氟啶虫酰胺——作用机理与众不同

氟啶虫酰胺是由日本石原产业株式会社发现，日本石原、美国富美实、韩国东部韩农、印度联合磷化物、比利时Belchim等多家公司共同开发和销售的全新作用机理的杀虫剂。

氟啶虫酰胺可有效防治粮食作物、经济作物、非农作物上的刺吸式口器害虫，尤其对蚜虫高效。在化学结构上，虽与新烟碱类杀虫剂类似，但与新烟碱类及其他所有类型的杀虫剂作用机理不同；虽与吡蚜酮、双丙环虫酯同为弦音器调控剂，但与这些产品的靶标蛋白不同。因此，氟啶虫酰胺与现有杀虫剂不存在交互抗性，是抗性治理的重要工具。

氟啶虫酰胺对蜜蜂安全，对环境友好。其对蜜蜂的经口、触杀毒性显著低于新烟碱类杀虫剂，是成功规避蜂毒问题、又高效防治刺吸式口器害虫的高选择性药剂，其市场前景值得期待，目前全球销售额已超过5,000万美元。

1独辟蹊径，发现新化合物

氟啶虫酰胺由日本石原产业株式会社研发的新型吡啶酰胺（或烟酰胺）类杀虫剂，是三氟甲基取代的吡啶类化合物中的典型代表。

三氟甲基取代的吡啶类化合物表现出特异的生物活性，覆盖除草、杀虫、杀菌等多个领域，目前已开发和上市的产品不在少数，如除草剂中的吡氟禾草灵、氟硫草定、啶嘧磺隆、啶磺草胺，杀虫剂中的氟啶脲、三氟甲吡醚、氟啶虫胺腈，杀菌剂中的氟啶胺、啶氧菌酯、氟吡菌胺、氟吡菌酰胺等。

石原在对当时开发的此类农药进行分析后认为：① 大部分衍生物的三氟甲基取代多在吡啶的β-位，而其他位置上的取代较少；② 对三氟甲基吡啶以碳链延长的化合物知之不多。研究人员最终独辟蹊径，发现了氟啶虫酰胺。2000年，M. Morita等在英国布赖顿植保会议上报道了氟啶虫酰胺。

氟啶虫酰胺，英文通用名flonicamid；商品名主要有：Aria、Beleaf、Carnine、Hinode、Mainman、Teppeki、Turbine、Ulala、Ulala Kunjozai等；CAS登录号：158062-67-0；分子式：C9H6F3N3O；结构式如图1。

2作用机理，与众不同

氟啶虫酰胺作用机理新颖，是高选择性杀虫剂，具有快速拒食活性和神经毒性。

研究人员采用EMIF系统研究了氟啶虫酰胺对无翅桃蚜成虫取食行为的影响。尽管处理后的蚜虫口针仍能继续接触植物表面，但氟啶虫酰胺强烈抑制了蚜虫取食和分泌产物，使之不能产生正常的分泌和取食信号。研究结果表明，氟啶虫酰胺通过抑制蚜虫口针穿透植物组织来抑制取食。

刺吸式口器害虫取食带有氟啶虫酰胺的植物汁液后，30 min内迅速停止取食，1 h内完全没有排泄物出现，且这种拒食作用不可逆，被阻止吸汁的害虫最终因饥饿而死亡。这种快速拒食作用，也可以有效阻止病毒病传播。

氟啶虫酰胺对成虫和幼虫都具有杀虫活性。多数处理过的蚜虫表现运动失调，一些蚜虫腿部关节肿大，无法正常爬行。这些结果表明，氟啶虫酰胺还通过神经系统作用于蚜虫。但氟啶虫酰胺及其衍生物对典型的神经毒剂作用靶标，如乙酰胆碱酯酶、烟碱乙酰胆碱受体等，没有作用。

2015年前，国际杀虫剂抗性行动委员会（IRAC）曾将氟啶虫酰胺划分为9C亚组。在IRAC第9组中，包括9B亚组的吡蚜酮、pyrifluquinazon，9D亚组的双丙环虫酯（afidopyropen）。但进一步的研究发现，虽然氟啶虫酰胺与第9组中的3个有效成分一样，都是昆虫弦音器调控剂（chordotonal organ modulator），但具体的靶标蛋白不同，且尚未最终确定。因此，IRAC将氟啶虫酰胺从第9组移至第29组，它是该组中唯一的有效成分，与现有杀虫剂没有交互抗性。

巴斯夫Nesterov博士等研究认为，吡蚜酮的作用靶标是瞬时受体电位离子通道（TRPV channel）家族的Nanchung、Inactive等2个蛋白，而氟啶虫酰胺却不能激活这类离子通道，也不能与该通道的调控剂发生竞争性结合，说明该通道并不是氟啶虫酰胺的作用靶标。

吡蚜酮作用于瞬时受体电位离子通道，影响昆虫的行为，蝗虫被注射吡蚜酮后，最典型的中毒症状是后足向后伸并上举，而同样作用于瞬时受体电位离子通道的双丙环虫酯也可使蝗虫产生类似症状；但用氟啶虫酰胺注射后，蝗虫并未表现出此类症状。

已有研究表明，氟啶虫酰胺不能作用于γ-氨基丁酸受体、烟碱乙酰碱胆受体、谷氨酸受体或多巴胺受体，也不能作用于电压门控钠离子通道和鱼尼丁受体，对乙酰胆碱酯酶也没有抑制作用。排除了所有传统杀虫剂作用靶标后认为，氟啶虫酰胺作用于全新的靶标蛋白。

国内外最新研究发现，氟啶虫酰胺可通过阻断昆虫内向整流钾离子通道（inwardly rectifying potassium channel，Kir）的钾离子内流而干扰其唾液腺的正常分泌活动，从而抑制昆虫的取食行为；同时还可通过阻断Kir通道而破坏昆虫马氏管的正常生理功能，进而影响蜜露分泌或排泄，最终导致昆虫死亡。因此，氟啶虫酰胺可同时通过影响昆虫唾液腺与马氏管的正常分泌而起到杀虫作用，但其中哪一种生理过程的破坏是最致命的，还有待进一步研究。

3应用范围广，对蜜蜂安全

氟啶虫酰胺为高效、选择性杀虫剂，具有较好的内吸性，渗透作用强，可从植株根部向茎部、叶部传导，持效期长。主要用于棉花、果树、蔬菜、谷物、水稻、玉米、马铃薯、豆类、瓜类、茶树、核果、向日葵、非农作物（如观赏植物）等，防治刺吸式口器害虫，如蚜虫、粉虱、飞虱、木虱、叶蝉、蓟马等。尤其对蚜虫防效优异，如棉蚜、马铃薯蚜、桃蚜、车前圆尾蚜、麦长管蚜、禾谷缢管蚜、麦二叉蚜、萝卜蚜等，对若蚜以及有翅、无翅成蚜均表现出良好活性，并能有效防治对其他药剂产生抗性的蚜虫。对螨、双翅目、鞘翅目和鳞翅目害虫没有活性；对咀嚼式口器害虫没有毒力。叶面喷雾，有效成分用药量为50～100 g/hm2。

棉花棉蚜对吡虫啉、溴氰菊酯均处于高水平抗性，有些地区抗性倍数达到数千至数万倍；对氧乐果、丁硫克百威处于中等水平以上抗性。试验表明，氟啶虫酰胺等对棉蚜及抗性棉蚜的防效较好。

氟啶虫酰胺对各类天敌昆虫，如蜜蜂、寄生蜂、草蛉、食蚜蝇、瓢虫及猎蝽等均表现出良好的安全性。对人、畜、环境安全。

氟啶虫酰胺对蜜蜂的安全性显著高于新烟碱类杀虫剂。其经口LD50＞60.5 μg/蜂（噻虫嗪、噻虫胺、呋虫胺分别为0.005、0.00379、0.023 μg/蜂），接触LD50＞100 μg/蜂（噻虫嗪、噻虫胺、呋虫胺分别为0.024、0.0439、0.047 μg/蜂）。

在推荐剂量下使用，氟啶虫酰胺对有益节肢动物如家蚕、意大利蜜蜂、异色瓢虫、智利小植绥螨和梨盲走螨等无不良影响。与有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类、新烟碱类杀虫剂无交互抗性，可用于对这些杀虫剂产生抗性的害虫防治。

氟啶虫酰胺现已成为抗性治理及有害生物综合防治体系（IPM）的重要工具。

4多方合作，开拓市场

原创公司日本石原产业株式会社与多家公司展开合作，先后与美国富美实公司、韩国东部韩农株式会社、比利时Belchim作物保护公司、印度联合磷化物公司（UPL）等签署了合作协议，共同布局氟啶虫酰胺的全球市场。

2001年，石原和富美实达成协议。根据协议，在美洲（除阿根廷、智利、巴拉圭、乌拉圭外）和欧洲的英国、西班牙、葡萄牙，富美实是氟啶虫酰胺的唯一分销商。在这些市场，富美实销售的产品有Carnine、Beleaf、Aria等，用于果树、蔬菜、棉花、观赏植物等。Belchim则在欧洲的法国、德国、比利时、意大利、荷兰等国销售氟啶虫酰胺产品。

2004年，石原与韩国东部韩农株式会社签订了合作协议，东部韩农在韩国市场销售氟啶虫酰胺产品。

2006年，石原与UPL达成了生产和销售协议，UPL负责在印度销售氟啶虫酰胺。2006年起，氟啶虫酰胺在印度开展试验，为该产品进入印度市场拉开了序幕。在印度，氟啶虫酰胺主要用于棉花、水稻、马铃薯、玉米等。

全球而言，1998年开始正式进行氟啶虫酰胺的药效试验。2003年9月26日，氟啶虫酰胺首先在美国取得登记，同年上市。2005—2008年，在法国、英国、荷兰、韩国、巴西、中国、意大利等国登记和上市。目前，氟啶虫酰胺已在全球40余国登记和上市。

2006年，在巴西上市了氟啶虫酰胺产品Turbine，用于棉花；同年，在日本登记了氟啶虫酰胺产品Ulala，用于果树、蔬菜等。

2007年，在中国、意大利等国登记和上市，用于果树、蔬菜等。

2010年9月1日，氟啶虫酰胺在欧盟取得正式登记，有效期至2023年8月31日。时至2019年12月13日，氟啶虫酰胺已在欧盟25个成员国取得登记，分别为：奥地利、比利时、保加利亚、塞浦路斯、捷克、德国、丹麦、希腊、西班牙、芬兰、法国、克罗地亚、匈牙利、爱尔兰、意大利、立陶宛、卢森堡、马耳他、荷兰、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、瑞典、斯洛文尼亚、英国。

2012年，石原在日本登记了氟啶虫酰胺新制剂Ulala Kunjozai；2015年，在新西兰上市了Mainman，用于马铃薯、园艺作物等。

时至2019年12月13日，氟啶虫酰胺在美国的登记产品已达20个。其中包括原药、单剂，以及氟啶虫酰胺分别与环丙虫酰胺（cyclaniliprole）、zeta-氯氰菊酯（zeta-cypermethrin）的复配产品等。在加拿大的登记产品有2个，分别为2010年12月3日登记的98.4%原药、20%可溶粒剂（商品名：Beleaf）。在澳大利亚登记了2个氟啶虫酰胺产品：原药和50%水分散粒剂（商品名：Mainman）。在英国登记了5个氟啶虫酰胺产品，分别为：ISK Biosciences Europe NV登记的50%氟啶虫酰胺水分散粒剂（商品名：Hinode）、Belchim登记的两个50%氟啶虫酰胺水分散粒剂Mainman和Teppeki、HMpG GmbH登记的50%氟啶虫酰胺水分散粒剂Pekitek。

据石原预测，氟啶虫酰胺年销售额至少达0.50亿美元。目前来看，这一目标已经实现。

2009年，氟啶虫酰胺的全球销售额为0.35亿美元，2004—2009年的销售额复合年增长率为28.5%；2010年的销售额为0.40亿美元，同比增长14.3%；2014年的销售额为0.50亿美元；2015年为0.45亿美元。

2016年，氟啶虫酰胺的全球销售额为0.51亿美元，2011—2016年的复合年增长率为7.8%。其中，石原的销售额为0.40亿美元。

5登记产品众多，终端市场爆发

2005—2006年间，10%氟啶虫酰胺WG在我国开展农药登记药效试验。2007年，96%氟啶虫酰胺TC和10%氟啶虫酰胺WG在我国获得临时登记，其制剂产品用于黄瓜、苹果和马铃薯，防治蚜虫。2011年，两产品在我国获得正式登记。所以直至2017年3月24日，氟啶虫酰胺TC在我国正式登记资料保护到期。

时至2019年12月13日，我国登记的氟啶虫酰胺产品有33个。其中，原药11个，单剂7个（剂型有：SC、WG），复配制剂15个（配伍产品分别为：啶虫脒、螺虫乙酯、吡蚜酮、吡丙醚、吡虫啉、噻虫嗪、氟啶脲、阿维菌素、异丙威；剂型有：OD、WG、SE、SC、WP）。单剂及复配产品的防治对象包括：黄瓜蚜虫、蓟马，甘蓝蚜虫、蓟马，枣树蚜虫，苹果树蚜虫，水稻稻飞虱、褐飞虱、稻纵卷叶螟，茶树茶尺蠖、茶小绿叶蝉，马铃薯蚜虫等。