产品毒性分析及风险提示——氯虫苯甲酰胺

日期:10-29-2020

氯虫苯甲酰胺是由杜邦公司研发出的第一个具有新型邻酰胺基苯甲酰胺类化学结构的广谱杀虫剂。其于2007年在菲律宾率先登记，商品名为“Prevathon”，用于防治甘蓝、茄子和水稻咀嚼式口器害虫，2008年在中国登记，商品名为“康宽”，至今在美国、英国、加拿大、澳大利亚等国家均有登记，销售额稳居杀虫剂前列。截止2020年10月26日，我国氯虫苯甲酰胺农药的有效登记个数为34个，原药登记厂家4家，登记作物22种。氯虫苯甲酰胺高效广谱且低毒，其化合物专利大多将于2021年3月到期，相信在专利到期后，将会迎来一股登记热潮。

1 氯虫苯甲酰胺的作用机理

氯虫苯甲酰胺具有一种全新的杀虫作用机理，通过与害虫鱼尼丁受体结合，高效激活其体内鱼尼丁受体(RyRs)，打开钙离子通道，使贮存在细胞内的钙离子持续释放到肌浆中。该药剂通过过度释放细胞内的钙离子引起肌肉持续收缩，昆虫取食中毒后会出现抽搐瘫痪症状，并立即停止进食，这一过程仅需数分钟，之后则会在1-4天内死亡。除了胃毒作用外，氯虫苯甲酰胺还具有触杀作用，可杀灭虫卵。氯虫苯甲酰胺选择性地作用于昆虫鱼尼丁受体，与哺乳动物鱼尼丁受体适配性不高，因此具有很好的选择性和安全性。

2 氯虫苯甲酰胺的应用

氯虫苯甲酰胺用于生产的主要剂型有悬浮剂、水分散粒剂、颗粒剂、微囊悬浮剂等。可用于防治大豆、番茄、甘蓝、甘薯、甘蔗、花椰菜、辣椒、马铃薯、棉花、苹果、水稻、西瓜、小白菜、烟草、玉米、茭白、豇豆等作物上的鳞翅目、鞘翅目、半翅目和双翅目等多种类虫害，作用范围广，效果优异。除了喷雾使用外，氯虫苯甲酰胺还可通过拌种处理或沟施处理防治土壤中的蛴螬和小地老虎等害虫。

氯虫苯甲酰胺单季通常可使用1-2次，对相关虫害防效最高可达100%。部分已公开的药效试验结果如下：

剂型	用药量	防治对象	药效
0.4%氯虫苯甲酰胺颗粒剂	36 g/hm2/1次 42 g/hm2/1次	水稻稻纵卷叶螟	92.57%（药后24d） 94.32%（药后24d）
5%氯虫苯甲酰胺超低容量液剂	30g/亩/1次 40g/亩/1次	玉米黏虫	95.84%（药后7d） 98.06%（药后7d）
20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂	10ml/亩/2次 15ml/亩/2次	水稻稻纵卷叶螟	93.3%（药后11d） 100%（药后11d）
200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂	15ml/亩/2次	玉米草地贪夜蛾	100%（药后7d）
200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂	10g/亩/1次	大白菜菜青虫	95.00%（药后12d）

氯虫苯甲酰胺上市已十余年，这也不可避免的会出现一些抗药性问题。根据文献报道，部分地区的小菜蛾、二化螟、稻纵卷叶螟等对氯虫苯甲酰胺有了不同程度的抗性，广东省的6个小菜蛾种群对氯虫苯甲酰胺的抗性分别达到2.6倍、12倍、18倍、81倍、140倍和2000倍的抗性水平，部分种群在田间已经发展为极高抗性水平。

对于可能出现的抗性风险问题，农药厂商可以将氯虫苯甲酰胺和其他不同作用机理的杀虫剂进行混配，如吡蚜酮、噻虫嗪、阿维菌素等，可降低害虫抗药性发生的可能性，保证药剂有好的防治效果和长久的生命周期

此外，不同农药混配还可以增强药效，如氯虫苯甲酰胺与高效氯氟氰菊酯、虫螨腈、毒死蜱、甲维盐、乙基多杀菌素、噻虫嗪按6∶5、1∶2、1∶1、3∶4、3∶5、3∶8复配时增效作用最显著，其共毒系数分别为220.28、214.15、298.79、171.85、201.90、319.64。根据中国农药信息网显示，目前与氯虫苯甲酰胺进行复配登记的其他成分有杀虫单、噻虫胺、吡蚜酮、三氟苯嘧啶、啶虫脒、阿维菌素等。

3 氯虫苯甲酰胺的理化性质和残留代谢

3.1 主要理化性质：

项目	相关信息
英文通用名	Chlorantraniliprole
化学名称（中文）	3-溴-N-[ 4-氣-2-甲基-6-[(甲氨基甲酰基)苯]-1-(3-氯吡啶-2-基)-1-氢吡唑-5-甲酰胺
分子量	483.15   g/mole
CAS号	500008-45-7
分子式	C18H14BrCl2N5O2
结构式
外观	米白色细晶粉末(99.2 %)
水中溶解度	20℃，pH 7，0.880 mg/L (99.2 %)
有机溶液中溶解度 纯度99.8 %，20℃ (g/L)	丙酮：3.446；乙腈：0.711；二氯甲烷：2.476；乙酸乙酯：1.144； 甲醇：1.714；辛醇：0.386；邻二甲苯：0.162
正辛醇/水分配系数	20   °C，pH 7，log POW = 2.86   (99.2 %)
饱和蒸汽压	20℃，6.3×10-12 Pa (99.2   %)
熔点	208   °C – 210 °C (99.2 %)

3.2 残留代谢

3.2.1 环境中残留代谢：

氯虫苯甲酰胺在土壤中矿化率较低，有氧条件下，120天内矿化率小于4.37%，100天内不可萃取物含量小于9.24%，无氧条件下矿化率和不可萃取物含量进一步降低。其吸附系数Kfoc值为180-539 mL/g，较难土壤吸附。

有氧和无氧条件下氯虫苯甲酰胺在土壤中平均半衰期大于180 d，难降解，主要代谢产物为IN-EQW78、IN-ECD73、INF6L99、IN-GAZ70和IN-F9N04；其在水中的降解速度与温度和pH相关，pH 4和7时在水中稳定，pH 9时不稳定，15，25，50℃条件下DT50分别为50、10、0.3天，代谢产物与土壤中类似，主要代谢物为IN-EQW78。光照会加快氯虫苯甲酰胺的降解速度，其土壤光解半衰期为43 d，属中等降解。

3.2.2 动植物体内残留代谢：

植物体内代谢：

氯虫苯甲酰胺在植物上的残留代谢试验结果表明，苹果、生菜和番茄上的可萃取残留物均> 95%TRR（总放射量），主要残留均存在于苹果、生菜和番茄的表面，占比59.8-91.6%TRR；氯虫苯甲酰胺母体均为这些植物食用和饲用部位上唯一可定量的残留物，占比达86.2-92.2%TRR；水稻稻草上可以检测到一定量的残留物IN-GAZ70和IN-EQW78，但这些残留物主要来自于水稻对相关土壤残留物的吸收，而不是自生的代谢产物。氯虫苯甲酰胺用于棉花上后，棉籽中未检测到放射性残留物，氯虫苯甲酰胺母体是叶片上的唯一残留物。

由于氯虫苯甲酰胺在植物体内代谢很慢，且大部分残存在植物表面，其在植物体内没有相关的主要降解代谢路径。

动物体内代谢：

氯虫苯甲酰胺进入母鸡和山羊等动物体内后会被快速代谢并排泄（93-98%应用剂量）。其在羊体内没有明显转移到肌肉和羊奶中，会被迅速排泄出体外，羊奶、肝脏和肾脏中的残留物含量低于1%。氯虫苯甲酰胺母体在羊奶中残留量占羊奶中总放射量（TRR）的23.5%，三种主要代谢物分别为IN-K9T00、IN-HXH40和IN-HXH44。氯虫苯甲酰胺在大鼠和母鸡体内的代谢情况与在山羊体内相似。在10 mg/kg feed剂量下，鸡蛋中的残留物含量约为总量的3%左右，其中蛋黄中放射量占总摄入剂量的0.38%，蛋清中则为2.96%。山羊和母鸡的肌肉和脂肪中放射量均很低，肝脏、肌肉和脂肪中的主要残留物为氯虫苯甲酰胺母体。

氯虫苯甲酰胺在这些动物体内可进行N-去甲基化和甲基-苯基羟基化反应，然后进一步氧化生成羧酸，也可失水环化从而生成各种环状代谢物。N-甲基酰胺的水解和苯基与吡唑环之间的酰胺桥断裂形成苯甲酸衍生物等反应也有发生。

3.2.3 氯虫苯甲酰胺的加工农残

氯虫苯甲酰胺在模拟巴氏消毒和灭菌的条件下水解稳定，在以烘焙/酿造/煮沸为代表的水解条件下会形成降解产物IN-F6L99、IN-ECD73和IN-EQW78。

苹果汁、苹果泥、苹果酱和苹果罐头的加工农残研究结果表明：苹果果实中氯虫苯甲酰胺的残留量在0.026-0.081mg/kg之间，苹果酱中氯虫苯甲酰胺残留量为0.022mg/kg，苹果泥中氯虫苯甲酰胺残留量约为0.005-0.007 mg/kg；在苹果汁或苹果罐头中均未发现氯虫苯甲酰胺残留；在任何加工产品中均未检测到降解产物IN-EQW78、IN-ECD73和IN-F6L99。

根据加工因子显示，农产品苹果汁、苹果泥、苹果酱和苹果罐头加工因子均远小于1，果渣中的残留量较加工前增加，加工因子大于1。

4 氯虫苯甲酰胺毒理信息

4.1 氯虫苯甲酰胺健康毒理：

急性毒性：大鼠经口毒性LD50 > 5000 mg/kg bw（微毒）；经皮毒性LD50 > 5000 mg/kg bw（微毒）；吸入毒性LC50 > 5.1 mg/L（微毒）；对新西兰白兔无皮肤刺激性，有轻微眼刺激性；对豚鼠和小鼠无皮肤致敏性。

啮齿动物和狗的短期经口毒性：最敏感终点NOAEL =278 mg/kg/day（1年狗经口试验）。在大鼠、小鼠和狗的毒理试验中，受试动物在给药后持续出现肝重量增加，这是由于肝代谢和细胞色素P450肝酶诱导的药理反应。这些反应对啮齿动物来说被认为是适应性的、非不良反应，然而，考虑到在狗身上观察到的绝对和相对肝脏重量的增加量较高（在1年的狗研究中，与各自的对照相比，绝对肝重增加了30%以上），因此狗被认定为最敏感物种。

短期经皮毒性：最敏感终点NOAEL = 1000 mg/kg/day（28天大鼠经皮试验）。给药后大鼠体重增长减缓，摄食量下降，但对绝对体重没有影响。

氯虫苯甲酰胺无致癌性、无生殖毒性和发育毒性、无神经毒性；其不具有染色体损伤的潜在性，在体外和体内均无致突变性或遗传毒性。

毒代动力学：

氯虫苯甲酰胺在动物体内的主要代谢步骤为甲基-苯基和N-甲基碳的羟基化，羟基代谢物的进一步代谢包括N-去甲基化、氮碳环化和水分子损失、醇氧化成羧酸、酰胺桥裂解、胺水解和O-葡萄糖醛酸化等反应。

大鼠单次给药代谢试验结果表明，低剂量（10 mg/kg bw）给药后48小时内的吸收率为73-85%，高剂量（200 mg/kg bw）给药后的吸收率为12-13%。氯虫苯甲酰胺在大鼠体内的吸收排泄速度很快，血浆浓度峰值出现在低剂量和高剂量单次给药后5-12小时，血浆消除半衰期为38-82小时。其在大鼠不同组织中广泛分布，组织：血浆浓度比率<1，表明积聚的可能性很低。给药后48-72小时，排泄基本完成，48小时内可通过胆汁快速排泄（49-53%）。单次或多次给药后7天内经排泄物大量排出（88-97%），主要排泄途径是粪便，其次是尿液，呼出气体中无明显排出。

4.2 氯虫苯甲酰胺生态毒理：

陆生生物毒性数据：鸟类毒性数据：急性经口LD50 ≥ 2250 mg/kg bw；短期饲喂LD50 ≥ 1729 mg/kg bw/day；繁殖毒性NOEL = 10.1 mg/kg bw/day。蜜蜂经口LD50 > 104.1 μg/bee，蜜蜂接触LD50 > 4 μg/bee。蚯蚓急性LC50 > 1000 mg/kg干土，蚯蚓繁殖毒性NOEC > 320 mg/kg干土；对土壤微生物毒性（氮转化）NOEC = 0.7 mg/kg干土。氯虫苯甲酰胺对鸟类、蜜蜂和蚯蚓的急性毒性均为低毒。

水生生物毒性数据：羊头鱼急性LC50 = 12 mg/L，虹鳟鱼早期阶段毒性NOEC = 0.11 mg/L；大型溞急性EC50 = 0.0116 mg/L，大型溞繁殖NOEC = 0.00447 mg/L；对绿藻生长抑制毒性EC50 > 2 mg/L。氯虫苯甲酰胺对鱼类和藻类急性毒性均为低毒，对大型溞急性毒性为剧毒。

氯虫苯甲酰胺对鸟类和蜜蜂、蚯蚓等陆生生物毒性较低，对水生生物中的鱼、藻等毒性也较低，对大型溞毒性较高。

5 总结

氯虫苯甲酰胺作为一种新型广谱杀虫剂，可用于防治鳞翅目的夜蛾科、螟蛾科、蛀果蛾科、卷叶蛾科、粉蛾科、菜蛾科、麦蛾科、细蛾科等多种类害虫，效果优异；对部分鞘翅目、半翅目和双翅目虫害，如稻水象甲、烟粉虱、美洲斑潜蝇等也有较好防效。氯虫苯甲酰胺具有很强的渗透性和传导性，耐雨水冲刷，在植物上不易降解，具有化学稳定性，因而其持效期相对更长，一般可达15天以上，可用在作物生长的各个时期。

氯虫苯甲酰胺对大鼠急性毒性很低，其药液的透皮吸收率也较低（小于5%），对人和鸟、蜜蜂、蚯蚓、鱼和藻类等生物比较安全。不过，该药对同是鳞翅目的家蚕毒性很高，应远离蚕室、桑园使用。氯虫苯甲酰胺在环境土壤中难降解，在大鼠（啮齿类）、母鸡（禽类）和山羊（反刍类）等代表性动物体内吸收排泄较快，不易富集，使用后在动植物和环境中的残留风险也较小，是值得选择的广谱高效低风险农药。

以勒标准拥有国内较早从事农药登记和风险评估的研究团队，熟练掌握欧美和中国等国家的农药风险评估技术。

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·动植物体内代谢、残留和膳食风险评估、加工农残风险评估

·毒理研究和健康风险评估

·环境归趋和行为、生态毒理研究和环境风险评估

·作用机理、药效和抗性研究

·与其他杀虫剂的比较