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新型农药：唑虫酰胺的专利、登记与市场应用概述
化学名称及结构
中文名称：唑虫酰胺
英文通用名：Tolfenpyrad
化学名称： 4-氯-3-乙基-1-甲基-N-[4-(对-甲苯基氧基)苯基]吡唑-5-酰胺
CAS No.: 129558-76-5
分子式：C21H22ClN3O2
相对分子质量： 383.9 g/mol
化合物类别：EU: Pyrazolium; US: Pyrazole 吡唑类
2D结构式：
3D结构式：
灰色原子C，白色原子 H，红色原子O，蓝色原子N，绿色原子Cl
理化性质
白色粉末，熔点 87.8-88.2 °C，25 °C下辛醇-水分配系数log P= 5.61(高)，25 °C下蒸气压5.0 × 10-4 mPa（低挥发性）；25 °C下比重1.18。欧洲资料库显示，25 °C下，水中溶解度低，为 0.087克/升，丙酮中溶解度 368克/升，二甲苯中溶解度366 克/升，乙酸乙酯中溶解度 339克/升，甲醇中溶解度59.6 克/升，正己烷中溶解度为7.41 克/升。
白色粉末，熔点 87.8-88.2 °C，25 °C下辛醇-水分配系数log P= 5.61(高)，25 °C下蒸气压5.0 × 10-4 mPa（低挥发性）；25 °C下比重1.18。欧洲资料库显示，25 °C下，水中溶解度低，为 0.087克/升，丙酮中溶解度 368克/升，二甲苯中溶解度366 克/升，乙酸乙酯中溶解度 339克/升，甲醇中溶解度59.6 克/升，正己烷中溶解度为7.41 克/升。
哺乳动物毒性
大鼠急性经口LD50 雄性260–386 毫克/千克，雌性113–150毫克/千克；大鼠急性经皮LD50＞2000 毫克/千克，大鼠急性吸入LC50（4 h）2.21 毫克/升；对兔子眼睛和皮肤有轻微刺激。两年慢性毒性NOEL（毫克/千克 b.w./day）为：大鼠雄性0.561，大鼠雌性0.686。中国毒性分类：中等毒；WHO毒性分类：无；欧洲毒理学关注阈值（Cramer分类）：高，III级；美国标签警告标志：2级，警告。
大鼠急性经口LD50 雄性260–386 毫克/千克，雌性113–150毫克/千克；大鼠急性经皮LD50＞2000 毫克/千克，大鼠急性吸入LC50（4 h）2.21 毫克/升；对兔子眼睛和皮肤有轻微刺激。两年慢性毒性NOEL（毫克/千克 b.w./day）为：大鼠雄性0.561，大鼠雌性0.686。中国毒性分类：中等毒；WHO毒性分类：无；欧洲毒理学关注阈值（Cramer分类）：高，III级；美国标签警告标志：2级，警告。
生态毒性
山齿鹑急性经口致死中量 LD50 >83 毫克/千克（高毒）；鲤鱼96小时致死浓度LC50 0.0029毫克/升（高毒）； 水蚤半数效应浓度EC50（48小时）0.008毫克/升（高毒）；绿藻生长半数效应浓度EC50（72 h）> 1.36 毫克/升（中等毒）。 蜜蜂LD50（经口）0.252 微克/只，（经皮）LD50>0.188微克/只（高毒）；对天敌科列马·阿布拉小蜂有害。
山齿鹑急性经口致死中量 LD50 >83 毫克/千克（高毒）；鲤鱼96小时致死浓度LC50 0.0029毫克/升（高毒）； 水蚤半数效应浓度EC50（48小时）0.008毫克/升（高毒）；绿藻生长半数效应浓度EC50（72 h）> 1.36 毫克/升（中等毒）。 蜜蜂LD50（经口）0.252 微克/只，（经皮）LD50>0.188微克/只（高毒）；对天敌科列马·阿布拉小蜂有害。
环境代谢
唑虫酰胺在环境中降解比较慢，pH 4~9的水中50 °C 下可存在5天，EPA报道， pH7常温下，水中半衰期可达693.1天，非常稳定，它不大可能到达地下水，但可能通过喷雾漂移和径流对沉积吸附残留的冲刷到达地表水和/或邻近的陆地环境。唑虫酰胺土壤半衰期DT50需氧4-5天，厌氧127-129天。唑虫酰胺在25 °C下蒸气压为5.0 × 10-4 mPa，说明唑虫酰胺无明显挥发性，因此在空气中存在的风险很低。唑虫酰胺不具有内吸性，在植物上逐渐降解，降解途径主要是酰胺水解和烷烃基团氧化。
唑虫酰胺在环境中降解比较慢，pH 4~9的水中50 °C 下可存在5天，EPA报道， pH7常温下，水中半衰期可达693.1天，非常稳定，它不大可能到达地下水，但可能通过喷雾漂移和径流对沉积吸附残留的冲刷到达地表水和/或邻近的陆地环境。唑虫酰胺土壤半衰期DT50需氧4-5天，厌氧127-129天。唑虫酰胺在25 °C下蒸气压为5.0 × 10-4 mPa，说明唑虫酰胺无明显挥发性，因此在空气中存在的风险很低。唑虫酰胺不具有内吸性，在植物上逐渐降解，降解途径主要是酰胺水解和烷烃基团氧化。
作用特点
唑虫酰胺被IRAC（杀虫剂抗性行动委员会）划入21A族化合物——昆虫线粒体复合物I电子传递抑制剂，通过抑制NADH脱氢酶，阻止能量代谢中的氧化磷酸化过程。唑虫酰胺杀虫谱广，杀虫迅速，它可以杀卵，持效性长，被用于防治鳞翅目、 半翅目（椿象）、同翅目（蚜虫，飞虱，蚧壳虫，木虱，白粉虱），缨翅目（蓟马）、某些螨类（锈壁虱，叶螨）和甲虫；另外它对白粉病有防治效果。唑虫酰胺以触杀为主，不具备内吸传导性，它对鳞翅目害虫表现出比较明显的拒食性，对蓟马防效显著。
唑虫酰胺被IRAC（杀虫剂抗性行动委员会）划入21A族化合物——昆虫线粒体复合物I电子传递抑制剂，通过抑制NADH脱氢酶，阻止能量代谢中的氧化磷酸化过程。唑虫酰胺杀虫谱广，杀虫迅速，它可以杀卵，持效性长，被用于防治鳞翅目、 半翅目（椿象）、同翅目（蚜虫，飞虱，蚧壳虫，木虱，白粉虱），缨翅目（蓟马）、某些螨类（锈壁虱，叶螨）和甲虫；另外它对白粉病有防治效果。唑虫酰胺以触杀为主，不具备内吸传导性，它对鳞翅目害虫表现出比较明显的拒食性，对蓟马防效显著。
专利与开发
唑虫酰胺是三菱化学于1988年开发的杀虫剂，三菱化学于2002年将农化事业部转让给日本农药株式会社，日本农药株式会社随后与大塚化学株式会社共同开发产品上市。三菱化学于1989年申请了唑虫酰胺的日本、欧美专利，专利为JP2861104，EP 365925，US 039693，专利名为“PYRAZOLEAMIDES AND INSECTICIDE AND ACARICIDE CONTAINING SAME COMPOUND AS ACTIVE INGREDIENT”，目前以上专利有效期已经届满。
唑虫酰胺是三菱化学于1988年开发的杀虫剂，三菱化学于2002年将农化事业部转让给日本农药株式会社，日本农药株式会社随后与大塚化学株式会社共同开发产品上市。三菱化学于1989年申请了唑虫酰胺的日本、欧美专利，专利为JP2861104，EP 365925，US 039693，专利名为“PYRAZOLEAMIDES AND INSECTICIDE AND ACARICIDE CONTAINING SAME COMPOUND AS ACTIVE INGREDIENT”，目前以上专利有效期已经届满。
登记与应用
根据欧盟条例1107/2009（废除第91/414号），唑虫酰胺在欧洲并未获得登记许可，仅被列入欧盟数据库；截止2019年8月，唑虫酰胺在美国有效登记有7个，除了拜耳登记了一个兽用登记之外，其它皆为日本农药株式会社美国公司登记注册于农用，其中原药登记1个，制剂登记5个（含3个分装登记）；唑虫酰胺的制剂登记剂型为15%乳油和15%悬浮剂，主要用在果树、蔬菜、棉花、观赏植物上防治鳞翅目幼虫、蓟马、蚜虫、木虱、跳甲、椿象、锈壁虱、潜叶蝇、霜霉病和白粉病等， 详见表1；
根据欧盟条例1107/2009（废除第91/414号），唑虫酰胺在欧洲并未获得登记许可，仅被列入欧盟数据库；截止2019年8月，唑虫酰胺在美国有效登记有7个，除了拜耳登记了一个兽用登记之外，其它皆为日本农药株式会社美国公司登记注册于农用，其中原药登记1个，制剂登记5个（含3个分装登记）；唑虫酰胺的制剂登记剂型为15%乳油和15%悬浮剂，主要用在果树、蔬菜、棉花、观赏植物上防治鳞翅目幼虫、蓟马、蚜虫、木虱、跳甲、椿象、锈壁虱、潜叶蝇、霜霉病和白粉病等， 详见表1；
表1 唑虫酰胺美国登记统计
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登记注册号
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登记名称
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产品含量与剂型
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登记企业
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标签警告标志
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获批日期
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状态
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11556-185
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M937 cattle ear tag insecticide
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Tolfenpyrad 15% Ready-to-use solution
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Bayer healthcare llc
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3,Caution
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2015.02.24
|
active
|
|
71711-31
|
Tolfenpyrad 15 ec insecticide
|
Tolfenpyrad 15% Emulsifiable concentrate
|
Nichino america, inc.
|
2,Warning
|
2010.07.28
|
active
|
|
71711-31
|
Hachi-hachi insecticide*
|
Tolfenpyrad 15% Emulsifiable concentrate
|
Nichino america, inc.
|
2,Warning
|
2015.06.12
|
active
|
|
71711-36
|
Tolfenpyrad 15sc insecticide
|
Tolfenpyrad 15%
|
Nichino america, inc.
|
2,Warning
|
2013.12.23
|
active
|
|
71711-36
|
Hachi-hachi sc*
|
Tolfenpyrad 15%
|
Nichino america, inc.
|
2,Warning
|
2014.03.05
|
active
|
|
71711-36
|
Hachi-hachi sc insecticide*
|
Tolfenpyrad 15%
|
Nichino america, inc.
|
2,Warning
|
2014.03.05
|
active
|
|
71711-30
|
Tolfenpyrad technical
|
Tolfenpyrad 99.5% technical chemical
|
Nichino america, inc.
|
2,Warning
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2010.07.28
|
active
|
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注：* Distributor Product分装登记
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2018年以前，唑虫酰胺在中国有13个临时登记证，包括与阿维菌素、甲胺基阿维菌素苯甲酸盐、吡蚜酮和啶虫脒的复配，目前已经全部失效。截止2019年8月，唑虫酰胺在中国有效登记仅为3个，其中山东省青岛凯源祥化工有限公司持有一个原药登记和一个复配登记，海利尔持有一个制剂登记。唑虫酰胺在中国登记于十字花科蔬菜叶菜上防治小菜蛾，茄子上防治蓟马，茶树上防治茶小绿叶蝉和茶尺蠖，柑橘上防治木虱和锈壁虱，中国登记数据详见表2。
表2. 唑虫酰胺中国登记统计
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登记证号
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产品名称及含量
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登记企业
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登记作物
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防治对象
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毒性
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登记证有效日期
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PD20190016
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20%虫螨腈·唑虫酰胺悬浮剂
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山东省青岛凯源祥化工有限公司
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甘蓝
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小菜蛾
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中等毒
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2019.01.30~2024.01.29
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PD20190042
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98%唑虫酰胺原药
|
山东省青岛凯源祥化工有限公司
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-
|
-
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中等毒
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2019.01.30~2024.01.29
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PD20190043
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15%唑虫酰胺悬浮剂
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海利尔药业集团股份有限公司
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甘蓝
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小菜蛾
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中等毒
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2019.01.30~2024.01.29
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除了唑虫酰胺，同为21A族化合物还包括：Fenazaquin喹螨醚，
Fenpyroximate唑螨酯，Pyrimidifen嘧螨醚，Pyridaben哒螨灵，Tebufenpyrad吡螨胺；
其中哒螨灵与唑螨酯在中国应用广泛，在中国登记证分别为394个和69个；喹螨醚在国内2016年获得登记，目前登记证仅有3个；除了唑虫酰胺，其它21族化合物在欧盟应用较多；嘧螨醚在中国和美国都没有登记应用。详见表3。
表3 21A族化合物中国及欧美登记概览
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品名
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登记产品数
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欧盟成员国许可*
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中国
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美国
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唑虫酰胺Tolfenpyrad
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3
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7
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无
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哒螨灵Pyridaben
|
394
|
20
|
BE,BG,CZ,ES,FR,HU,IT,NL,PL,RO,SK
|
|
唑螨酯Fenpyroximate
|
69
|
6
|
AT,BE,BG,CY,CZ,DE,DK,EL,ES,FR,HU,
IT,PL,PT,RO,SE,SI,SK
|
|
喹螨醚Fenazaquin
|
3
|
3
|
ES,FR,HR,IT,PL,PT,UK
|
|
吡螨胺Tebufenpyrad
|
0
|
2
|
BE,BG,CY,CZ,DE,EL,FR,HR,HU,IE,IT,
LU,NL,PL,PT,SI,UK
|
|
嘧螨醚Pyrimidifen
|
0
|
0
|
ES,FR,HR,IT,PL,PT,UK
|
|
注：*
AT奥地利,BE比利时,BG保加利亚,CY塞浦路斯,CZ捷克共和国,DE德国,DK丹麦,EL希腊,ES西班牙,FR法国,HR克罗地亚,HU匈牙利,IE爱尔兰,IT意大利,LU立陶宛,NL荷兰,PL波兰,PT葡萄牙,RO罗马尼亚,SE瑞典,SI斯洛文尼亚,SK斯洛伐克,UK英国
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市场与讨论
唑虫酰胺是新型吡唑类杀虫杀螨剂，兼治白粉病，它具有触杀作用，实际应用中对小菜蛾和蓟马有特效。唑虫酰胺目前在国内应用少，正式登记证仅有三个，其原因是多方面的，从登记评估的角度来说，新农药管理条例的发布，影响了国内企业的登记数据提交；唑虫酰胺的环境风险高，在水体和无氧环境中降解慢，对鱼类、水体无脊椎生物、鸟类和昆虫天敌风险高，因此用于生态评估的资料要求多而复杂，提升了登记成本，限制了其在中国市场乃至国际市场的普及应用；从抗性风险的角度来说，唑虫酰胺属于21A族化合物，而21A族化合物在中国并不陌生，其中哒螨灵和唑螨酯早已上市多年，从农药应用方面来说，一般产品上市8-10年，害虫便有抗性产生，只要是相同或相似作用机制的化合物，纵使结构不同，也难逃交互抗性的产生，因此唑虫酰胺的应用，必须考虑其它21A族化合物农药及作用机理相似的21B族化合物农药（鱼藤酮）的应用历史，搭配非21族作用机制的农药使用；从药害的角度来说，剂量超标或用药频繁，唑虫酰胺对大白菜、茄子、西红柿和黄瓜易产生药害，因此它对用药技术要求高。
唑虫酰胺对环境影响较大，21A族化合物也早已上市，从很大程度上都会限制唑虫酰胺的市场体量，尽管如此，唑虫酰胺却能凭借独特的药性在农药市场占有一席之地，2015年仅日本市场就已达到1499万美金；欧盟虽然未批准它在欧洲使用，却也建议其用于高价值市场作物；美国EPA也成功应用于防治抗性马铃薯甲虫，考虑到其环境风险高，EPA要求标签上不仅提示对蜜蜂、鱼类和水生无脊椎动物毒性高，还需带有关于地表水的建议——即该产品可能会因径流而影响地表水质，不适用于存在地表水的地区，所有作物都需要在湖泊，水库，河流，溪流，沼泽和天然池塘周围设置15英尺的植物缓冲带；飞机喷洒应用需要使用150英尺的缓冲区——这种风险提示，无疑值得其它国家借鉴。
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-
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安徽 安徽省农业科学院作物研究所
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湖北 湖北省仙姚市仙隆化工有限责任公司科技部
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江苏 江苏省农科院
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山西 山西省农科院农业环境与资源研究所
山西 山西省白色农业工程学会
山西 山西凯盛肥业集团有限公司
山西 山西凯盛肥业集团有限公司
山西 山西奇星农药有限公司
陕西 陕西蒲城生物制品厂
陕西 咸阳润源生物科技有限公司
陕西 陕西丰亿农农业科技有限公司
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上海 巴斯夫化工
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上海 上海赋民农业科技股份有限公司
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四川 四川金象赛瑞化工股份有限公司
四川 四川达沃斯生态环保科技有限公司
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四川 弘丰科技公司
四川 英汇生物科技有限公司
四川 四川农业大学
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四川 四川省川东农药化工有限公司
四川 四川省川东农药厂
天津 中国科学院天津工业生物公司
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新疆 新疆惠森生物技术有限公司
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云南 云南陆良县庄上云南省陆良县庄上云南恺伟有机肥研究院
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