一文了解双酰胺类杀虫剂——溴氰虫酰胺

溴氰虫酰胺是原杜邦公司继氯虫苯甲酰胺之后开发的第2个双酰胺类杀虫剂。其杀虫谱广，兼具胃毒和触杀作用。它不仅能够防治鳞翅目害虫，而且还能防治半翅目、鞘翅目和双翅目害虫，可用于玉米、甘蔗、棉花、谷物、水稻、果树和蔬菜等，防治粉虱、蓟马、蚜虫、蝽象、美洲斑潜叶蝇、甜菜夜蛾、稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟、果蝇和甲虫等，对粉虱（包括B型和Q型烟粉虱等）、潜叶蝇和甲虫等活性尤佳。 

1  理化性质及毒性

       溴氰虫酰胺英文通用名：cyantraniliprole；试验代号：DPX-HGW86；商品名：Cyazapyr等。溴氰虫酰胺是杜邦公司继氯虫苯甲酰胺之后成功开发的第二代鱼尼丁受体抑制剂类杀虫剂，两产品结构高度重合，只是苯环上的氯换成了氰基（见图1）。

图1  溴氰虫酰胺（左）和氯虫苯甲酰胺（右）的结构式

       溴氰虫酰胺IUPAC名称：3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4′-氰基-2′-甲基-6′-(甲基氨基甲酰基)吡唑-5-甲酰胺。CAS名称：3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-N-｛4-氰基-2-甲基-6-[（甲基氨基）羰基]苯基｝-1H-吡唑-5-甲酰胺。CAS登录号：736994-63-1；相对分子质量：473.7；分子式：C₁₉H₁₄BrClN₆O₂。

       溴氰虫酰胺纯品含量96.7%（w/w），为白色粉末状固体，无异味。熔点：224℃；K_owlogP为1.94±0.11；亨利常数为1.7×10^-13 Pa·m³·mol^-1；相对密度：1.3835（20℃）。溶解度（20℃）：在水中的溶解度为14.24 mg/L。稳定性：pH 9时，水解DT₅₀＜1 d；光解DT₅₀为0.233 d（夏季北纬40°）～4.12 d（冬季北纬60°）。pK_a为8.87（20℃）。

       溴氰虫酰胺对鸟类、鱼类和哺乳动物、环境安全，美国环保署将其归为″低风险″农药。其对雌大鼠急性经口LD₅₀＞5,000 mg/kg，急性经皮LD₅₀＞5,000 mg/kg，急性吸入LC₅₀＞5.2 mg/L；NOEL（mg/kg·d）：NOAEL（90 d）为168（雄大鼠）、6.9（雌大鼠）、1,091.8（雄小鼠）、1,344.1（雌小鼠），3.1（雄狗）、3.5（雌狗）；慢性为8.31（雄大鼠）、106.6（雌大鼠）、768.8（雄小鼠）、903.8（雌小鼠），5.7（雄狗）、6.0（雌狗）。ADI（建议）0.057 mg/kg b.w. d。鸟类：北美鹌鹑和珍珠鸟急性经口LD₅₀＞2,250 mg/kg；北美鹌鹑LC₅₀（5 d）＞1,343 mg/kg，绿头鸭＞2,583 mg/kg。鱼类：虹鳟LC₅₀＞12.6 mg/L，蓝鳃太阳鱼＞13.0 mg/L，鲶鱼＞10.0 mg/L，羊头小鱼＞12.0 mg/L。水藻：月牙藻（Pseudokirchneriella subcaptata）EC₅₀（72 h）＞13 mg/L；水华鱼腥藻（Anabaena flosaquae）EC₅₀（96 h）＞15 mg/L，舟形藻（Navicula pelliculosa）＞14 mg/L，中肋骨条藻（Skeletonema costatum）＞10 mg/L。

       溴氰虫酰胺对水生生物和蜜蜂毒性较高。大型溞EC₅₀（48 h）为0.0204 mg/L；蜜蜂：LD₅₀（经口）＞0.1055 μg/蜂，LD₅₀（接触）＞0.0934 μg/蜂。蚯蚓：LC₅₀（14 d）＞1,000 mg/kg（干土）。

2  作用机理及防治对象

       溴氰虫酰胺是美国杜邦开发的第二代鱼尼丁受体抑制剂类杀虫剂，通过激活靶标害虫的鱼尼丁受体，引起横纹肌和平滑肌细胞内贮存的钙离子被迫释放，导致害虫运动调节紊乱，麻痹，最终死亡。

       溴氰虫酰胺为氯虫苯甲酰胺类似物，除了具有氯虫苯甲酰胺良好的渗透性、传导性、化学稳定性、高杀虫活性外，还具有很强的内吸活性，杀虫更彻底。施药后，溴氰虫酰胺经由木质部传导，并分布于全株。因此，无论采用喷洒、灌根，还是土壤混施等施药方式，其均可以达到良好的杀虫效果。

       溴氰虫酰胺适用作物众多，杀虫谱广泛，既能防治咀嚼式口器害虫，又能防治刺吸式口器害虫，包括鳞翅目、鞘翅目、双翅目和半翅目等。其可用于蔬菜、玉米、甘蔗、谷物、果树、棉花、大豆、水稻等，防治烟粉虱、白粉虱、稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟、蓟马、蚜虫、美洲斑潜蝇、豆荚螟、瓜绢螟、棉铃虫、甜菜夜蛾、菜青虫、果蝇和甲虫等害虫。有效成分用药量为10～100 g/hm²。主要剂型包括：可分散油悬浮剂、悬浮剂、颗粒剂、悬乳剂等。

       2010年，溴氰虫酰胺在我国开始登记试验。试验结果显示，在害虫低龄盛发期喷雾施用，溴氰虫酰胺对小白菜小菜蛾、菜青虫、蚜虫、斜纹夜蛾、跳甲，菜豆美洲斑潜蝇、豆荚螟，黄瓜瓜蚜、烟粉虱，大葱斑潜蝇、蓟马、甜菜夜蛾，豇豆美洲斑潜蝇、豆荚螟、蓟马、蚜虫，西瓜烟粉虱、蚜虫、棉铃虫、甜菜夜蛾，番茄棉铃虫、烟粉虱、蚜虫，棉花蚜虫、棉铃虫、烟粉虱等7种作物13种靶标害虫均具有很好的防治效果，且对试验作物和天敌生物安全。

       富美实开展的田间试验表明：溴氰虫酰胺对主要的粉虱有非常优异的活性，包括B型和Q型烟粉虱等；蚜虫取食溴氰虫酰胺后，快速停止为害行为，影响其排泄蜜露和繁殖，减少煤污病发生以及病毒病传播。此外，经药剂处理后的作物长势健壮、叶片光亮，具有提高作物产量之功效。

       需要注意的是，溴氰虫酰胺抗性发展较快。全国农技中心印发的2021年全国农业有害生物抗药性监测报告显示，我国部分地区烟粉虱种群已对其产生中等至高水平抗性，烟粉虱卵对溴氰虫酰胺的抗性倍数为11～1,002倍。因此，用药时要注意交替、轮换使用不同作用机理的药剂或使用复配制剂。各大开发公司均上市了多种复配产品，与其他作用机理的杀虫剂复配，以延缓抗性的产生和发展，如噻虫嗪、啶虫脒、阿维菌素、乙虫腈等。另外，与杀菌剂复配，用于种子处理，如与异噻菌胺、氟唑菌酰胺等的复配。 

3  研究开发进展

       在杀虫剂市场，双酰胺类化合物备受关注，现已成为杀虫剂市场重要类别之一，是增长最快的一类化学杀虫剂。2019年其全球销售额为24.29亿美元，仅排在新烟碱类和拟除虫菊酯类杀虫剂之后。

       双酰胺类产品新颖的作用机理、良好的杀虫效果，以及与传统化学农药无交互抗性，对非靶标生物安全及与环境相容性好等特点，引起了跨国公司的研究热情。杜邦公司第一个双酰胺类杀虫剂氯虫苯甲酰胺于2008年推向市场。其2019年的全球销售额达到17.50亿美元，成为全球第一大杀虫剂，是双酰胺类杀虫剂中的成功典范。

       溴氰虫酰胺是杜邦开发的第二个双酰胺类化合物，2007年发现，2012年上市。2008年，杜邦与先正达达成协议。根据协议，先正达获得了杜邦关于溴氰虫酰胺用于复配产品的独家授权，并可开发一些非农用市场等；两公司共同分担溴氰虫酰胺的登记费用，以开发该产品的市场。与此同时，先正达授权杜邦开发其玉米田除草剂硝磺草酮，将硝磺草酮与杜邦的专利除草剂复配，用于玉米和甘蔗等。

       2017年底，陶氏化学与杜邦合并，杜邦的溴氰虫酰胺、氯虫苯甲酰胺等产品剥离给富美实。目前，溴氰虫酰胺市场开发不再局限于富美实和先正达，通过不断授权和合作，拜耳、Agro-Kanesho、组合化学、住友化学和日本曹达等都参与到溴氰虫酰胺的市场开发中来。

       得益于溴氰虫酰胺新产品的不断登记和上市，特别是组合化学2018年上市的Full-throttle Box GR（溴氰虫酰胺+三氟苯嘧啶+异噻菌胺+氟唑菌苯胺），以及先正达2019年上市的Minecto Pro（溴氰虫酰胺+阿维菌素），大大提振了其销售市场，全球销售额持续攀升。溴氰虫酰胺2013年全球销售额为0.20亿美元；2014、2015年全球销售额均为0.45亿美元；2016年，其全球销售额攀升至0.80亿美元；2017年后销售额保持稳定增长。2014—2019年复合年增长率为21.7%。溴氰虫酰胺的全球销售情况见表1。

表1  溴氰虫酰胺全球销售额

       2012年杜邦首先在阿根廷上市溴氰虫酰胺产品。目前，溴氰虫酰胺已在欧盟、加拿大、巴西、阿根廷、美国、日本、中国等超过30个国家和地区登记和应用。 

3.1  在中国的登记

       2012年9月，美国杜邦公司94%溴氰虫酰胺原药、10%溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂在我国取得临时登记；2014年获得我国正式登记。目前，在我国登记的溴氰虫酰胺产品共有11个，包括9个制剂产品和2个原药产品。溴氰虫酰胺在我国的登记情况见表2。

表2  溴氰虫酰胺在我国的登记情况

3.1.1  倍内威^®

       10%溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂（商品名″倍内威^®″）2013年5月在中国市场推出，登记用于大葱、番茄、黄瓜、棉花、水稻、西瓜、小白菜、豇豆等。叶面喷雾使用，有效成分用量为15～85克/公顷。

       倍内威^®能够控制对其他作用机理农药产生抗性的刺吸式口器害虫，快速抑制害虫种群，减少作物虫口和病菌伤害，降低部分病毒病的传播。同时，倍内威^®对人畜等哺乳动物高度安全，对环境友好，是作物害虫综合防治和绿色安全生产的好帮手。

       倍内威^®具有以下几个特点：

       （1）多谱型杀虫剂：倍内威^®的有效成分溴氰虫酰胺，是第1个能够同时控制咀嚼式口器和刺吸式口器害虫的多谱型杀虫剂。

       （2）独特的作用机理：倍内威^®不同于其他传统广谱型杀虫剂，如有机磷类及菊酯类等，拥有全新作用机理，通过削弱肌肉功能，从而影响昆虫行为，让害虫迅速停止取食，降低由虫媒传播病毒病的发生。倍内威^®对敏感和抗性种群同样高效。

       （3）作用于害虫多阶段：倍内威^®影响害虫的多个发育阶段，包括繁殖阶段，通过降低害虫种群增长以达到更有效的防控。

       （4）卓越的可分散油悬剂技术：专为叶面喷雾设计，优化渗透能力以及喷雾覆盖率，溶解更充分，在作物表面分布更均匀，适合各种喷雾器械，包括飞防。

       （5）独特的植物油基助剂：倍内威^®独特的植物油基助剂使其具有优秀的跨层传导和局部传导特性，更耐雨水冲刷，更快到达害虫危害部位。

       （6）对有益的节肢动物类具有选择性：其对非靶标生物的影响微小，甚至可以忽略。

3.1.2  福亮^®

       2015年，先正达在中国上市了福亮^®（40%溴酰·噻虫嗪种子处理悬浮剂），这也是该产品的全球首发。福亮^®是中国登记的第一个能够同时防治刺吸式和咀嚼式口器害虫的杀虫种子处理剂，由噻虫嗪与溴氰虫酰胺强强组合。噻虫嗪对刺吸式口器害虫和咀嚼式口器害虫防效良好，同时具有卓越的壮苗效果；溴氰虫酰胺能有效控制鳞翅目和鞘翅目害虫，两者复配，实现优势互补，在有效防治作物苗期害虫的同时，还能强化噻虫嗪的壮苗效果。

       福亮^®登记用于防治玉米田蓟马、甜菜夜蛾、二点委夜蛾、粘虫、小地老虎、草地贪夜蛾、蛴螬等，种子包衣或拌种使用，有效成分用药量为150～600毫升/100千克种子。值得一提的是，福亮^®是我国首个登记防治草地贪夜蛾的化学药剂。

3.2  在欧盟的登记

       2011年，溴氰虫酰胺在欧盟的登记申请由杜邦和先正达联合提交，英国为登记文件的起草国。2016年9月14日，溴氰虫酰胺取得欧盟正式登记，有效期至2026年9月14日。目前溴氰虫酰胺在奥地利、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、匈牙利、爱尔兰、意大利、立陶宛、拉脱维亚、芬兰、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、瑞典、斯洛文尼亚、斯洛伐克等欧盟成员国登记。

       溴氰虫酰胺产品在欧盟成员国登记时，必须根据需要采取强制性的减风险措施，以保护操作人员、水生生物、蜜蜂，及其他非靶标节肢动物和地下水等。当溴氰虫酰胺用于生长中的作物时，管理部门也应该考虑其对蜜蜂和大黄蜂（为授粉而释放）的风险。

       另外，申请登记需要提交水处理过程对饮用地表水和地下水中残留影响的详细资料，这些资料必须在欧盟采纳水处理过程评估指南后两年内提交。

       2018年，先正达在西班牙上市溴氰虫酰胺与抗病激活剂活化酯（阿拉酸式-S-甲基）的复配产品Minecto Alpha。2019年，溴氰虫酰胺在意大利紧急豁免使用，用于防治刺吸式口器害虫。2020年，先正达溴氰虫酰胺产品Mainspring在意大利登记，Minecto Alpha在意大利上市；同年，基于溴氰虫酰胺的种子处理产品Lumigen在葡萄牙上市。

3.3  在美国的登记

       截至目前，多个溴氰虫酰胺产品（包括原药）在美国登记、上市，既包括溴氰虫酰胺单剂，也包括其与噻虫嗪、阿维菌素等的复配剂。申请登记的企业有富美实、先正达、科迪华等。登记产品主要用于观赏植物、水果、蔬菜、草坪等，也用于卫生杀虫。具体登记情况见表3。

表3  溴氰虫酰胺在美国的登记

3.4  在加拿大的登记

       2013年起，多个溴氰虫酰胺产品陆续获得加拿大登记，并上市。Benevia用于马铃薯。Verimark沟施或种子处理，用于马铃薯；也可采用土壤处理，用于芸苔属蔬菜。Exirel用于果树和蔬菜。Lumiderm为种子处理剂，用于油菜。溴氰虫酰胺在加拿大的登记情况见表4。

表4  溴氰虫酰胺在加拿大的登记

3.5  在澳大利亚的登记

       2013年12月，溴氰虫酰胺原药获得澳大利亚登记；2014年，其单剂产品Benevia、与噻虫嗪的复配剂Spinner获得登记。溴氰虫酰胺在澳大利亚的具体登记情况见表5。

表5  溴氰虫酰胺在澳大利亚的登记

3.4  在日本的登记

       2014年起，大量的溴氰虫酰胺产品在日本登记和上市，组合化学、住友化学等多家公司参与了其市场开发。拜耳Routine Duo Box GR（溴氰虫酰胺+异噻菌胺）在日本取得登记；Agro-Kanesho溴氰虫酰胺产品Benevia在日本登记、上市；组合化学溴氰虫酰胺单剂产品Esperansa、Benevia、Verimark、Exirel、Padeet和Buzz，与异噻菌胺的复配产品Twin Padeet Box G和Routine Punch Box G等在日本上市，四元复配剂Full-throttle Box GR（溴氰虫酰胺+三氟苯嘧啶+异噻菌胺+氟唑菌苯胺）在日本登记；日本曹达登记和上市了溴氰虫酰胺悬浮剂产品Nisso Verimark，以及与啶虫脒的复配颗粒剂Avail；日产化学登记和上市了溴氰虫酰胺单剂产品Exirel SE和Prirosso G；住友化学在日本上市了Stout Padeet（溴氰虫酰胺+异噻菌胺）；先正达在日本上市了Twin Attack（溴氰虫酰胺+噻虫嗪），用于草坪。

3.5  在其他国家的登记

       2012年7月，杜邦溴氰虫酰胺首先在阿根廷登记，这也是这个产品的全球首个登记，同年上市，商品名为Benevia，用于番茄。这一年，先正达在阿根廷上市了种子处理产品Fortenza Duo（溴氰虫酰胺+噻虫嗪），用于玉米、大豆和向日葵。2019年，先正达在阿根廷推出溴氰虫酰胺与阿维菌素复配产品Minecto Pro。

       2014年，溴氰虫酰胺产品获得巴西登记，用于防治咖啡甲虫。

       2014年，杜邦公司在印度推出溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂产品Benevia。

       溴氰虫酰胺在英国登记的产品主要有3个，申请登记企业有先正达和富美实。先正达Mainspring为41.2%溴氰虫酰胺水分散粒剂，登记用于观赏植物，2019年8月22日取得英国登记，登记证号19198，有效期至2029年3月14日。先正达Minecto One为40%水分散粒剂，登记用于花椰菜、葫芦、豌豆、甘蓝、大葱、胡萝卜、萝卜、辣椒、欧芹、草坪等，2018年10月18日取得登记，登记证号18649，2029年3月14日登记期满。富美实Verimark 20SC为200 g/L溴氰虫酰胺悬浮剂，登记用于西兰花、葫芦、球芽甘蓝、卷心菜、花椰菜等，2018年10月4日取得登记，登记证号18756，有效期至2029年3月14日。

4  专利概况

       溴氰虫酰胺尚处于专利保护期内，2004年杜邦公司申请了相关化合物专利，包括PCT专利、欧洲专利、美国专利、中国专利等，这些化合物专利都将于2024年到期。

       PCT专利：WO2004067528，申请于2004年1月21日，2024年1月20日期满；发明名称：Cyano Anthranilamide Insecticides。

       欧洲专利：EP1599463，申请于2004年1月21日，2024年1月20日期满；发明名称：Cyano Anthranilamide Insecticides。

       美国专利：US7247647，申请于2004年1月21日，2024年1月21日期满；发明名称：Cyano Anthranilamide Insecticides。

       中国专利：CN1829707A，申请于2004年1月21日，2024年1月20日期满；发明名称：氰基邻氨基苯甲酰胺杀虫剂。

5  小结

       溴氰虫酰胺为氯虫苯甲酰胺类似物，两者相比，溴氰虫酰胺适用作物、杀虫谱更广。目前，溴氰虫酰胺已被用于水果、蔬菜、水稻、观赏性苗圃、温室作物、草坪等，防治二化螟、三化螟、豆荚螟、瓜绢螟、棉铃虫、甜菜夜蛾、菜青虫、烟粉虱、白粉虱、蚜虫、斑潜蝇、蓟马、蛴螬、地老虎、二点委夜蛾等害虫。此外，其还用在非农领域，如卫生杀虫。作为鱼尼丁受体抑制剂，溴氰虫酰胺对靶标害虫具有较强的杀伤力，对哺乳动物安全，且环境相容性好。

       溴氰虫酰胺2012年上市，现已覆盖全球主要农业生产国，包括巴西、中国、印度、日本、美国、加拿大、澳大利亚等。溴氰虫酰胺最初由杜邦生产销售，通过不断授权和合作，多家企业参与了其市场开发，包括先正达、拜耳、Agro-Kanesho、组合化学、住友化学和日本曹达等。在富美实、先正达、拜耳以及多家日本公司的共同努力下，溴氰虫酰胺在越来越多的市场应用，产品种类也越来越丰富。

       任何产品都无法绕开抗性，溴氰虫酰胺抗性发展相对较快，在部分地区，烟粉虱种群已对其产生中等水平以上抗性。为了延缓抗性发生、发展，溴氰虫酰胺宜与不同作用机理的药剂轮换使用，或与其他作用机理的药剂复配使用。