性能优异的三唑类杀菌剂新有效成分逐步面世，未来发展空间可期

日期:11-02-2023

来源：《现代农药》2023年第4期

作者：刘晓玲、刘然、邢立国、张宏军

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三唑类农药为有机杂环类化合物，化学结构上共同特点是主链上含有羟基（酮基）、取代苯基和1,2,4-三唑基团化合物。目前商品化三唑类杀菌剂大多数为1H-1,2,4-三唑、1H-1,2,4-三唑硫酮类化合物，成为了研究的热点。根据结构不同，三唑类化合物可分为三氮唑联烯原子、三唑联芳环、三唑磺酰胺（吲唑磺菌胺）以及三唑异丙醇（氯氟醚菌唑）等类别。三唑类杀菌剂的作用机理是影响麦角甾醇的生物合成，由于三唑类化合物中三唑环上sp2杂化的原子具有孤对电子，可阻碍铁啉氧络合物的形成，会破坏生物体麦角甾醇的合成，而麦角甾醇对细胞结构和功能的维持具有不可替代的作用。三唑类农药还对作物的生长具有诱导调节作用，可增强植物的抗倒伏能力。

1973年拜耳公司推出第一个商品化具有手性碳的杀菌剂三唑酮，目前使用的大部分三唑类杀菌剂都是20世纪80年代至90年代商品化的，20年间共有20余种三唑类农药上市。进入21世纪后，三唑类的研发和上市进度趋于缓慢，2000年至今，三唑类杀菌剂家族中只上市了4个新的有效成分，包括硅氟唑、吲唑磺菌胺和氯氟醚菌唑等。近年来欧美在再评价中接连禁限用了一批三唑类杀菌剂，市场上对三唑类杀菌剂安全性的关注和对替代产品的需求也逐渐增加。

一、国内外登记和管理现状

1. 我国登记现状

三唑类杀菌剂在我国登记和使用多年，截至目前已进行有效登记的有20余种有效成分(表1)，3000余种制剂，从早期开发的品种三唑酮、联苯三唑醇，到近期新开发上市的氯氟醚菌唑,在我国均有登记和使用。

表1  三唑类杀菌剂登记情况

三唑类杀菌剂具有杀菌谱广、药效高、内吸性强、持效期长的特点，在我国登记范围包括小麦、水稻、玉米等谷物，香蕉、梨、葡萄、苹果等果树，黄瓜、茭白、莲藕等蔬菜，枸杞、人参、金银花等中药材，以及观赏花卉、烟草、橡胶树等其他经济作物。

我国对农药产品的毒性分类主要参照急性经口和经皮毒性，三唑类杀菌剂多为低毒产品，有少量为微毒或中等毒，属于急性毒性较低的一类产品。三唑类杀菌剂在我国登记的剂型范围较广，包括乳油、可湿性粉剂和可溶液剂等常规剂型，悬浮剂、水乳剂和微乳剂等水性剂型，水分散粒剂等固体剂型，还包括微囊悬浮-水乳剂等缓释剂型，以及热雾剂、超低容量液剂等特殊剂型。

2. 欧盟登记管理现状

（1）登记现状与再评价进展

在91/414/EC法令和2007/1109号法规框架下，截至2023年6月14日，欧盟共批准登记20种三唑类有效成分，主要登记用于谷物、蔬菜、水果等作物（表2、表3）。

欧盟审批通过的原药有效期通常为10年，自2011年开始，欧盟对2024年12月31日前到期的有效成分进行再评价。在这个背景下，欧盟批准使用的有效成分数量进一步降低，占比约为2%的高风险农药有效成分将减少，而占比约为37%的低风险农药有效成分增加。随着致力于减少使用化学农药的欧洲绿色协议的推进，欧盟将进一步减少对化学农药的依赖，以及增加低风险非化学农药的使用。

表2  欧盟有效登记期内的三唑类杀菌剂

表3  欧盟已撤销登记的三唑类杀菌剂

这20种三唑类杀菌剂，除氯氟醚菌唑尚未进入再评价计划，已有10种结束了再评价程序，这10种有效成分均已被撤销登记（表3）。撤销登记的理由通常有3种，分别是缺少申请人、缺少用于评价安全性的关键数据以及无法证明在欧盟的使用场景中对人类健康和环境安全造成的风险能够被接受。启动欧盟的再评价程序需要由符合条件的申请人来发起，在被撤销的有效成分中，除丙环唑以外，其余9个都是因申请人的原因而提前结束了再评价程序。

（2）候选替代物质清单

欧盟1107/2009法规提出了设立候选替代物质清单的要求，规定满足以下至少1个条件的有效成分可以被纳入候选替代物质清单管理，条件包括ADI（每日允许摄入量）、ARfD（急性参考剂量）或AOEL（可接受的操作暴露水平）明显低于同组或相同用途的其他产品；符合判定为PBT（持久、生物蓄积和有毒）的所有条件中的两条；存在某些关键的毒理学效应（例如发育神经毒性或免疫毒性），同时存在高风险的暴露场景（例如容易造成地下水暴露）；含有高含量的非活性异构体；分类为致癌性1A或1B；分类为生殖毒性1A或1B；内分泌干扰物。欧盟计划把20%已批准的有效成分纳入到这个清单中进行管理。共有10个三唑类杀菌剂曾被纳入欧盟候选替代物质清单管理，其中糠菌唑、苯醚甲环唑、叶菌唑和戊唑醇在欧盟有效登记期内。

二、三唑类杀菌剂的安全性评估

1. 欧盟的分类和安全性评估

欧盟依据1272/2008号条例（CLP、分类、标签和包装条例）对20种三唑类杀菌剂（表2、表3）的安全性进行了分类。从环境影响分类看，有7个品种对水生生物有急性毒性风险，13个品种对水生生物有长期毒性风险（表2、表3）。

欧盟近年来撤销登记的10个三唑类杀菌剂中，唯一经过评估的只有丙环唑。欧盟委员会决定自2018年12月撤销丙环唑的登记，根据评估意见：

1. 丙环唑被分类为生殖毒性1B类，并因缺少代谢物毒性数据而无法制定最大残留限量；

2. 3个地下水中的代谢物超过限量标准，且不能排除对地下水和人类健康的风险；

3. 由于缺少足够数据，不能排除对人类、野生陆生脊椎动物和鱼类的内分泌干扰影响，无法完成膳食风险评估，无法确定最大残留限量值，无法完成2个地下水代谢物对水生生物暴露的风险评估，无法证明用于生成毒理学数据的原药中是否含有毒性相关杂质。基于这些原因，欧盟委员会决定不批准丙环唑的续展。

三唑类杀菌剂近年来在欧盟争议较大，一些老品种经再评价程序退出欧盟市场。究其原因，一方面跨国公司存在对有效成分更新换代的需求，另一方面欧盟地区对内分泌干扰等安全性评估的重视程度不断加强。

根据2018年出台的内分泌干扰评价标准，对于三唑类杀菌剂这一类有潜在生殖毒性及内分泌干扰嫌疑的品种，要排除内分泌干扰的风险，需要补充大量、昂贵且结果难以预料的健康和环境毒理数据来支持。这些因素综合起来，造成了在欧盟本轮再评审中，多个三唑类杀菌剂登记被撤销。

2. 典型三唑类杀菌剂急性毒性

关于急性毒性，选择的7种典型三唑类杀菌剂（表4），除了环丙唑醇分类为中等毒性以外，其余6种的分类均为低毒；除粉唑醇为对眼睛中等刺激，其余6种均未显示眼刺激影响；除了丙环唑和氯氟醚菌唑为皮肤致敏物，其他5种均未显示皮肤致敏性；7种均未显示皮肤刺激性。由此可见，三唑类杀菌剂是一组急性毒性较低的产品，但是产品开发中需要关注皮肤致敏和眼刺激性影响，对于显示眼刺激或皮肤致敏的品种，在制剂的研发中需要筛选合适配方，降低或避免原药带来的眼刺激性或皮肤致敏性。

表4  典型三唑类杀菌剂的毒性效应研究

3. 典型三唑类杀菌剂毒性效应

根据欧盟公布的评估报告，归纳7种三唑类杀菌剂的致癌、致畸以及致突变效应研究（表4）。在致癌性研究中，3个品种显示出对小鼠的致癌性影响，其中戊唑醇排除了对人类产生类似影响的可能性，而氟环唑和环丙唑醇的现有研究未能排除对人类相应的风险。
在生殖发育相关研究中，在所有7种产品的动物试验中都显示出不同程度的生殖发育影响，最终氟环唑、丙环唑和环丙唑醇被分类为生殖毒性1B，戊唑醇分类为生殖毒性2类，其余3种产品排除了生殖发育毒性风险。全部7种产品都没有表现出致突变影响。综合以上情况，在三唑类杀菌剂的开发与安全性评价过程中，需要重点关注致癌性及生殖发育毒性相关研究，对动物试验中观察到的影响进行科学分析与评价，以排除对人类可能产生的类似影响。

4. 典型三唑类杀菌剂对环境中水生非靶标生物的影响

通过查询欧盟农药分类信息，选取表4中的7种三唑类杀菌剂，依据现有数据可知，戊唑醇、丙环唑和环丙唑醇未能排除对水生生物急性风险，戊唑醇、氟环唑、丙环唑和环丙唑醇未能排除对水生生物慢性风险；苯醚甲环唑、粉唑醇和氯氟醚菌唑免于环境分类。

根据GB/T 31270—2014《化学农药环境安全评价试验准则》对农药生物富集的等级划分，粉唑醇为低富集性，其余6个品种均表现为中等富集性。

三、三唑类杀菌剂的未来展望

近10年来，三唑类杀菌剂的新品种开发进入迟滞阶段，自吲唑磺菌胺于2007年上市，时隔11年，新的三唑类有效成分氯氟醚菌唑于2018年上市，目前三唑类杀菌剂的研发中还包括了科迪华的Fluoxytioconazole、巴斯夫的Ipfentrifluconazole等新有效成分，未来有望出现更多用量低、药效好、对人类健康和环境安全更友好的品种。

在三唑类杀菌剂的研发、评价和登记过程中，需要关注对其生殖毒性和内分泌干扰特性的评价，以排除对人类健康和水生非靶标生物的不利影响。虽然三唑类物质对芳香化酶具有潜在影响，但近年来国外对包括氯氟醚菌唑在内的部分品种的评估结论显示，通过规范的测试评价来排除三唑类杀菌剂的内分泌干扰嫌疑是行之有效的。

对于近年来在欧盟退市的三唑类杀菌剂，欧盟并未完成其中大多数品种的内分泌干扰评估，因此需要对这类物质的毒性机制和内分泌干扰特性的进一步研究。考虑到三唑类杀菌剂普遍存在代谢产物数量众多，且存在一系列非特异性的衍生代谢产物，对这些代谢产物的安全性评价也值得特别关注。原药生产中，可以通过生产工艺控制减少有毒理学风险的异构体或杂质的产生。随着一些在安全性方面表现更加优异的三唑类有效成分的逐步面世，将给三唑类杀菌剂带来更多的发展空间。

我国现有登记的20余个三唑类有效成分，大多已在我国登记使用10年以上，作为主要的杀菌剂品类之一，对保障粮食安全和农产品有效供给意义重大。因此对于现有品种，有必要依据在我国的特定使用条件，进行因地制宜、科学地风险评估。通过减少对化学农药的过度依赖，研发低风险绿色农药及推广绿色防控技术等，来最大限度地减少化学农药对人类健康和环境的负面影响。