农药化工研发有限公司 2008
    拟除虫菊酯类 氯氟醚菊酯(Meperfluthrin) 915288-13-0 C17H16Cl2F4O3 江苏扬农化工有限公司 2008
    双酰胺类 氯氟氰虫酰胺(Cyhalodiamide) 1262605-53-7 C22H17ClF7N3O2 浙江省化工研究院 2010
    Strobilurin类 嘧螨胺(Pyriminostrobin) 1257598-43-8 C23H18Cl2F3N3O4 沈阳化工研究院 2011

    表 3

    表 3  中国创制除草剂情况
    Table 3.  The creation of herbicides in China
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    类型 中(英)文名称 CAS号 分子式 创制单位 创制年份
    磺酰脲类 单嘧磺隆(Monosulfuron) 155860-63-2 C12H11N5O5S 南开大学 1994
    磺酰脲类 单嘧磺酯(Monosulfuron-ester) 175076-90-1 C14H14N4O5S 南开大学 1994
    有机磷类 双甲胺草磷(Shuangjianancaolin) 189517-75-7 C12H19N2O4PS 南开大学 1996
    有机磷类 氯酰草膦(Clacyfos) 215655-76-8 C12H15Cl2O6P 华中师范大学 1997
    磺酰脲类 甲硫嘧磺隆(Methiopyrisulfuron) 441050-97-1 C15H16N4O6S2 湖南化工研究院 2000
    嘧啶苄胺类 丙酯草醚(Pyribambenz-propyl) 420138-40-5 C23H25N3O5 上海有机化学研究所 2000
    嘧啶苄胺类 异丙酯草醚(Pyribambenz-isopropyl) 420138-41-6 C23H25N3O5 上海有机化学研究所 2000
    HPPD抑制剂类 二氯喹啉草酮(Quintrione) 1350901-36-8 C16H11Cl2NO3 北京法盖银科技有限公司 2011
    HPPD抑制剂类 喹草酮(Quinotrione) 1639426-14-4 C24H22N2O5 华中师范大学 2013
    HPPD抑制剂类 甲基喹草酮(Quinotrione-methyl) 1639426-42-8 C24H22N2O5 华中师范大学 2013
    HPPD抑制剂类 环吡氟草酮(Cypyrafluone) 1855929-45-1 C20H19ClF3N3O3 青岛清原化合物有限公司 2015
    HPPD抑制剂类 双唑草酮(Bipyrazone) 1622908-18-2 C20H19F3N4O5S 青岛清原化合物有限公司 2015

    表 4

    表 4  中国创制植物生长调节剂情况
    Table 4.  The creation of plant growth regulators in China
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    类型 中(英)文名称 CAS号 分子式 创制单位 创制年份
    乙胺酯盐酸盐类 菊胺酯(Bachmedesh) 172351-12-1 C17H26ClNO2.HCl 武汉大学等 1993
    化学杂交剂类 苯哒嗪丙酯(Fenridazon propyl) 78778-15-1 C15H15ClN2O3 中国农业大学 1997
    酰胺基硫脲类 呋苯硫脲(Fuphenthiourae) 1332625-45-2 C19H13ClN4O5S 中国农业大学 1999
    新型低毒抗逆性类 乙二醇缩糠醛(Furalane) 1708-41-4 C7H8O3 中科院化工冶金研究所 2002
    甾醇类 14-羟基芸苔素甾醇(14-Hydroxylated brassinosteroid) 457603-63-3 C27H46O7 成都新朝阳作物科学有限公司 2007

    乙蒜素,结构见式(1),是1958年由中国科学院上海有机化学研究所梅斌夫研究员团队合成,为我国首创农药新品种。乙蒜素属于一种植物仿生农药,为大蒜素的乙基同系物,中等毒性[25]。化学名称为乙基硫赶磺酸乙酯或乙基硫代磺酸乙酯,商品名称为抗菌剂402、净刹、亿为克、一支灵等。乙蒜素为高效无公害广谱杀菌剂,兼具植物生长调节作用,能促进种子萌芽、提高发芽率、增加产量和改善品质,是复配杀菌剂农药的首选原料,但不能与碱性农药混用;速效,活性高,防治谱广,对各种常见病害防效显著[26]。主要作用机理为乙蒜素分子结构中的(S-S=O=O)基团与菌体分子中含-SH基的物质反应,从而抑制菌体正常代谢。乙蒜素杀菌机理独特,与其他杀菌剂无交互抗性。

    金核霉素,结构见式(1),是由上海市农药研究所沈寅初院士团队自主发现并创制的一种农用抗生素类杀菌剂,为一类含腺嘌呤的核苷类抗生素。1981年6月,首次在我国江苏省苏州市东山地区采集的土壤中分离得到金色链霉菌苏州变种SP-371(Streptomyces aureus var Suzhounesisn var. Yen),隶属链霉菌属菌种,该菌种经培养发酵得到发酵产物金核霉素。后期研究表明,金核霉素对水稻白叶枯病和柑桔溃疡病有显著防效,是一种有效防治细菌性植物病害的农用抗生素类杀菌剂,并于1987年申请专利保护。2003年,94%金核霉素原药和30%金核霉素可湿性粉剂取得农业部农药临时登记,登记对象为防治柑橘溃疡病。金核霉素是生物源农药,低毒,且对柑橘溃疡病等细菌性病害具有显著的防效,为全球报道的防治细菌性病害的首个生物源杀菌剂[27]

    宁南霉素,结构见式(1),是由中国科学院成都生物研究所胡厚芝团队自主发现并创制的一种农用抗生素类杀菌剂,为一类含胞嘧啶核苷肽型抗生素。该抗生素是从诺尔斯链霉菌西昌变种(Streptomyces noursei var. xichangensis)的发酵液中分离得到,其具备广谱的生物活性。该菌最早是从四川省宁南县土壤中分离得到,隶属链霉菌属菌种,故其发酵产物定名为宁南霉素。1993年申请专利,1997年获得国家发明专利授权(专利号:ZL93104287.9)。宁南霉素是一种高效、低毒、低残留的抗生素类杀菌剂,对革兰氏阴/阳性细菌、多种真菌性、细菌性和病毒性病害均有较好的防效,尤其对水稻白叶枯病,小麦、黄瓜、豇豆和花卉白粉病防效显著[28]。作用机理表明,宁南霉素可系统的诱导植物产生病程相关PR蛋白,显著降低植物体内病毒粒体浓度,有效破坏病毒粒体结构,从而达到防治病毒病的作用。此外,宁南霉素可有效延缓或抑制烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)感染,通过激活多种植物防御信号通路诱导烟草对TMV的系统抗性[29]

    氟吗啉,结构见式(1),是1994年由沈阳化工研究院刘长令教授团队创制的新型内吸性杀菌剂。氟吗啉的研发成功,实现了我国农药创制零的突破,并于1999年商品化。氟吗啉为我国第一个真正实现工业化的、具有自主知识产权的农药品种,也是我国有史以来第一个创制的农用含氟杀菌剂,第一个获得中国发明专利(ZL96115551.5)的农用杀菌剂,第一个获得美国发明专利(US6020332)的新农药品种。该产品获2000年沈阳市十大科技成果奖、2001年第七届中国发明专利奖金奖、2001年石油和化学工业技术发明奖一等奖、2002年度国家技术发明二等奖。氟吗啉为内吸性杀菌剂,具有治疗和保护作用,对霜霉属、疫霉属所引起的卵菌病害有优异的防治效果;对病原菌的菌丝生长、孢子囊产生、休止孢萌发、孢子囊萌发均有抑制作用。氟吗啉为低毒产品,雄性大鼠急性经口LD50>2710mg/kg。氟吗啉具体作用机理尚不明确,正在研究中。因氟原子特有的性能,如电子效应、阻碍效应、渗透效应,使含有氟原子的氟吗啉的防病杀菌效果倍增,活性显著高于同类产品[30]

    啶菌噁唑,结构见式(1),是1997年由沈阳化工研究院程春生教授团队创制的结构全新、作用机制全新的新型异噁唑烷类广谱杀菌剂。1999年,该院申请了国家发明专利(专利号:ZL99113093.6),并已于2002年获授权,随后沈阳化工研究院将该产品技术转让给沈阳科创化学品有限公司;同年,该公司获得农业部农药临时登记(90%啶菌噁唑原药);2008年,90%啶菌噁唑原药获得正式登记。啶菌噁唑为手性杀菌剂,包含2个手性中心,具有两对对映异构体,即3R, 5R-啶菌噁唑和3S, 5S-啶菌噁唑、3R, 5S-啶菌噁唑和3S, 5R-啶菌噁唑,这些异构体杀菌活性存在显著差异[31]。啶菌噁唑杀菌谱广,对植物灰霉病防效优异,亦可有效防治白粉病;具有保护、治疗和内吸传导活性;低毒、低残留,对环境友好。啶菌噁唑主要作用机理为抑制真菌麦角甾醇的生物合成从而抑制病原菌生长[32]

    烯肟菌酯,结构见式(1),是由沈阳化工研究院司乃国教授团队创制的我国第一个甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂。1976年,科学家在担子菌类上发现了一类新的抗生素,即嗜球果伞素(Strobilurin),之后以其为先导化合物开发出新型高效甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂。烯肟菌酯为Strobilurin类杀菌剂,1997年创制,2002年获得农业部农药临时登记,可有效防治黄瓜、葡萄霜霉病和小麦白粉病等,为第一类能同时防治白粉病、霜霉病和疫病的药剂[33]。该药剂杀菌谱广、活性高、低毒,对多种植物病害同时具有预防和治疗作用。

    烯肟菌胺,结构见式(1)。先导化合物为天然抗生素Strobilurin,由沈阳化工研究院司乃国教授团队创制。1999年发现,2003年获得国家发明专利授权(专利号:ZL00110143.9),2004年获得农业部农药临时登记,2009年获得正式登记,对白粉病和锈病防效显著[34]。该药剂杀菌谱广、活性高、低毒(原药急性经口LD50>4640mg/kg,急性经皮LD50>2150mg/kg),对多种植物病害同时具有预防和治疗作用。

    (1)

    氰烯菌酯,结构见式(2),是由国家南方农药创制中心江苏基地—江苏省农药研究所股份有限公司王凤云团队创制的新型氰基丙烯酸酯类杀菌剂,为我国创制农药中唯一获得国际杀菌剂抗性行动委员会(FRAC)单独编码的农药。1965年,该化合物已被合成,但无生物活性报道;1998年,江苏省农药研究所发现氰烯菌酯农用生物活性,并将其开发;2001年,该药作为杀菌剂申请国家专利(专利号:ZL01115593.0),专利权人为江苏省农药研究所;2007年,95%氰烯菌酯原药获得农业部农药临时登记;2012年,95%氰烯菌酯原药和25%氰烯菌酯悬浮剂获得正式登记,用于防治水稻恶苗病和小麦赤霉病;2018年,“杀菌剂氰烯菌酯新靶标的发现及其产业化应用”项目荣获国家科学技术进步奖二等奖。该药剂对保护和治疗镰刀菌类引起的植物病害有效;可有效防治西红柿、黄瓜等作物的茎基腐、根腐和髓部坏死等病害;能被植物根部吸收,可向上输导性,向下和叶片间的输导性较差[35]。氰烯菌酯低毒,大鼠急性经口和经皮LD50均>5000mg/kg;该药剂有效解决了甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂在防治赤霉病方面的弊端,有效抑制了脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素小体形成,显著影响毒素合成,降低毒素达80%左右。作用机理表明,肌球蛋白-5(Myosin-5)是氰烯菌酯极其重要的靶标[36]

    苯醚菌酯,结构见式(2),是由浙江化工研究院许天明团队以天然抗生素Strobilurins为先导化合物研发的我国具有自主知识产权的新型甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂。2003年申请并于2005年获得国家发明专利授权(专利号:ZL03120882.7)。该药剂杀菌谱广,杀菌活性高,对由子囊菌、鞭毛菌和半知菌引起的作物病害防效显著,常用于防治作物白粉病、霜霉病和炭疽病等[37]。2008年,98%苯醚菌酯原药获得农业部农药临时登记;2015年,98%苯醚菌酯原药和10%苯醚菌酯悬浮剂获得正式登记,防治对象为黄瓜白粉病。苯醚菌酯低毒、低残留,无三致作用;对作物病害早期侵染具有极好的保护效果。

    噻菌铜,结构见式(2),是由浙江龙湾化工有限公司张学郎团队创制的,属噻二唑类有机铜杀菌剂。该化合物1965年已有报道;1999年,温州市龙湾化工厂发现其农用杀细菌活性,并申请国家发明专利(专利号:ZL99113411.7);2000年,浙江龙湾化工有限公司获得农业部农药临时登记(90%原药),2008年获得正式登记。噻菌铜对细菌性病害特效,对真菌性病害高效;内吸传导性好、低毒(20%噻菌铜SC对大鼠急性经口LD50>5050mg/kg,急性经皮LD50>2150mg/kg)和安全(属有机铜,作物各个生育期均可使用,不易产生药害)。噻菌铜作用机理独特,具有双重杀菌机理,既有噻唑基团对细菌的独特防效,又有铜离子对真菌和细菌的优良防治作用。研究表明,虽然噻唑基团在体外对植物细菌病害防效较差,但在体内却表现出显著的治疗作用;加上铜离子的引入,使得噻菌铜既能杀细菌又能杀真菌,可与病原菌细胞膜表面上的阳离子(H+,K+等)交换,导致病菌细胞膜上的蛋白质凝固而杀死病菌[38]

    (2)

    噻唑锌,结构见式(2),是由浙江新农化工股份有限公司徐月星团队所创制,属噻二唑类有机锌杀菌剂。该化合物1965年已有报道;2000年,继噻菌铜申请农用杀细菌活性方面专利后,浙江新农化工有限公司发现类似的生物活性,相继申请了国家发明专利(ZL00132119.6);2004年,该公司获得农业部农药临时登记(95%噻唑锌原药),2009年获得该产品的正式登记。该药剂同样对细菌性病害特效,对多种真菌性病害高效;内吸传导性好;兼具保护和治疗作用,同时具有补锌、促生根、壮苗等保健功能;整个生育期均可用药,安全性好。噻唑锌作用机理独特,类似物噻菌铜。此外,噻唑锌部分锌离子能渗透进入病原菌细胞内,与某些酶结合,影响酶的正常活性,导致机能失调,病菌因而衰竭死亡[39]

    毒氟磷,结构见式(2),是由贵州大学宋宝安院士团队创制开发的一种生物源抗病毒药剂,先导化合物为绵羊体内的一种化合物,即α-氨基磷酸酯。2001年发现,2007年获农业部农药临时登记,2012年荣获国家四部委颁发的“国家重点新产品”称号。主要剂型为30%毒氟磷可湿性粉剂;毒氟磷原药(≥98%)急性经口经皮毒性试验为微毒农药。作用机理表明,毒氟磷可通过激活烟草水杨酸信号传导通路,提高信号分子水杨酸的含量,从而促进下游病程相关蛋白的表达;亦可通过诱导烟草苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)防御酶活性而获得抗病毒能力;通过聚集TMV粒子减少病毒对寄主的入侵[40, 41]。然而,毒氟磷抗烟草病毒病的作用靶点尚不完全清楚。

    丁香菌酯,结构见式(2),是由沈阳化工研究院刘长令教授团队创制的Strobilurin类杀菌剂。2012年,丁香菌酯首个复配制剂40%丁香菌酯·戊唑醇悬浮剂获批正式登记。丁香菌酯是一种保护性杀菌剂,同时兼有一定的治疗作用;具有广谱、低毒、高效、安全的特点,有免疫、预防、治疗、增产增收作用;对苹果树腐烂病特效,是全国防治腐烂病最具权威的药剂[42];杀菌谱广,对霜霉病、晚疫病、黑星病、炭疽病、叶霉病有效;避免和有机磷类农药混用,该类农药可能会降低丁香菌酯的药效。丁香菌酯与其他甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂作用机理相同,为线粒体呼吸链细胞色素bc1复合物抑制剂,能阻断细胞色素b上QoI位点和c之间的电子传递,从而抑制线粒体的呼吸作用,使ATP的合成受阻,真菌缺乏能量供应,逐渐丧失侵染能力。

    长川霉素,别名子囊霉素,结构见式(2),是由上海市农药研究所陶黎明教授团队发现并开发的一种大环内酯类农用抗生素,属于微生物源杀菌剂。该抗生素是从生黑链霉菌广西变种(Streptomyces hygroscopicus var. guanxicus)的发酵液中分离得到,其具备广谱的生物活性。该菌最早是从广西省梧州市土壤中分离得到,隶属链霉菌属菌种。研究证实,该菌发酵产物化学结构与1962年国外报道的具有杀菌活性的抗生素Ascomycin为同一物质,故其定名为长川霉素[43]。2001年申请并于2004年获得国家发明专利授权(专利号:ZL01126969.3)。长川霉素可有效防治番茄灰霉病、黄瓜灰霉病、玉米小斑病等多种作物真菌病害。截至目前,我国曾批准两个公司(上海南申科技开发有限公司和浙江海正化工股份有限公司)分别获得94%长川霉素原药和1%长川霉素乳油的临时登记。

    申嗪霉素,化学名称为吩嗪-1-羧酸,结构见式(2)。它是由上海交通大学许煜泉教授团队创制的具有我国自主知识产权的抗生素类杀菌剂,荣获上海市科技进步一等奖。它是从荧光假单胞菌株M18(Pseudomonads fluorescent M18)的发酵液中分离得到的,具备广谱的生物活性。该菌是从上海郊区甜瓜根际土壤中分离得到,属于假单胞菌属。研究表明,该菌发酵产物化学结构与1930年Fritz等报道的芽孢杆菌代谢产物相同,均为吩嗪-1-羧酸。1997年,分离得到荧光假单胞菌株M18;2002年申请专利,未获授权,便于2006年再次申请终于2008年获得国家发明专利授权(专利号:ZL200610023459.9)。申嗪霉素为双重功效的杀菌剂,同时具有广谱的杀菌活性和促进植物生长作用[44]。2003年,95%申嗪霉素原药取得农业部农药临时登记;2011年,95%申嗪霉素原药和1%申嗪霉素悬浮剂获得正式登记,防治水稻纹枯病。作用机理表明,申嗪霉素能够干扰病菌体内氧化还原反应,引起病菌细胞内活性氧(ROS)积累,阻止病菌能量代谢,从而抑制病菌生长[45]

    氟唑活化酯,结构见式(3),是由华东理工大学钱旭红院士团队创制开发的一种新型诱抗剂。2015年,98%氟唑活化酯原药和5%氟唑活化酯乳油取得临时登记,防治对象为黄瓜白粉病,低毒。研究表明,氟唑活化酯可通过提高植物体内POD、PAL和多酚氧化酶(PPO)等防御酶的活性以及降低丙二醛(MDA)的含量,从而使黄瓜增强抗病能力[46, 47]。此外,氟唑活化酯及其衍生的植物细胞培养激活剂可以诱导激活细胞次生代谢产物的产量,实现植株抗病抗虫一体化。

    (3)

    唑菌酯,结构见式(3),是由沈阳化工研究院刘长令教授团队创制的Strobilurin类杀菌剂。2005年申请专利(WO2005080344),已于2009年获准临时登记,制剂产品有20%悬浮剂。目前,在国内登记了原药、单剂以及混剂(唑菌酯+氟吗啉)25%悬浮剂,主要用于防治黄瓜霜霉病。唑菌酯具有广谱的杀菌活性,同时具有保护和治疗作用,对稻瘟病、小麦赤霉病、玉米小斑病、油菜菌核病、黄瓜霜霉病、苹果树腐烂病等均有良好的防效[48, 49]。该药剂与其他甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂的作用机理相同,为真菌线粒体的呼吸抑制剂,通过与细胞色素bc1复合体的结合,抑制线粒体的电子传递,从而破坏病菌能量合成,起到杀菌作用[50];它既能抑制菌丝生长又能抑制孢子萌发。旁路氧化抑制剂水杨羟肟酸(SHAM)处理对唑菌酯抑制菌丝生长和孢子萌发的活性表现出协同增效作用,表明黄瓜灰霉病菌中旁路氧化途径影响唑菌酯的作用。

    丁吡吗啉,结构见式(3),是由中国农业大学覃兆海教授团队创制的丙烯酰胺类杀菌剂。2018年4月23日,原药及其20%悬浮剂获得了国家农药正式登记证。该产品为一个含有吡啶杂环的丙烯酰胺类杀菌剂,对各类作物疫病、霜霉病、炭疽病以及烟草黑胫病等具有优异的保护和治疗效果[51]。丁吡吗啉高效、低毒、环境安全性好,抗性风险低,是一种比较理想的广谱性杀菌剂。该杀菌剂作用机理独特,是一个三重作用机理的杀菌剂[52]。具体而言,它可调控真菌细胞壁合成物质的极性分布,抑制病菌蛋白质的合成和抑制真菌的能量合成系统,是第一个发现的细胞色素氧化酶(CAA)类线粒体呼吸链细胞色素c还原酶抑制剂。

    唑胺菌酯,结构见式(3),是由沈阳化工研究院刘长令教授团队创制的具有自主知识产权的Strobilurin类杀菌剂。2005年申请中国专利,之后在美国、日本、巴西和韩国申请专利。2011年,95%唑胺菌酯原药和20%唑胺菌酯悬浮剂获得农业部农药临时登记,登记对象为防治黄瓜白粉病。该药剂低毒、杀菌谱广、安全系数高、内吸性强,对多种病害兼具保护和治疗活性[53]

    氯啶菌酯,结构见式(3),为新型Strobilurin类杀菌剂,是由沈阳化工研究院杨春河教授团队创制。2005年申请并于2008年获得国家发明专利授权(专利号:ZL200510045856.1)。该药剂杀菌谱广,活性高,对由子囊菌、担子菌及半知菌引起的多种农作物病害表现出优异的防效。田间应用表明对供试作物生长无不良作用,对非靶标生物安全,环境相容性好,具有预防和治疗作用,且持效期长[54]。2012年,95%氯啶菌酯原药和15%氯啶菌酯乳油同时获得农业部农药临时登记,2016年获得正式登记, 防治对象为油菜菌核病、小麦白粉病、水稻稻曲病和稻瘟病;2018年,20%氯啶菌酯悬浮剂获得正式登记,防治对象为小麦白粉病。

    环己磺菌胺,结构见式(3),它是由中国农业大学王道全教授团队自主研发的磺酰胺类新型杀菌剂。2005年申请并于2009年获得国家发明专利授权(专利号:ZL200510085408.4)。该药剂是以环十二烷衍生物为先导化合物衍生合成的一种磺酰胺类化合物[55]。目前,主要制剂为50%环己磺菌胺可湿性粉剂,用于防治番茄灰霉病、油菜菌核病、黄瓜褐斑病和黑星病等;具有较强的预防、治疗和渗透活性,且持效性较好;该药剂主要作用机理为有效作用于菌丝细胞膜[56]

    甲噻诱胺,结构见式(3),是由南开大学范志金教授团队创制的我国第一个具有自主知识产权的植物激活剂。2005年发现,2006年申请国家发明专利,2008年获得授权(专利号:ZL200610013185.5)。该药剂对作物具有显著的诱导活性,在作物未发病或苗期使用效果最佳,可有效防治烟草病毒病、水稻稻瘟病、黄瓜霜霉病和黄瓜细菌性角斑病等病害[57]。2013年,96%甲噻诱胺原药和25%甲噻诱胺悬浮剂获得农业部农药临时登记,防治对象为烟草病毒病;2017年,获得正式登记。

    苯噻菌酯,结构见式(3),是由华中师范大学杨光富教授团队创制的Strobilurin类杀菌剂。目前已获中国(2008年)和美国发明专利授权。该药剂杀菌谱广,对白粉病、霜霉病、褐斑病、炭疽病等多种病害高效[58];低毒,大鼠急性经口实验LD50>5000mg/kg,对大鼠急性经皮实验LD50> 5000 mg/kg。苯噻菌酯作用机理与其他QoI类杀菌剂作用机理相同,为线粒体呼吸链细胞色素bc1复合物抑制剂。

    苯丙烯菌酮,结构见式(4),是由沈阳化工学院关丽杰团队所创制。别称异补骨脂查尔酮,为豆科植物补骨脂(Psoralea corylifolia L.)种子提取物中的一个重要活性成分。异补骨脂查尔酮药理活性广泛,具有抗细菌、抗真菌、抗病毒、抗炎和抗肿瘤作用[59]。该药剂为植物源广谱杀菌剂,1968年,该化合物已有报道;2008年,该化合物作为杀菌剂申请并于2011年获得国家发明专利授权(专利号:ZL200810010224.5)。苯丙烯菌酮对水稻稻瘟病、苹果腐烂病、疫病、炭疽病等病害防效显著;对植物具有免疫诱抗和促进生长的特点;低毒、无残留,使用后对环境安全。2019年,1.5%补骨脂种子提取物母药和0.2%补骨脂种子提取物微乳剂获得农业部农药正式登记,防治对象为水稻稻瘟病。作用机理表明,苯丙烯菌酮可通过破坏病原菌的细胞壁、细胞膜、线粒体膜、核膜等系统,有效干扰病原菌细胞正常代谢过程,从而达到抑菌目的;同时,该药剂可有效提高植物体内几丁质酶和β-1, 3葡聚糖酶等病程相关蛋白活性,进一步诱导植物体内POD、PPO和PAL等一些防御酶活性,提高植物抗病性[60]

    酚菌酮,结构见式(4),是由江苏腾龙生物药业有限公司肖建中团队研发的具有我国自主知识产权的新型杀菌剂。2015年,90%酚菌酮原药和40%酚菌酮水乳剂获得农业部农药临时登记,主要用于防治水稻稻瘟病、纹枯病和小麦白粉病等,低毒[61]

    (4)

    氟醚菌酰胺,结构见式(4),是由山东农业大学和山东中农联合生物科技股份有限公司唐剑峰团队合作创制的新型琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)类杀菌剂。它以氟吡菌胺为先导化合物,采用刘长令教授总结的新农药创制技术“中间体衍生化方法”对其进行结构修饰、构效关系分析后最终获得。2010年,该化合物创新合成并申请专利;2012年,获得国家发明专利授权(ZL201010274196.5),同时获得农药标准化委员会中文通用名的批准;2017年,国际标准化委员会审查通过英文通用名,即Fluopimomide;同年,98%氟醚菌酰胺原药和50%氟醚菌酰胺水分散粒剂(防治对象为黄瓜霜霉病)及相关混剂获得农业部农药正式登记。氟醚菌酰胺是一种新型含氟苯甲酰胺类高效广谱杀菌剂,对葡萄霜霉病、辣椒疫霉病、马铃薯晚疫病、水稻纹枯病和棉花立枯病等多种常见病害高效[62]。氟醚菌酰胺主要作用机理为抑制病原菌琥珀酸脱氢酶(SDH)。它可作用于病原菌线粒体呼吸链,抑制SDH活性,进而阻断电子传递,抑制病原菌孢子萌发、芽管伸长、菌丝生长和孢子形成[63]。此外,该药剂可使辣椒疫霉菌菌丝分支增多、变短、细胞壁增厚和细胞变形;影响病原菌能量生成、提高病原菌细胞膜通透性,从而起到抑菌作用[64]

    氟/氯苯醚酰胺,结构见式(4),是由华中师范大学杨光富教授团队基于药效团连接碎片虚拟筛选策略(PFVS)快速发现的新型SDHI类化合物。该杀菌剂已申请中国专利(ZL201310502473.7)和国际PCT专利(PCT/CN2013/089220)。氟苯醚酰胺对水稻纹枯病防效卓越,对白粉病、马铃薯晚疫病高效,防效和生产成本明显优于同类产品噻呋酰胺(Thifluzamide)。氯苯醚酰胺对水稻纹枯病、马铃薯晚疫病、油菜菌核病具有良好的防效,尤其对灰霉病的防效更优,且对灰霉病的防效及其生产成本明显优于同类产品啶酰菌胺(Boscalid)[65]。氟/氯苯醚酰胺均为琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂,通过抑制病原菌三羧酸循环中琥珀酸脱氢酶的活性,造成病原菌死亡,达到防治病害的目的。该类杀菌剂具有新颖的作用机制,与目前市场上大多数杀菌剂没有交互抗性。

    唑醚磺胺酯,结构见式(4),也是由华中师范大学杨光富教授研究团队创制的一种新型绿色杀菌剂。该团队长期从事新农药创制基础研究,通过多学科的交叉集成,建立了基于活性小分子与作用靶标相互作用研究的农药生物合理设计创新研究体系,发展了一系列农药分子设计新方法,创制成功数个绿色农药新品种。研究表明,唑醚磺胺酯对黄瓜霜霉病和水稻纹枯病具有显著防效[66, 67],该研究成果于2016年申请两项专利(ZL201610003201,ZL201610095896)。

    混灭威,结构见式(5),是1970年由山西省轻工业化学研究所研发团队利用太原钢铁公司副产品工业二甲酚经光化和胺化反应合成,为我国跟踪创新的首个氨基甲酸酯类杀虫剂。混灭威含有灭杀威(3, 4-二甲苯基-N-甲基氨基甲酸酯)和灭除威(3, 5-二甲苯基-N-甲基氨基甲酸酯)两种异构体。混灭威对害虫具有强烈的触杀作用,且毒杀作用迅速;杀虫效力不受温度影响,在低温下也有很好的效果;残效期很短,一般只有2~3天[68]。混灭威为一种神经性毒剂,它主要作用于昆虫神经组织的突触部位,抑制乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性,使正常的神经传导作用受阻;此外,混灭威还可以选择性抑制脂肪族酯酶。

    (5)

    1976年,江苏省激素研究所和苏州大学研发团队首先成功合成了一氯取代脲的类似物,即灭幼脲(结构见式(5)),为不含氟元素的苯甲酰苯脲类昆虫生长调节剂,又称灭幼脲Ⅲ号、苏脲Ⅰ号、一氯苯隆等,是我国独创开发的产品。灭幼脲主要表现为胃毒作用,对鳞翅目幼虫表现为很好的杀虫活性[69];在2龄前幼虫期进行防治效果最好,虫龄越大,防效越差;施药3~5天后药效才明显,7天左右出现死亡高峰;忌与速效性杀虫剂混配,使灭幼脲类药剂失去了应有的绿色、安全、环保作用和意义;不宜在桑园附近使用;为低毒产品,小白鼠急性经口LD50>1000mg/kg。灭幼脲为昆虫几丁质合成抑制剂,为昆虫激素类杀虫剂。主要作用机理为通过抑制昆虫表皮几丁质合成酶和尿核苷辅酶的活性来抑制昆虫几丁质合成从而导致昆虫不能正常蜕皮而死亡;它还影响卵的呼吸代谢及胚胎发育过程中的DNA和蛋白质代谢,使卵内幼虫缺乏几丁质而不能孵化或孵化后随即死亡[70]。灭幼脲在幼虫期施用,使害虫新表皮形成受阻,延缓发育,或缺乏硬度,不能正常蜕皮而导致死亡或形成畸形蛹死亡;对变态昆虫,特别是鳞翅目幼虫表现为很好的杀虫活性。

    苦皮藤素,结构见式(5),是由西北农林科技大学(原西北农业大学)农药研究所吴文君教授团队创制的具有自主知识产权的新型植物源杀虫剂。1980年开始系统研究,1988年分离得到杀虫活性成分苦皮藤素Ⅰ,1989年鉴定其结构;1992年,在前期研究基础上,分离并鉴定杀虫活性成分苦皮藤素Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ;1994年,进一步鉴定出杀虫活性成分苦皮藤素Ⅴ。1992年申请并于1995年获得国家发明专利授权(专利号:ZL92113104.6)。2010年,苦皮藤素母药和苦皮藤素水乳剂获得农业部农药正式登记。苦皮藤素Ⅰ-Ⅴ是从卫矛科(Celastraceae)南蛇藤属(Celastrus L.)植物苦皮藤(Celastrus angulatus Max.)中提取分离得到的,均为二氢沉香呋喃多元醇酯类化合物。研究表明,苦皮藤素单一成分对害虫的主要作用方式不同,如苦皮藤素Ⅰ为拒食作用,苦皮藤素Ⅳ为麻醉作用,苦皮藤素Ⅴ为毒杀作用。整体而言,苦皮藤素对害虫作用方式多样,兼有拒食、麻醉和胃毒作用;主要用于经济作物(蔬菜、果树、茶树等)防治咀嚼式口器害虫,如对甜菜夜蛾、斜纹夜蛾特效,对稻纵卷叶螟、大螟、二化螟、三化螟高效[71, 72]。初步作用机理研究表明,苦皮藤素Ⅳ主要作用靶标可能为谷氨酸脱羧酶,药剂作用后能有效阻断害虫神经-肌肉兴奋性接点电位的传导;苦皮藤素Ⅴ主要作用靶标可能为害虫肠细胞质膜及其内膜系统,药剂与害虫中肠肠细胞的特异性受体V-ATP酶H亚基结合,从而破坏细胞膜的正常功能,导致害虫死亡[73]

    硝虫硫磷,结构见式(5),是由四川省化工研究设计院吴邦弟团队自主开发的有机磷类杀虫杀螨剂。1993年申请并于1998年获国家发明专利授权(专利号:ZL93100324.5);2008年,90%硝虫硫磷原药和30%硝虫硫磷乳油取得登记。硝虫硫磷为有机磷类广谱性杀虫剂,兼具胃毒与触杀活性,在植物体内有较好的渗透性,主要是用于防治柑橘介壳虫,尤其对防治柑橘矢尖蚧有特效,防效高达90%以上,速效性好,持效期长达20天以上,是当前防治柑橘介壳虫最理想的农药新品种之一[74]。它的主要作用机理与有机磷类杀虫杀螨剂相同,即对昆虫体内的乙酰胆碱酯起抑制作用,从而阻碍害虫的神经传导而导致害虫死亡。

    氯胺磷,结构见式(5),是由武汉工程大学李坚院士团队与浙江乐斯化学有限公司联合研发的具有自主知识产权的有机硫磷类杀虫剂。1979年,国外专利报道了该化合物的化学结构(专利号:DD137839);1986年,国外专利进一步报道了该化合物及杀虫活性(专利号:DD239797);1997年国内申请专利,2001年获得国家发明专利授权(专利号:ZL97112828.6);2005年,90%氯胺磷原药(乐斯化学有限公司)和30%氯胺磷乳油(乐斯化学有限公司和四川和邦生物科技股份有限公司)获得农业部农药临时登记;2008年,92%氯胺磷原药和30%氯胺磷乳油(江苏嘉隆化工有限公司)获得临时登记;2009年,30%氯胺磷乳油(上海宜邦生物工程(信阳)有限公司)也获得临时登记,这些获批的临时登记的防治对象均为水稻稻纵卷叶螟。截止2019年,氯胺磷在我国仅有这6个临时登记产品。氯胺磷杀虫谱广,对稻纵卷叶螟、棉铃虫、稻飞虱、叶蝉、蓟马等害虫防效好,活性优于乙酰甲胺磷(Acephate),与甲胺磷(Methamidophos)相当;兼有触杀、胃毒、熏蒸作用,中等毒性[75]

    氟螨,结构见式(5),是由国家南方农药创制中心浙江省化工研究院和中国科学院上海有机化学研究所张世相团队联合研发的具有自主知识产权的含氟二苯胺类杀螨剂[76],1997年申请并于2001年获得国家发明专利授权(专利号:ZL97106777.5),在2003年,94%氟螨原药和15%氟螨乳油获得农业部农药临时登记。该杀螨剂触杀作用较强,无内吸和渗透作用;高速效性和强击倒力,对螨卵、若螨、幼螨和成螨均有效,可有效防治山楂叶螨、朱砂叶螨和柑橘全爪螨等[77]

    氯噻啉,结构见式(6),是由江苏省南通江山农药化工股份有限公司施永兵团队研发的一种新型烟碱类杀虫剂。1986年,该化合物及其杀虫活性已有相关报道,但主要停留在实验室研究阶段;1999年,该公司开始研究开发氯噻啉;2002年,95%氯噻啉原药和10%氯噻啉可湿性粉剂获得农业部农药临时登记;同年,申请国家发明专利,2006年获得授权(专利号:ZL02146519.3);2008年,95%氯噻啉原药、10%氯噻啉可湿性粉剂和40%氯噻啉水分散粒剂获得正式登记,防治对象为水稻、烟草上的飞虱和蚜虫。氯噻啉为强内吸性高效杀虫剂,活性显著高于吡虫啉和啶虫咪;使用过程中不受温度限制,低毒、低残留,符合无公害农业发展需求[78];杀虫谱广,对半翅目(如蚜虫、叶蝉和飞虱)、缨翅目(如蓟马)、鳞翅目(如二化螟和三化螟)、鞘翅目和双翅目害虫有效。主要作用机理同烟碱类杀虫剂,靶点为烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR),阻断昆虫中枢神经系统的正常传导,从而导致害虫出现麻痹进而死亡。

    右旋反式氯丙炔菊酯,又称倍速菊酯,结构见式(6),是由江苏扬农化工股份有限公司周景梅团队研发的一种单一光学异构体的拟除虫菊酯类新型卫生杀虫剂[79]。1981年,该化合物的同分异构体已有报道,后续进一步研究了单一光学异构体拆分及杀虫活性;1999年该公司申请并于2003年获得国家发明专利授权(专利号:ZL99126022.8);同年,96%右旋反式氯丙炔菊酯原药获得农业部农药临时登记并于2008年获得正式登记。它对卫生害虫具有良好的击倒作用,但致死活性较差。因此,为了达到击倒与致死双重功效,使用时可以与同类产品中致死作用强的药剂复配使用[80]

    (6)

    硫肟醚和硫氟肟醚,结构见式(6),是由国家南方农药创制中心湖南基地湖南化工研究院柳爱平团队创制的具有自主知识产权的肟醚非酯拟除虫菊酯类杀虫剂,分别于1999年申请并于2004年获得国家发明专利授权(专利号:ZL99115557.2)以及2003年申请并于2010年获得国家发明专利授权(专利号:ZL200310110647.1)。2004年,95%硫肟醚原药和10%硫肟醚水乳剂获得农业部农药临时登记;相隔10年,即2014年,95%硫氟肟醚原药和10%硫氟肟醚悬浮剂获得农业部农药临时登记。1992年,湖南化工研究院为解决拟除虫菊酯类杀虫剂在实际应用中的不足(高抗性和高鱼毒),开始研究肟醚类化合物;基于氰戊菊酯(Fenvalerate)与非酯肟醚类菊酯化合物为先导结构,优化时巧妙得引入硫原子,历时5年多,于1997年发现芳基含硫烷基酮肟醚类化合物具有良好的杀虫活性;为获得超高活性杀虫剂,进一步以芳基含硫烷基酮肟醚类化合物为先导进行结构优化,研发了硫肟醚和硫氟肟醚[81]。两种药剂防效相当,兼具触杀和胃毒作用,可有效防治蔬菜、茶叶等作物上的鳞翅目害虫,如菜青虫、茶毛虫、茶尺蠖等;亦可防治水稻、茶树等作物上的半翅目害虫,如稻飞虱、茶小绿叶蝉、茶蚜等;低毒、低残留、对非靶标生物安全[82]

    蛇床子素,结构见式(6),是由江苏省农科院食品质量安全与检测研究所研发团队联合苏科农化有限责任公司研发的新型杀虫抑菌高效植物源农药。单剂主要有1%蛇床子素水乳剂和0.4%蛇床子素乳油。研究表明,1%蛇床子素水乳剂对瓜类、草莓、花卉白粉病有特效,对蔬菜霜霉病和蚜虫有效[83];0.4%蛇床子素乳油以触杀作用为主,胃毒作用为辅,对十字花科蔬菜菜青虫和茶树茶尺蠖有较好的防效[84]。该药剂为植物源农药,对环境无污染,对农作物和土壤无残留;同时,对作物生长、增产有一定的促进作用。

    呋喃虫酰肼,结构见式(6),是由国家南方农药创制中心江苏基地江苏省农药研究所张湘宁团队研发的含苯并呋喃环N-叔丁基双酰肼类昆虫生长调节剂[85]。2001年申请国家发明专利,2004年获得授权(专利号:ZL01108161.9);同年,97%呋喃虫酰肼原药获得农业部农药临时登记;2012年,此原药和10%呋喃虫酰肼悬浮剂获得正式登记,防治对象为十字花科蔬菜上甜菜夜蛾。因双酰肼类化合物普遍具有蜕皮激素调控作用,江苏省农药研究所基于美国罗门哈斯公司产品虫酰肼(Tebufenozide),将双酰肼骨架一边苯环改造成苯并呋喃环,得到呋喃虫酰肼。该药剂以胃毒作用为主,兼具有触杀和拒食活性;主要防治鳞翅目害虫,对部分鞘翅目和双翅目害虫均有效;微毒,对哺乳动物、鸟类、鱼类和蜜蜂毒性极低,但家蚕对其极为敏感,对环境友好[86]。呋喃虫酰肼能导致害虫幼虫停止取食,进而出现不正常蜕皮,无法完成正常蜕皮,最终导致害虫幼虫饥饿和脱水而死亡。作为双酰肼类化合物,呋喃虫酰肼具有蜕皮激素调控作用,可调控昆虫蜕皮激素主要成分类固醇激素,即20-羟基蜕皮素;当该激素浓度升高时,幼虫发育进入蜕皮阶段,停止进食,表皮细胞进行重组;通过与蜕皮激素受体蛋白紧密结合,激活受体蛋白,达到抑制害虫幼虫正常发育的目的。

    丁虫腈,结构见式(7),是2002年由大连瑞泽农药股份有限公司王正权团队研发的苯基吡唑类杀虫剂[87]。2002年申请国家发明专利,2005年获得授权(专利号:ZL02128312.5);2007年,96%丁虫腈原药获得农业部农药临时登记;2012年,此原药和5%丁虫腈乳油获得正式登记,防治对象为甘蓝小菜蛾和水稻二化螟。丁虫腈的研究是从1989年拜耳公司开发的杀虫剂氟虫腈(Fipronil)为先导化合物展开的,是氟虫腈氨基位2-甲基丙烯基衍生物。该药剂2007年上市,对人畜和水生生物安全;2008年,杜邦公司强力推出高效杀虫剂氯虫苯甲酰胺(Chlorantraniliprole)上市;2009年,氟虫腈在中国被禁用,原因是对水生生物高毒。丁虫腈弥补了氟虫腈对水生生物高毒的缺点,加上氯虫苯甲酰胺在防效方面显著的优势,加速了氟虫腈退出中国农药历史的舞台。丁虫腈高效广谱,对鳞翅目、半翅目、缨翅目和鞘翅目害虫防效优异;在水稻田防治稻飞虱、二化螟、稻纵卷叶螟等,蔬菜上防治小菜蛾、菜青虫、粘虫、叶甲等,且对盲蝽蟓和草原蝗虫特效,但对桃蚜和二斑叶螨无效。丁虫腈杀虫机理独特、新颖,主要靶点是γ-氨基丁酸受体;杀虫活性高,兼有胃毒、触杀和内吸多种作用方式;低毒、低残留,且与常规杀虫剂无交互抗性[88]

    (7)

    氯溴虫腈,结构见式(7),是2003年由国家农药创制工程技术研究中心湖南化工研究院陶贤鉴团队研发的具有自主知识产权的新型芳基吡咯类杀虫剂[89]。2009年申请并于2011年获得国家发明专利授权(专利号:ZL200910043790.0);2014年,95%氯溴虫腈原药和10%氯溴虫腈悬浮剂获得农业部农药临时登记,防治对象为甘蓝斜纹夜蛾。氯溴虫腈是基于美国氰胺公司(现为巴斯夫)开发的溴虫腈(Chlorfenapyr)为先导化合物研发的,与溴虫腈是同系物。该药剂杀虫谱广,对钻蛀、刺吸和咀嚼式害虫防效优异,且具有一定的杀卵杀螨活性;作用方式多样,兼有胃毒和触杀作用,具有一定的内吸活性;可广泛应用于水稻、蔬菜、果树、棉花等作物,能有效防治鳞翅目害虫,如稻飞虱、稻纵卷叶螟、斜纹夜蛾、小菜蛾、棉铃虫、茶毛虫等;低毒,但对水生生物不安全,不过相比溴虫腈其对水生生物毒性低。作用机理研究表明,氯溴虫腈为一种杀虫剂前体,本身无杀虫活性,当害虫取食或接触后,可在害虫体内多功能氧化酶(MFO)作用下转变为具有强烈杀虫活性的衍生物;该衍生物靶点是害虫体细胞中的线粒体,使细胞因缺少能量而停止生命功能;最终害虫出现行动变弱、昏迷、瘫软等症状,进而导致死亡。

    哌虫啶,结构见式(7),是由华东理工大学李忠教授团队创制的新型高效、广谱、低毒新烟碱类杀虫剂,主要用于防治同翅目害虫,对稻飞虱有良好的防治效果[90]。2017年,95%哌虫啶原药和10%哌虫啶悬浮剂获批正式登记。哌虫啶与常规新烟碱类杀虫剂作用机理相似,均作用于AChR。该杀虫剂作为nAChR激动剂,对昆虫神经系统nAChR选择性地起作用。

    右旋七氟甲醚菊酯,结构见式(7),是2007年由江苏扬农化工股份有限公司戚明珠团队研发的一种单一光学异构体的七氟拟除虫菊酯类新型卫生杀虫剂[91]。2009年,该产品申请中国专利,并于2010年获得授权(专利号:ZL 200910142187.8)。该杀虫剂具有高效、高蒸气压的特点,对淡色库蚊和家蝇活性显著,防效显著富优于右旋反式烯丙菊酯。

    乙唑螨腈,结构见式(7),是由沈阳中化农药化工研发有限公司李斌教授团队研发的具有自主知识产权的新型丙烯腈类高效专性杀螨剂,该药剂的成功研发实现了我国杀螨剂创制零的突破。2007年开始研究;2008年发现乙唑螨腈具有高杀螨活性;2010年申请国家发明专利,2013年获得授权(专利号:ZL201080016377.6);2015年,98%乙唑螨腈原药和30%乙唑螨腈悬浮剂获得农业部农药临时登记,防治对象为棉花叶螨和苹果叶螨;2017年,乙唑螨腈这两个产品获得正式登记,防治对象为柑橘红蜘蛛、苹果叶螨和棉花叶螨。乙唑螨腈是基于日产化学公司开发的腈吡螨酯(Cyenopyrafen)为先导化合物研发的,与腈吡螨酯是同系物。该药剂杀螨谱广,对螨卵、幼螨、若螨和成螨均具有很好的防效,可有效防治果蔬和大田作物常见螨类,如朱砂叶螨、二斑叶螨、红蜘蛛等;为非内吸性杀螨剂,兼有触杀和胃毒作用;对作物和非靶标生物安全,环境友好,毒性低,急性经口LD50>5000mg/kg,急性经皮LD50>2000mg/kg,吸入LC50>2000mg/kg;为负温度系数杀螨剂,使用中受温度和降水影响小[92]。作用机理研究表明,乙唑螨腈可在螨虫体内代谢并转化成羟基化合物,抑制SDH,进而作用于呼吸电子传递链中复合体Ⅱ,破坏能量合成,达到防螨目的[93]

    环氧虫啶,结构见式(7),是由华东理工大学李忠教授团队自主创制的一类顺硝烯氧桥杂环新烟碱类杀虫剂。2018年,97%环氧虫啶原药和25%环氧虫啶可湿性粉剂获批正式登记。环氧虫啶为国际上第一个nAChR的拮抗剂,极有可能成为国际上具有重要影响力的新一类杀虫剂,其活性显著优于吡虫啉。该药剂也是我国唯一被国际杀虫剂抗性治理委员会(IRAC)列入未来开发的自主创制杀虫剂品种。环氧虫啶化学结构和作用机理新颖,杀虫谱广,药效高,无交互抗性,对作物无药害,低毒,低残留,对抗性害虫的活性优于吡虫啉[94, 95]。该药剂抑制激动剂和nAChR的反应,属于烟碱型乙酰胆碱受体拮抗剂,不易与吡虫啉等新烟碱类杀虫剂产生交互抗性。

    戊吡虫胍,结构见式(8),是由中国农业大学覃兆海教授团队采用分子设计和活性亚结构相拼接的方法,将新烟碱类(以吡虫啉为代表)与缩胺脲类(以茚虫威为代表)杀虫剂的活性结构巧妙组建到同一分子中,获得了兼具新烟碱类和钠离子通道抑制剂特点的新型高效杀虫系列化合物。2008年申请国际专利,申请号:PCT/CN2008/001919;2011年2月正式命名为戊吡虫胍;2017年,96%戊吡虫胍原药和20%戊吡虫胍悬浮剂在我国获得登记。戊吡虫胍毒性仅为吡虫啉的1/10,比食盐还低[96];对蜜蜂低毒,克服了吡虫啉应用的一大难题;合成简便、成本低廉,竞争优势明显;有望成为我国第一个原创性的系列杀虫剂,潜在市场价值至少50亿元/年。戊吡虫胍作用机理独特,具有多作用靶标的特点[97]。其一,通过选择性控制昆虫神经系统nAChR,阻断昆虫中枢神经系统的正常传导,从而导致害虫出现麻痹进而死亡;其二,通过改变轴突膜对离子的渗透性,使轴突膜渗透被扰乱,神经传导系统完全被阻塞,因此,神经传导受到抑制,最后达到麻痹而致死亡。

    (8)

    环氧虫啉,结构见式(8),是由武汉工程大学巨修炼教授团队和武汉中鑫化工有限公司(2015年更名为四川和邦生物科技股份有限公司)联合研发的具有自主知识产权的新烟碱类杀虫剂。2008年申请并于2011年获得国家发明专利授权(专利号:ZL200810236885.X);2017年,95%环氧虫啉原药和10%环氧虫啉可湿性粉剂获得农业部农药临时登记。环氧虫啉是利用类同合成制备得到,即将吡虫啉(Imidacloprid)氯吡啶环替换成环氧丙基。该药剂杀虫谱广、活性高,对甘蓝蚜虫的室内杀虫活性明显优于吡虫啉;结构简单,合成成本相比吡虫啉较低;低毒、无污染[98, 99]

    四氯虫酰胺,结构见式(8),是由沈阳中化农药化工研发有限公司李斌教授团队研发的具有自主知识产权的新型双酰胺类杀虫剂,为我国首个双酰胺类杀虫剂。2008年申请国家发明专利,2011年获得授权(专利号:ZL200810116198.4);2014年成功上市,销售额约2亿元人民币;2017年,95%四氯虫酰胺原药和10%四氯虫酰胺悬浮剂获得农业部农药正式登记,防治对象为甘蓝甜菜夜蛾、稻纵卷叶螟和玉米螟;2018年,该药剂英文通用名获ISO批准。四氯虫酰胺是基于美国杜邦公司开发的氯虫苯甲酰胺(Chlorantraniliprole)为先导化合物研发的,二者均属于邻甲酰氨基苯甲酰胺类化合物,为同系物;化学结构相比氯虫苯甲酰胺在苯环4-位用氯替换原有的甲基,同时在吡啶环3-位引入氯。四氯虫酰胺作用方式多样,兼具触杀、胃毒和内吸传导作用;对鳞翅目害虫特效,如对甜菜夜蛾、小菜蛾、黏虫、二化螟等害虫防效显著,且速效性好,持效期长;对哺乳类动物低毒,雌、雄大鼠急性经口LD50>5000mg/kg,雌、雄大鼠急性经皮LD50>2000mg/kg;对蜂类、鸟类等非靶标生物安全,属低毒杀虫剂[100]。四氯虫酰胺为双酰胺类杀虫剂,推测作用靶点为鱼尼丁受体调节剂,即药剂通过与鱼尼丁受体结合,打开钙离子通道,使细胞内的钙离子持续释放到肌浆中,钙离子和肌浆中基质蛋白结合,引起害虫肌肉持续收缩;害虫表现出抽搐、麻痹、拒食症状,最终死亡;此外,四氯虫酰胺会对鳞翅目幼虫和蛹的生长产生影响,使虫体重量减轻、发育历期延长,这可能与靶标害虫体内的一些酶系受到抑制或解毒酶的活性升高有关[101]

    氯氟醚菊酯,结构见式(8),是由江苏扬农化工股份有限公司戚明珠团队研发的一种单一光学异构体的含氟拟除虫菊酯类新型卫生杀虫剂[102]。2006年,该化合物的消旋体已有报道;2008年,该公司申请氯氟醚菊酯单一光学异构体专利,2009年获得国家发明专利授权(专利号:ZL200810132612.0);2008年,90%氯氟醚菊酯原药获得农业部农药临时登记;2011年,该产品获得正式登记;2012年,氯氟醚菊酯销售额1.07亿元,为我国自主创制农药产品中第一个销售额超过1亿元的产品;2013年,该产品销售额超过2亿元,取得了良好的经济和社会效益;2017年,该产品相应专利(专利号:ZL200310122496.1)荣获第十八届中国专利优秀奖。

    氯氟氰虫酰胺,结构见式(8),是由国家南方农药创制中心浙江基地浙江省化工研究院邢家华研究员团队于2010年自主创新研发的一种邻苯二甲酰胺类(Phthalic diamides)新型杀虫剂。该药剂制剂有5%氯氟氰虫酰胺乳油和20%氯氟氰虫酰胺悬浮剂,用于水稻和棉花作物;兼具触杀和胃毒作用;主要用于防治鳞翅目害虫,如二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟、菜青虫、小菜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、棉铃虫等,尤其对水稻螟虫防效显著[103];低毒,大鼠(雄、雌)急性经口LD50>5000mg/kg,急性经皮LD50>2000mg/kg[104]。氯氟氰虫酰胺作为一类高效、低毒、作用机制独特的新型杀虫剂,其主要作用于害虫鱼尼丁受体(Ryanodine receptor,RyR),促使害虫细胞内源钙离子释放,影响肌肉收缩,最终导致昆虫死亡。

    嘧螨胺,结构见式(8),是由沈阳化工研究院刘长令教授团队创制的具有自主知识产权的甲氧基丙烯酸酯类新型杀螨剂。嘧螨胺是以嘧螨酯(Fluacrypyrim)为先导化合物,利用“中间体衍生化方法”合成的新型苯胺基嘧啶醚甲氧基丙烯酸酯类化合物[105]。该农药主要产品是15%嘧螨胺可溶液剂,其防治朱砂叶螨效果优于嘧螨酯,速效性与持效性和阿维菌素(Avermectin)相当,药效与螺螨酯(Spiro-diclofen)和炔螨特(Propargite)相当,速效性优于螺螨酯;防治谱广,对柑橘红蜘蛛若、幼、成螨均具有很好的防效[106, 107]

    单嘧磺隆和单嘧磺酯,结构见式(9),是由南开大学元素有机化学研究所李正名院士团队创制开发的新型磺酰脲类除草剂,为我国第一个具有自主知识产权的除草剂,标志着我国磺酰脲类除草剂已进入理论指导下的创制。李正名院士团队设计合成了近10万个新型单取代磺酰脲类化合物,从中筛选出了具有超高效活性和毒性低于牙膏的单嘧磺隆和单嘧磺酯(Monosulfuron-ester)。单嘧磺隆1999年获得国家临时登记证;2007年,单嘧磺隆原药及10%单嘧磺隆可湿性粉剂通过了农业部核准,成功获得了国家农药正式登记证。李正名院士团队建立了自己的磺酰脲类化合物活性三要素理论,修正和发展了国际上公认的磺酰脲构效关系理论,将基础研究与应用研究、科学研究与技术创新、开发研究与产业化紧密结合,成功地创制了我国第一个具有自主知识产权的除草剂。单嘧磺隆为低毒产品,急性经口毒性、急性经皮毒性LD50值均大于4640mg/kg。该产品活性结构具有芳环-脲桥-杂环。单嘧磺隆对恶性难治杂草碱茅有特效,其防治效率可达95%以上;单剂和混剂可用于防治夏谷子、夏玉米田阔叶杂草及部分禾本科杂草,还可应用在经济作物田及部分蔬菜田,防效显著。单嘧磺隆主要除草机理与其他磺酰脲类除草剂相同,药剂通过植物根、茎、叶都能吸收,并可迅速传导,抑制乙酰乳酸合成酶(ALS),阻碍支链氨基酸的合成[108]

    双甲胺草磷,结构见式(9),是由南开大学农药国家工程中心杨华铮教授团队研发的具有我国自主知识产权的硫代磷酸酯类新型水旱两用除草剂[109, 110]。1996年申请并于2000年获得国家发明专利授权(专利号:ZL96114746.6);2005年,95%双甲胺草磷原药和20%双甲胺草磷乳油获得农业部农药临时登记。双甲胺草磷是以日本曾经创制的硫代磷酸酯类除草剂甲基胺草磷(Amiprofos-methyl)为先导化合物衍生合成而得,相比甲基胺草磷的化学结构,双甲胺草磷仅在苯环C-6位多了个甲基。双甲胺草磷为新型有机磷类除草剂,杀草谱广,主要防治禾本科杂草,兼治阔叶杂草;适用范围广泛,可用在胡萝卜、小麦、水稻、大豆等作物田防除杂草,对作物安全,尤其是作为胡萝卜专用除草剂[111],是一类低毒、内吸传导型土壤处理选择性除草剂。

    氯酰草膦,结构见式(9),是由华中师范大学化学学院农药与有机化学研究所贺红武教授团队自主创制研发的新型有机磷类除草剂。该药剂是我国唯一被最新版(2017版)世界农药手册(The Pesticide Manual)收录的除草剂品种。该产品曾获得湖北省技术发明一等奖和武汉市科技进步一等奖。1997年申请并于2001年获得国家发明专利授权(专利号:ZL97109095.5);2007年,93%氯酰草膦原药和30%氯酰草膦乳油获得农业部农药临时登记。鉴于全球尚无以丙酮酸脱氢酶系(Pyruvate Dehydrogenase Complex,PDHc)为靶标的除草剂商品化,贺红武教授课题组以植物PDHc为靶标,利用生物合理设计方法,成功创制研发了氯酰草膦,其对PDHc具有强抑制作用。该产品作为PDHc的强抑制剂,能有效防除小麦、玉米、水稻、草坪、果园和茶园阔叶杂草和莎草科杂草,克服了国外曾报道的PDHc抑制剂存在毒性高、药效差或选择性差的问题,成为首个商品化植物PDHc抑制剂类除草剂[112]

    (9)

    甲硫嘧磺隆,结构见式(9),是由国家南方农药创制中心湖南基地湖南化工研究院黄明智研究员团队研发的磺酰脲类除草剂。磺酰脲类除草剂最早由美国杜邦公司创制,而在我国得到了长足发展。甲硫嘧磺隆在制备过程中巧妙地将嘧啶环上甲氧基变换为甲硫基,从而有利于该化合物在环境中的氧化、失活。该化合物于2000年申请专利,2003年获得国家发明专利授权(专利号:ZL00113423.X);2006年,甲硫嘧磺隆原药和10%甲硫嘧磺隆可湿性粉剂获得农业部农药临时登记。该药剂杀草谱广、活性高,可用于小麦田有效防除双子叶杂草,兼具防除稗草等一些禾本科杂草[113]。主要除草机理与其他磺酰脲类除草剂相同,为ALS抑制剂[114]

    丙酯草醚和异丙酯草醚,结构见式(9),是由中国科学院上海有机化学研究所吕龙研究员团队联合浙江省化工研究院共同研发的全新嘧啶苄胺类除草剂。两种药剂均为新型高效油菜田除草剂,填补了我国油菜田一次处理兼治单、双子叶杂草除草剂的空白[115]。2000年申请专利,2003年获得国家发明专利授权(专利号:ZL00130735.5);2003年,95%丙酯草醚原药和95%异丙酯草醚原药获得农业部农药临时登记;2014年,上述两种原药、两种化合物的10%乳油获得正式登记;2015年,它们的10%悬浮剂又获得正式登记,均用于防治油菜田一年生杂草。该类除草剂结构新颖,广谱、高效,低毒,大鼠急性经口LD50为>5000mg/kg,急性经皮LD50为>2000mg/kg;可有效防除油菜田中一年生禾本科和部分阔叶杂草;对油菜安全,不影响后茬作物。该类药剂主要作用机理为ALS抑制剂,通过阻碍杂草体内必需支链氨基酸的生物合成而起除草活性。研究表明,丙酯草醚对植物体内ALS抑制活性很小或无,表明其主要作用机理不同于嘧啶水杨酸类除草剂双草醚(Bispyribac),类似于前体农药,即除草剂被植物吸收后,通过在植物体内代谢活化而发挥除草作用[116]

    二氯喹啉草酮,结构见式(10),由北京法盖银科技有限公司孟夏团队研发的具有自主知识产权的新型对羟基苯丙酮酸双加氧酶(HPPD)抑制剂类除草剂。2011年申请并于2012年获得国家发明专利授权(专利号:ZL201110119584.0);2018年,其98%原药和20%可分散油悬浮剂获得农业部农药正式登记,防除对象为水田稗草。二氯喹啉草酮是以德国巴斯夫股份公司除稗剂二氯喹啉酸(Quinclorac)为先导化合物衍生合成的。该药剂为新型水稻田双重作用机制除草剂,兼有土壤和茎叶处理活性;杀草谱广、作用速度快,对水稻田稗草、马唐、鳢肠、丁香蓼、莎草等活性高,对抗性稗草防除突出,对高龄稗草有特效;低毒、安全,在水稻田杂草2~3叶期施用,对水稻安全[117, 118]。作用机理研究表明,二氯喹啉草酮一方面可抑制杂草HPPD活性,造成杂草分生组织中酪氨酸积累和质体醌的衰竭,造成杂草白化而逐渐死亡;另一方面可调控激素水平,如降低生长素含量和诱导脱落酸(ABA)积累[119]

    (10)

    喹草酮和甲基喹草酮,结构见式(10),是由华中师范大学杨光富教授团队创制的HPPD抑制剂类除草剂。两者已申请了中国专利(ZL20130516269.0)和国际PCT专利(PCT/CN2014/078005)。喹草酮和甲基喹草酮杀草谱广,对多种阔叶杂草及禾本科杂草高效,对狗尾草防效卓越,且速效性好。它们是我国拥有完全自主知识产权,为世界上首个真正可以安全高效应用在高粱上的超高效除草剂;首次实现了HPPD抑制剂类除草剂应用在高粱田防除单双子叶杂草,有效解决了野糜子、虎尾草等高粱田恶性杂草防控的技术难题;该药剂不仅克服了其他高粱田除草剂极易出现药害的问题,而且解决了高粱田野糜子等“超级杂草”无药可治的技术壁垒,为高粱产业及白酒等相关产业的高质量发展提供了关键技术支撑。目前,喹草酮作为高粱田专用选择性超高效除草剂,对高粱表现出高度安全性,对玉米和小麦也非常安全,防效显著优于同类除草剂硝磺草酮(Mesotrione);甲基喹草酮较喹草酮活性高了很多,除草活性是硝磺草酮的5倍;喹草酮对环境友好,对高等动物和生态毒性低,残留低[120]。喹草酮和甲基喹草酮通过抑制杂草HPPD的活性,从而抑制杂草体内对羟基苯基丙酮酸转化为尿黑酸这一过程,进而影响到杂草体内的光合作用,致使杂草出现白化症状而死亡。

    环吡氟草酮,结构见式(10),是青岛清原化合物有限公司连磊团队自主研发的新型HPPD抑制剂类除草剂。2018年,由江苏清原农冠杂草防治有限公司独家正式登记,该药剂在世界范围内首次实现了HPPD抑制剂类除草剂应用于小麦田防除禾本科杂草,与当前小麦田常用除草剂(如ALS抑制剂、ACCase抑制剂等)无交互抗性,为有效防治抗性看麦娘等恶性杂草提供了全新药剂[121]。环吡氟草酮作用机理独特,属于新型HPPD类除草剂,可抑制杂草体内对羟基苯基丙酮酸转化为尿黑酸这一过程,导致生育酚和质体醌无法正常合成,从而影响靶标体内类胡萝卜素合成,导致杂草叶片发白,最终死亡[122]

    双唑草酮,结构见式(10),也是青岛清原化合物有限公司连磊团队自主研发的新型HPPD抑制剂类除草剂。2018年,由江苏清原农冠杂草防治有限公司独家登记的新农药品种,产品为10%双唑草酮可分散油悬浮剂,登记于冬小麦田防治一年生阔叶杂草。双唑草酮与环吡氟草酮的作用机制相同,也是HPPD抑制剂[123],与当前麦田常用除草剂(如ALS抑制剂、PPO抑制剂等)不存在交互抗性,可以有效解决抗性以及多抗性的播娘蒿、荠菜、野油菜、繁缕、牛繁缕、麦家公等阔叶杂草[121]

    菊胺酯,又称菊乙胺酯,结构见式(11)。它是由武汉大学徐汉生研究员团队和湖北省化学工业研究设计院联合共同研发的具有我国自主知识产权的新型植物生长调节剂。1993年申请国家发明专利,1999年获得授权(专利号:ZL93102043.3);2003年,95%菊胺酯原药和95%菊胺酯可溶性粉剂获得农业部农药临时登记。菊胺酯是以商品化植物生长调节剂增产胺(DCPTA)为先导化合物,利用拼合原理设计合成得到的。该药剂对小麦、油菜、棉花和芝麻等多种作物具有较显著的增产效果;低毒,大鼠急性经口LD50为1171.25mg/kg,急性经皮LD50>2500mg/kg[124, 125]

    (11)

    苯哒嗪丙酯,结构见式(11),是由中国农业大学应用化学学院陈万义教授团队研发的具有我国自主知识产权的新型低毒植物生长调节剂(化学杂交剂、小麦去雄剂)。1980年,美国罗门哈斯公司就苯哒嗪丙酯作为植物生长调节剂已有报道[126];1997年,中国农业大学陈万义教授课题组合成并系统研究了苯哒嗪丙酯;1998年,苯哒嗪丙酯作为一种新化学杂交剂申请专利,2002年获得国家发明专利授权(专利号:ZL98124742.3);同年,95%苯哒嗪丙酯原药和10%苯哒嗪丙酯乳油获得农业部农药临时登记。该药剂主要用于小麦田,对小麦具有良好的去雄作用;有效剂量下可诱导小麦雄性不育;对小麦安全,无明显副作用;低毒,原药大鼠急性经口LD50为>3000mg/kg,急性经皮LD50为>2000mg/kg。

    呋苯硫脲,结构见式(11),是中国农业大学理学院司宗兴教授团队创制的具有我国自主知识产权的新型植物生长调节剂,为含取代呋喃环的酰胺基硫脲类化合物。1999年申请并于2003年获得国家发明专利授权(专利号:ZL99126216.6);2005年,90%呋苯硫脲原药和10%呋苯硫脲乳油获得农业部农药临时登记。田间药效试验表明,该药剂用于水稻田,对水稻增产明显;低毒,原药大鼠急性经口LD50为>5000mg/kg,急性经皮LD50为>2000mg/kg[127]

    乙二醇缩糠醛,又称多效缩醛,结构见式(11),是由中国科学院过程工程研究所团队研发的新型低毒抗逆性植物生长调节剂。该化合物最初是从植物秸秆中分离精制得到。田间药效试验表明,乙二醇缩糠醛可有效提高作物抗旱和抗逆性能,显著提高作物产量。因此,该产品在北方干旱地区,特别是西北干旱地区具有广阔的应用前景。目前,产品主要是20%乙二醇缩糠醛乳油。研究表明,乙二醇缩糠醛原药对大鼠急性经口LD50为562mg/kg,急性经皮LD50>2150mg/kg,急性吸入LC50(2h)>2000mg/m3,对皮肤、眼睛无刺激作用,无致敏反应;20%乙二醇缩糠醛乳油对雄性和雌性大鼠急性经口LD50分别为1210mg/kg和1000mg/kg,急性经皮LD50>2150mg/kg,急性吸入LC50(2h)>2000mg/m3,对皮肤无刺激性,对眼睛轻度刺激性[128, 129]

    14-羟基芸苔素甾醇,结构见式(11),是由成都新朝阳作物科学有限公司何其明团队发现并开发的甾醇类植物生长调节剂。1970年,芸苔素(Brassin)被Faux等在蕨类植物中首次发现[130];2002年,Zhu等[131]首次合成了该化合物;之后研发人员从花粉中提取分离得到14-羟基芸苔素甾醇,2007年获得该农药正式登记证;2012年该公司申请专利,2018年获得国家发明专利授权(专利号:ZL201210026285.7);2017年,5%的14-羟基芸苔素甾醇母药和0.01%的14-羟基芸苔素甾醇水剂获得农业部农药正式登记。芸苔素是世界公认的第六大类植物生长调节剂,目前共有超过60种活性成分被人类发现,统称为芸苔素。14-羟基芸苔素甾醇是芸苔素大家族中的重要一员,其源自植物,对环境生态更友好,对食品更安全,与植物相容性更好;活性高,极低剂量即可表现出显著效果,如促进作物生长、提高结实率、增加产量、改善品质、抗逆等。主要作用机理为促进细胞伸长与分裂,调控叶片形状;改变细胞膜电位与酶活性,增强光合作用;促进DNA、RNA和蛋白质的生物合成,提高植株对环境胁迫的耐受力等[132, 133]

    中国农药从无到有、从小到大,如今已登上了世界舞台。70年来,中国农药产业实现了跨越式发展,已成为具备从研发创制到原材料生产,再到终端产品大规模全生产链制造能力的农药生产国和出口国。中国农药砥砺奋进、不断创新,必将为全球的农业生产带来更加安全有效的服务。目前,中国已经是世界上第五个具备农药创新的国家,相信不远的将来,中国一定会成为世界农药创新的中心,中国科学家一定能够创制出自己“重磅炸弹”的农药。中国农药研究已经不仅仅满足于创制新药,而是开始研究自己原创的理论、方法、手段和靶标进行新农药创制。随着生命科学前沿技术与新农药创制研究结合日益紧密,在高效低风险小分子绿色农药创新研究方向的引领下,诸如“光交联技术”[134]、“中间体衍生化法”[21]、“RNAi农药干扰技术”[135]等农药原创方法的发展,中国农药研究将在某些前沿领域引领世界农药研发。未来,随着科学技术的发展,相信科学家终将会研发出能根治诸如柑橘黄龙病的药物,相信这个时间不会太久。


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  • 表 1  中国创制杀菌剂情况

    Table 1.  The creation of fungicides in China

    类型 中(英)文名称 CAS号 分子式 创制单位 创制年份
    有机硫类 乙蒜素(Ethylicin) 682-91-7 C4H10O2S2 上海有机化学研究所 1958
    微生物源类 金核霉素(Aureonucleomycin) 123970-01-4 C16H19N5O9 上海市农药研究所 1987
    微生物源类 宁南霉素(Ningnanmycin) 156410-09-2 C16H25N7O8 成都生物研究所 1993
    吗啉类 氟吗啉(Flumorph) 211867-47-9 C21H22FNO4 沈阳化工研究院 1994
    SBIs类 啶菌噁唑(Pyrisoxazole) 847749-37-5 C16H17ClN2O 沈阳化工研究院 1997
    Strobilurin类 烯肟菌酯(Enestroburin) 238410-11-2 C22H22ClNO4 沈阳化工研究院 1997
    氰基丙烯酸酯类 氰烯菌酯(Phenamacril) 39491-78-6 C12H12N2O2 江苏省农药研究所 1998
    Strobilurin类 苯醚菌酯(ZJ0712) 852369-40-5 C20H22O4 浙江化工研究院 1998
    Strobilurin类 烯肟菌胺(Fenaminstrobin) 366815-39-6 C21H21Cl2N3O3 沈阳化工研究院 1999
    噻二唑有机铜类 噻菌铜(Thiediazole copper) 3234-61-5 C4H4CuN6S4 浙江龙湾化工有限公司 1999
    噻二唑有机锌类 噻唑锌(Zinc thiazole) 3234-62-6 C4H4N6S4Zn 浙江龙湾化工有限公司 2000
    免疫诱抗剂类 毒氟磷(Dufulin) 882182-49-2 C19H22FN2O3PS 贵州大学 2001
    Strobilurin类 丁香菌酯(Coumoxystrobin) 850881-70-8 C26H28O6 沈阳化工研究院 2001
    微生物源类 长川霉素(Ascomycin) 104987-12-4 C43H69NO12 上海市农药研究所 2001
    微生物源类 申嗪霉素(Shenqinmycin) 2538-68-3 C13H8N2O2 上海交通大学 2002
    免疫诱抗剂类 氟唑活化酯(FBT) 864237-81-0 C9H5F3N2O2S 华东理工大学 2003
    Strobilurin类 唑菌酯(Pyraoxystrobin) 862588-11-2 C22H21ClN2O4 沈阳化工研究院 2003
    丙烯酰胺类 丁吡吗啉(Pyrimorph) 868390-90-3 C22H25ClN2O2 中国农业大学 2003
    Strobilurin类 唑胺菌酯(Pyrametostrobin) 915410-70-7 C21H23N3O4 沈阳化工研究院 2004
    Strobilurin类 氯啶菌酯(Triclopyricarb) 902760-40-1 C15H13N2O4Cl3 沈阳化工研究院 2004
    磺酰胺类 环己磺菌胺(Chesulfamide) 925234-67-9 C13H13ClF3NO3S 中国农业大学 2004
    免疫诱抗剂类 甲噻诱胺(Methiadinil) 908298-37-3 C8H8N4OS2 南开大学 2005
    Strobilurin类 苯噻菌酯(Benzothiostrobin) 1070975-53-9 C20H19NO4S2 华中师范大学 2008
    植物源类 苯丙烯菌酮(Isobavachalcone) 20784-50-3 C20H20O4 沈阳化工大学 2008
    植物源类 酚菌酮(Fenjuntong) 2887-61-8 C10H12O2 江苏腾龙生物药业有限公司 2008
    SDHI类 氟醚菌酰胺(Fluopimomide) 1309859-39-9 C15H8ClF7N2O2 山东农业大学等 2010
    SDHI类 氯苯醚酰胺(Chlbeneteram) 1676101-39-5 C18H13Cl2F2N3O2 华中师范大学 2012
    SDHI类 氟苯醚酰胺(Flubeneteram) 1671025-91-4 C19H13ClF5N3O2 华中师范大学 2013
    三唑类 唑醚磺胺酯(Zuomihuanganzhi) 1956297-16-7 C16H16N4O6S2 华中师范大学 2016
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    表 2  中国创制杀虫杀螨剂情况

    Table 2.  The creation of insecticides and acaricides in China

    类型 中(英)文名称 CAS号 分子式 创制单位 创制年份
    氨基甲酸酯类 混灭威(Landrin) 2686-99-9 C11H15NO2 山西轻工业化学研究所 1970
    昆虫生长调节剂类 灭幼脲(Chlorbenzuron) 196791-54-5 C14H10Cl2N2O2 江苏省激素研究所等 1976
    植物源类 苦皮藤素Ⅴ(Celangulin V) 1108160-61-7 C37H52O13 西北农林科技大学 1980
    有机硫磷类 硝虫硫磷(Xiaochongthion) 171605-91-7 C10H12Cl2NO5PS 四川省化工研究设计院 1993
    有机硫磷类 氯胺磷(Chloramine phosphorus) 73447-20-8 C4H9Cl3NO3PS 武汉工程大学等 1997
    含氟二苯胺类 氟螨(Fuman) 259726-10-8 C14H9ClF3N3O4 浙江省化工研究院等 1997
    新型烟碱类 氯噻啉(Imidaclothiz) 105843-36-5 C7H8ClN5O2S 江苏南通江山农药化工 1999
    拟除虫菊酯类 右旋反式氯丙炔菊酯(d-t- Chloroprallethrin) 399572-87-3 C17H18Cl2O3 江苏扬农化工股份有限公司 1999
    拟除虫菊酯类 硫肟醚(Sulfoxime) 355143-88-3 C23H22ClNO2S 湖南化工研究院 1999
    植物源类 蛇床子素(Osthole) 484-12-8 C15H16O3 江苏省农科院 2001
    昆虫生长调节剂类 呋喃虫酰肼(Fufenozide) 467427-81-1 C24H30N2O3 江苏省农药研究所 2001
    苯基吡唑类 丁虫腈(Flufiprole) 704886-18-0 C16H10Cl2F6N4OS 大连瑞泽农药有限公司 2002
    拟除虫菊酯类 硫氟肟醚(Thiofluoximate) 860028-12-2 C23H21ClFNOS 湖南化工研究院 2003
    新型芳基吡咯类 氯溴虫腈(Brochlorfenapyr) 890929-78-9 C15H10BrCl2F3N2O 湖南化工研究院 2003
    新型烟碱类 哌虫啶(Paichongding) 948994-16-9 C17H23ClN4O3 华东理工大学 2004
    拟除虫菊酯类 右旋七氟甲醚菊酯(d-Teflumethrin) 1208235-75-9 C18H17F7O3 江苏扬农化工有限公司 2007
    新型丙烯腈类 乙唑螨腈(Cyetpyrafen) 1253429-01-4 C24H31N3O2 沈阳中化农药化工研发 2007
    新型烟碱类 环氧虫啶(Cycloxaprid) 1203791-41-6 C14H15ClN4O3 华东理工大学 2008
    新型烟碱类 戊吡虫胍(Guadipyr) 1376342-13-0 C12H17ClN6O2 中国农业大学 2008
    新型烟碱类 环氧虫啉(Cycolxylidin) 1185987-44-3 C6H10N4O3 武汉工程大学 2008
    双酰胺类 四氯虫酰胺(Tetrachlorantraniliprole) 1104384-14-6 C17H10BrCl4N5O2 沈阳中化农药化工研发有限公司 2008
    拟除虫菊酯类 氯氟醚菊酯(Meperfluthrin) 915288-13-0 C17H16Cl2F4O3 江苏扬农化工有限公司 2008
    双酰胺类 氯氟氰虫酰胺(Cyhalodiamide) 1262605-53-7 C22H17ClF7N3O2 浙江省化工研究院 2010
    Strobilurin类 嘧螨胺(Pyriminostrobin) 1257598-43-8 C23H18Cl2F3N3O4 沈阳化工研究院 2011
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    表 3  中国创制除草剂情况

    Table 3.  The creation of herbicides in China

    类型 中(英)文名称 CAS号 分子式 创制单位 创制年份
    磺酰脲类 单嘧磺隆(Monosulfuron) 155860-63-2 C12H11N5O5S 南开大学 1994
    磺酰脲类 单嘧磺酯(Monosulfuron-ester) 175076-90-1 C14H14N4O5S 南开大学 1994
    有机磷类 双甲胺草磷(Shuangjianancaolin) 189517-75-7 C12H19N2O4PS 南开大学 1996
    有机磷类 氯酰草膦(Clacyfos) 215655-76-8 C12H15Cl2O6P 华中师范大学 1997
    磺酰脲类 甲硫嘧磺隆(Methiopyrisulfuron) 441050-97-1 C15H16N4O6S2 湖南化工研究院 2000
    嘧啶苄胺类 丙酯草醚(Pyribambenz-propyl) 420138-40-5 C23H25N3O5 上海有机化学研究所 2000
    嘧啶苄胺类 异丙酯草醚(Pyribambenz-isopropyl) 420138-41-6 C23H25N3O5 上海有机化学研究所 2000
    HPPD抑制剂类 二氯喹啉草酮(Quintrione) 1350901-36-8 C16H11Cl2NO3 北京法盖银科技有限公司 2011
    HPPD抑制剂类 喹草酮(Quinotrione) 1639426-14-4 C24H22N2O5 华中师范大学 2013
    HPPD抑制剂类 甲基喹草酮(Quinotrione-methyl) 1639426-42-8 C24H22N2O5 华中师范大学 2013
    HPPD抑制剂类 环吡氟草酮(Cypyrafluone) 1855929-45-1 C20H19ClF3N3O3 青岛清原化合物有限公司 2015
    HPPD抑制剂类 双唑草酮(Bipyrazone) 1622908-18-2 C20H19F3N4O5S 青岛清原化合物有限公司 2015
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    表 4  中国创制植物生长调节剂情况

    Table 4.  The creation of plant growth regulators in China

    类型 中(英)文名称 CAS号 分子式 创制单位 创制年份
    乙胺酯盐酸盐类 菊胺酯(Bachmedesh) 172351-12-1 C17H26ClNO2.HCl 武汉大学等 1993
    化学杂交剂类 苯哒嗪丙酯(Fenridazon propyl) 78778-15-1 C15H15ClN2O3 中国农业大学 1997
    酰胺基硫脲类 呋苯硫脲(Fuphenthiourae) 1332625-45-2 C19H13ClN4O5S 中国农业大学 1999
    新型低毒抗逆性类 乙二醇缩糠醛(Furalane) 1708-41-4 C7H8O3 中科院化工冶金研究所 2002
    甾醇类 14-羟基芸苔素甾醇(14-Hydroxylated brassinosteroid) 457603-63-3 C27H46O7 成都新朝阳作物科学有限公司 2007
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  • 发布日期:  2020-12-18
  • 收稿日期:  2020-07-28
  • 接受日期:  2020-08-25
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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