全球首款商品化的nAChR拮抗剂——环氧虫啶

世界农化网中文网报道：新烟碱类农药是继有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类杀虫剂之后的第四代杀虫剂，现阶段已成为防治刺吸式口器害虫的主流产品，但抗性以及蜂毒问题一直是阻止其进一步发展的绊脚石。作为当今全球杀虫剂市场的重要门类，其优秀的防治效果，在短时间内还无法找到替代的产品。

目前市面上商品化的新烟碱类杀虫剂基本都为nAChRs激动剂，华东理工大学另辟蹊径在作用机制上进行创新，自主创制了一种顺式氧桥杂环结构新烟碱类杀虫剂——环氧虫啶，开发代号为IPP152616。

该杀虫剂具有杀虫谱广、活性高、毒性低、无交互抗性且作用机理新颖的特点。该药对同翅目的大多数害虫，尤其对稻飞虱、蚜虫和粉虱具有非常优异的杀虫活性，同时对鳞翅目、鞘翅目、双翅目的害虫也有效。可用于水稻、蔬菜、果树、小麦、棉花和玉米等农业及园艺，既可用作茎叶处理，也可进行种子处理。

理化性质

环氧虫啶英文通用名：Cycloxaprid；CAS号：1203791-41-6；分子式：C14H15ClN4O3，相对分子质量：322.5；IUPAC化学名称：(5S,8R)-1-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-2,3,5,6,7,8-六氢-9-硝基-1H-5,8-环氧咪唑[1,2-a]氮杂卓；结构式如图1。

环氧虫啶的结构式

其理化性质如下：

外观：白色或淡黄色粉末固体，无味；

熔点：149.0~50.0 ℃；

稳定性：水解半衰期DT50：5.03 h (25℃，pH 4)，64.18 h (25℃，pH 7)，577.62 h(25℃，pH 9)；水中光解半衰期DT50=7.61 min [(25±1)℃，pH 7，300 W高压汞灯，照射光源距离10 cm]。环氧虫啶的水中光稳定性低于哌虫啶，但优于吡虫啉。

毒性

环氧虫啶对哺乳动物的急性毒性为低毒。小鼠急性经口LD50=1260 mg/kg b.w.，大鼠急性经皮LD50＞5000 mg/kg b.w.，对大鼠急性吸入LC50＞2000 mg/m3，Ames试验呈阴性。

环氧虫啶对非靶标生物如水蚤类、鱼类、藻类、土壤微生物和其他植物影响甚微，对蜜蜂的安全性是吡虫啉的10倍以上，急性接触LD50（24 h）＞0.4 μg/只，急性吸入LC50（48 h）=19.18 mg/L；对大型蚤的急性毒性为EC50（96 h）=14.7 mg/L。环氧虫啶对鸟类、蚯蚓和家蚕的毒性高、风险大，其中对蚯蚓LC50（14 d）=10.21 mg/kg干土，对家蚕3龄期的急性经口毒性LC50=0.138 mg/L。

作用机理

环氧虫啶作用于烟碱乙酰胆碱受体，作用机理与三氟苯嘧啶、Flupyrimin相同，为烟碱乙酰胆碱受体拮抗剂，抑制激动剂与烟碱乙酰胆碱受体（nAChR）的反应，进而使害虫麻痹、死亡。

开发动态

2008年12月19日申请的公开号为CN101747320A、发明名称为二醛构建的具有杀虫活性的含氮或氧杂环化合物及其制备方法的申请中，公开了具有杀虫活性的化合物，以及制备方法和生测试验。该申请作为PCT申请同时进入了欧洲、美国、日本、澳大利亚、俄罗斯、韩国等多个国家，并已于2013年10月获得中国专利局授权；

2011 年5 月，环氧虫啶化合物专利和优化专利独家转让于上海生农生化制品有限公司；

2012年华东理工大学与上海生农生化制品公司及美国富美实公司（FMC）达成三方协议，将共同为环氧虫啶开发国际市场。根据协议，美国富美实公司（FMC）主要负责国际市场，包括国际专利申请、各国农药登记与市场开发等。而上海生农生化制品公司将负责独家生产环氧虫啶原药；

2018年8月，环氧虫啶原药和25%环氧虫啶WP中国获得农药正式登记；

2022年3月，上海生农生化制品公司正式启动环氧虫啶的量产，商品名为稳龙。

可混配有效成分

环氧虫啶可与多种农药和肥料复配，制成水分散粒剂、可湿性粉剂、悬浮剂、油悬浮剂或乳油等剂型，对作物安全且具有明显的协同增效作用，可延缓害虫抗性的产生并减少农药使用和环境压力。具体研究如下：

茚虫威与环氧虫啶的杀虫组合物。可选剂型是悬浮剂、微乳剂、水乳剂、乳油、可湿性粉剂、颗粒剂中的一种。可用来防治适用于防治甘蓝、花椰类等作物上的甜菜夜蛾、小菜蛾、菜青虫、斜纹夜蛾、甘蓝夜蛾、棉铃虫、烟青虫、卷叶蛾类、苹果蠹蛾、叶蝉、金刚钻、马铃薯甲虫等多种害虫，对水稻褐飞虱、白背飞虱、灰飞虱均高效，对甘蓝蚜虫和黄瓜蚜虫也有良好防效，对稻纵卷叶螟有较好的兼防效果。具有高效、低毒、低残留、杀虫谱广、增效作用显著并降低使用成本等特点，特别是其高效性、低毒、低残留，尤其有利于绿色食品的生产。

氰氟虫腙和环氧虫啶的复合杀虫剂。氰氟虫腙和环氧虫啶的重量比为1：50—50：1。其成分中还包含有助剂和载体，其中氰氟虫腙和环氧虫啶占杀虫剂总重量的5%-60%，助剂占杀虫剂总重量的5%-30%，其余为载体。该组合物对稻飞虱和纵卷叶螟具有显著的防治效果。

环氧虫啶与氨基甲酸酯类杀虫剂复配组合物制成超低容量液剂。氨基甲酸酯类杀虫剂为丁硫克百威、仲丁威、唑蚜威、速灭威、灭多威、硫双灭多威中的任意一种。可用于防治水稻、小麦、玉米、蔬菜、烟草、茶树、果树和甘蔗的多种害虫。

环氧虫啶与酰胺类杀虫剂的组合物。其中所述的含有酰胺类杀虫剂，具体选自唑虫酰胺、氟啶虫酰胺、氯虫苯甲酰胺、氟虫双酰胺、氰虫酰胺、溴氰虫酰胺等中的任一种或几种。组合物中两种组分的重量配比为1:99-99:1。所述的组合物还含有助剂、载体和/或颜料。可以用于害虫或者作用于其环境、生境或贮存区域中。该组合物对各种鳞翅目、半翅目、鞘翅目、缨越目、膜翅日、双翅日害虫及端类具有较高的防治效果，且具有良好的速效性和持效性，广泛用于水稻、蔬菜、果树、花齐、茶叶等作物的害虫防治。

环氧虫啶与丁醚脲的杀虫组合物。两者的质量比为1:50‑50:1。该组合物具有显著的增效作用，能够延缓害虫产生抗药性风险，提高防治效果和降低有效成分用量，适用于防治农作物上半翅目、鳞翅目类害虫。

三氟甲吡醚和环氧虫啶的复合杀虫组合物。三氟甲吡醚和环氧虫啶的重量比为1～80：1～80。该杀虫组合物能产生较高的协同增效作用，克服和延缓了害虫抗药性，杀虫速度快，持效期长，降低了用药成本，防治效果明显高于其单剂使用。可防治农作物上发生的鳞翅目害虫，尤其可用于防治棉铃虫、螟虫，其效果明显高于其单剂使用。

乙基多杀菌素和环氧虫啶的杀虫组合物。乙基多杀菌素占组合物的重量百分比为0.1%-10%，环氧虫啶占组合物的重量百分比45%-90%，余量为表面活性剂和/或载体。通过降低组合物中乙基多杀菌素的百分含量，提高了环氧虫啶的百分含量，一方面降低了杀虫组合物的杀虫成本，另一方面提高了对低龄幼虫的防治效果。

环氧虫啶和吡啶喹唑咻的杀虫组合物。环氧虫啶和吡啶喹唑咻的重量比为1:10~10:1，环氧虫啶和吡啶喹唑咻重量总和在农药组合物中的重量百分比为5%~93%；剂型是悬浮剂、水分散粒剂、水乳剂、微乳剂、可湿性粉剂中的一种,应用于防治蓟马、蚜虫、粉虱等农业害虫。

三氟苯嘧啶和环氧虫啶的高效复配农药组合物。与单剂相比，该组合对水稻稻飞虱等同翅目害虫增效明显，可提高防治效果；可替代高毒性农药，并减少用药量，有效降低生态环境污染和稻谷中农药残留；兼有速效和长持效特性，而单一药剂或速效差、或持效期短；抑制稻飞虱等同翅目害虫对单一药剂的抗药性；与单剂相比，两种单剂组合可降低应用成本。

乙螨唑和环氧虫啶杀螨组合物。乙螨唑和环氧虫啶的质量比为80:1-1:80。该乙螨唑和环氧虫啶杀螨组合物通过乙螨唑与环氧虫啶复配，能够起到增强乙螨唑和环氧虫啶对害螨活性作用，相比于单独使用两种组分，在用量减少的情况下，能够获得相当或更好的防治效果，而且还解决了单一使用某一种成分带来的抗性问题、药效问题、成本问题。

噻呋酰胺和环氧虫啶的水稻种于处理剂。噻呋酰胺和环氧虫啶重量配比范围是20:1-1:20，对水稻种于处理后用于防治水稻中前期主要病虫害，与单剂相比对水稻纹枯病和稻飞虱均具有明显的增效作用，可显著提高防治效果，可以替代部分中高毒杀虫、杀菌剂，减少用药量，降低环境污染和农产品残留，有效节约田间劳动力成本。

环氧虫啶和尿素复配增效杀虫剂。包括环氧虫啶、尿素和其他杀虫助剂，其中环氧虫啶和尿素的质量比为1:0.1‑100，环氧虫啶和尿素的混合质量占复配增效杀虫剂总重量的50‑75％。添加尿素可以作为杀虫剂的防冻剂，对于植物又是一种重要的肥料，还可以增效环氧虫啶，可以显著减少环氧虫啶的使用量。对于蚜虫、粉虱、飞虱、介壳虫、蓟马、椿象具有显著的防治功效，提高环氧虫啶作为烟碱杀虫剂的杀虫效果，降低农药的使用量，延缓害虫抗性的发展。

前景展望

环氧虫啶作为具有自主知识产权、对商品化新烟碱杀虫剂的抗性害虫高活性的新型杀虫剂，不但可作为抗性治理的有效替代品种，又可用于害虫的综合防治, 得到了国际上的普遍认可和高度评价。环氧虫啶极有可能成为一个大有发展前途的新颖杀虫剂。