螺虫乙酯市场分析及展望
发布日期:2022-05-16 作者:中农立华原药 任永志

 

       螺虫乙酯(spirotetramat)是拜耳公司继螺螨酯和螺甲螨酯后,开发的季酮酸类(以杀虫为主)杀虫杀螨剂,也是该类化学结构中第一个具有广谱活性的产品。

       螺虫乙酯与螺螨酯(spirodiclofen)和螺甲螨酯(spiromesifen)为同类化合物。螺虫乙酯高效广谱,可用于多种作物包括棉花、大豆、柑橘、热带果树、坚果、葡萄、啤酒花、马铃薯和蔬菜等,防治各种刺吸式口器害虫,如蚜虫、蓟马、木虱、粉蚧、粉虱和介壳虫等。

       螺虫乙酯具有在木质部和韧皮部双向内吸传导性能,该化合物可以在整个植物体内向上或向下移动,抵达叶面和树皮,从而防治如生菜和白菜内叶上隐藏及果树皮上的害虫。这种独特的内吸性可以保护新生茎、叶和根部,防止害虫的卵和幼虫生长。双向内吸传导性意味着害虫没有安全的可以隐藏的地方,防治作用更加彻底。其另一个特点是持效期长,可提供长达8周的有效防治。

1  理化性质

       英文通用名:spirotetramat;化学式:C21H27NO5;相对分子质量:373.4;CAS登录号:203313-25-1;沸点:560.96℃;密度:1.202 g/cm³。结构式如图1。

图1  螺虫乙酯的结构式

       急性经口、经皮和吸入试验表明,螺虫乙酯原药为中等毒性到低毒。

       螺虫乙酯原药对雌性大鼠急性经口LD50>2,000 mg/kg,雌雄大鼠急性经皮LD50>2,000 mg/kg,雌雄大鼠急性吸入LC50>4.183mg/L。

       它对皮肤没有刺激作用,对动物和人的皮肤有潜在致敏性;对眼睛有刺激作用,可使兔子眼睛虹膜混浊引发虹膜炎。大鼠90 d亚慢性喂养毒性试验最大无作用剂量:雄性大鼠为148 mg/kg·d,雌性大鼠为188 mg/kg·d;致突变试验:Ames试验、小鼠骨髓细胞微核试验、体外哺乳动物细胞染色体畸变试验均为阴性,未见致突变性。

       对鸟类无毒,对蚯蚓毒性相当低。在急性和触杀试验中,螺虫乙酯对蜜蜂无毒,但幼蜂饲喂(brood feeding)研究和风洞试验表明,此物质对幼蜂有显著的影响,包括使成蜂和蛹的死亡率增加,卵孵化终止,幼蜂数量减少。它对多种非靶标陆地节肢动物有影响。该剂对淡水鱼和海鱼有中等毒性,对淡水无脊椎动物有轻微到高的毒性,对海里的无脊椎动物有中到高的毒性。对水蚤和藻类有毒性。

2  原药供应

       截止到2022年3月26日,根据中国农药信息网查询,螺虫乙酯原药登记证件16个,登记含量96%以上。

表1  螺虫乙酯原药在我国的登记情况

       目前国内市场原药供给主要来自河北兰润植保和拜耳股份公司,河北兰润装置产能500吨,未来有扩产计划。目前螺虫乙酯国内原药根据制剂需求量折算(包含制剂出口)预计300~400吨左右,未来市场呈现增量趋势。

3  原药合成工艺

       螺虫乙酯是由关键中间体2,5-二甲基苯乙酰氯与1,4-取代环己胺进行反应得到,主要有2条工艺路线。

       路线1:手性源法,cis-8-甲氧基-1,3-二氮杂螺[4,5]癸-2,4-二酮为初始原料,水解得到的氨基羧酸先进行酯化,然后将氨基酰胺化,合环,将羟基酯化得到螺虫乙酯。

       路线2:4-甲氧基-1-氰基环己胺和2,5-二甲基苯乙酰氯反应得到4-甲氧基-1-氰基环己基-2,5-二甲苯乙酰胺,然后将氰基水解成酯基,合环,羟基酯化后手性拆分得到螺虫乙酯。

       方法1反应起始原料复杂,但是不需要对终产物进行手性拆分;方法2工艺路径相对简单,但是需要对终产物进行手性拆分(只有顺式异构体具有活性)。

4  原药价格情况

       近两年螺虫乙酯原药价格维持在65万元~75万元/吨之间,拜耳货源价格偏向高端。价格浮动主要受供给需求及开工影响,生产厂家涉及产能迁址,同时受疫情、冬奥会、取暖季大气污染防治、环保等影响,开工率偏低。拜耳方面对国内授权企业供货计划性要求严格,未有多余货源供给市场,进入2022年,市场一度紧张,用药季节,流通原药价格一度上调至78万元/吨。预计随着国内产能逐步放量,未来原药市场价格会逐步回调,终端市场需求逐步放量。

5  海外市场应用

       拜耳计划在全球70余个国家上市螺虫乙酯。2007年,螺虫乙酯获准在突尼斯登记,这是该产品在全球的首个登记。2008年,螺虫乙酯获准在美国和加拿大登记。随后,在日本、中国、哥伦比亚、墨西哥、土耳其、新西兰、英国和澳大利亚,螺虫乙酯纷纷获得登记。此外,螺虫乙酯作为新有效成分,2014年获得在欧盟的正式登记。2014年5月1日,螺虫乙酯被列入欧盟农药登记条例(1107/2009)已登记有效成分名单,有效期至2024年5月1日。

       此外,螺虫乙酯亦已在摩洛哥、巴西、阿尔及利亚、阿根廷、智利、巴基斯坦、塞内加尔、南非、贝宁、喀麦隆、加纳、象牙海岸、利比里亚、尼日利亚和多哥等国取得登记。迄今,全球登记螺虫乙酯的国家已超过50个。

       2016年,螺虫乙酯的全球销售额为1.80亿美元;2019年全球销售额为2.32亿美元。2014—2019年的复合年增长率为4.6%。

       美国是螺虫乙酯最重要的市场,中国和秘鲁也是其重要市场。

       随着混剂市场的逐步开发,欧盟对烟碱类相关产品的禁限用,预计螺虫乙酯会继续呈现增量,尤其在化合物国产规模化,会更有利于该化合物成本优化及终端推广应用增量。

6  国内终端市场应用情况

       截止到2022年3月27日,根据中国农药信息网查询,螺虫乙酯单剂登记共30个,登记剂型以悬浮剂为主,混剂登剂有90个,涉及混剂配方成分有阿维菌素、噻嗪酮、呋虫胺、氟啶虫酰胺、噻虫啉、噻虫嗪、乙螨唑等产品。

表2  螺虫乙酯混剂在我国的登记情况

       从证件趋势看,混剂登记为主流,主要靶标定位为各种刺吸式口器害虫,终端应用方向为混剂或者组合应用延缓抗性、协同增效,增加持效期及速效性。其中混配成分阿维菌素登记占比15.56%,噻嗪酮、呋虫胺及氟啶虫酰胺暂列第二、三位,分别占比11.11%、11.11%和10%;噻虫啉、噻虫嗪、乙螨唑、吡丙醚等登记占比偏低。

7  标靶作物与市场

       螺虫乙酯高效广谱,可有效防治各种刺吸式口器害虫,如蚜虫、蓟马、木虱、粉蚧、粉虱和介壳虫等。其可应用的主要作物包括棉花、大豆、柑橘、热带果树、坚果、葡萄、啤酒花、马铃薯和蔬菜等。研究表明其对重要益虫如瓢虫、食蚜蝇和寄生蜂具有良好的选择性 。

8  应用登记趋势

       螺虫乙酯系列拜耳公司推出两款产品,分别是亩旺特(22.4%螺虫乙酯)、稳特(11%螺虫乙酯+11%噻虫啉),旨在通过混剂或者组合应用来更有效进行抗性管理。虽然螺虫乙酯持效期长,但速效性差,为此,未来开发螺虫乙酯与阿维菌素、噻虫啉、氟啶虫酰胺等的复配产品成为趋势必然,不仅提高了产品的速效作用,而且扩大了防治谱,同时降低了抗性风险。

       终端应用以产品组合、混剂应用或者增加桶混助剂应用,来增加螺虫乙酯的防效。

9  SWOT市场分析

9.1  优势(S)

       高效及持效期长。螺虫乙酯化学结构引入立体异构螺环类化合物,不易产生抗性及具有相当高的生物活性。对刺吸式口器害虫具有杰出的防效,并对一些害螨也有作用,持效期达8周。

       防治害虫和应用作物最广谱。螺虫乙酯与螺螨酯和螺甲螨酯相比而言,除了对叶螨活性稍低外,对蚜虫类、蝽类及粉虱类等半翅目害虫活性均很高。广泛用于马铃薯、棉花、大豆等大田作物;葡萄、柑橘、香蕉、梨果、西瓜、核果、芒果、草莓、热带果树等水果类作物;番茄、甘蓝、抱子甘蓝、花茎甘蓝、花椰菜、洋葱、辣椒、葫芦、茄子、莴苣等蔬菜类作物;还可以用于温室、作物苗床和观赏植物等。

       具有独特的作用。螺虫乙酯具有内吸、双向传导性能,该药剂渗透到叶部后,可以在整个植物体内向上或向下移动,抵达和均匀分布于叶、茎和根在内的整个植株,从而防治植物叶上,及果树皮上的害虫和害螨。

       作为有害生物综合防治的药剂。螺虫乙酯对有益昆虫如蜜蜂、蚕、瓢虫、食蚜蝇等及螨类、寄生蜂等天敌影响较小,在推荐剂量下使用,对环境无不良影响。

       具有降解较快和残留低特性。安全性高,药害风险低,与大部分杀虫剂、杀菌剂均有较好的混配性。

9.2  劣势(W)

       螺虫乙酯的持效期长,但速效性差。为了提高该产品的速效性,使用时可以添加合适的助剂(表面活性剂或油类助剂),采用桶混或加工为制剂的方式,均可以提高螺虫乙酯药液在作物叶面上的润湿、展着和渗透能力。此外,可以开发螺虫乙酯与其他杀虫剂复配产品,如与新烟碱类杀虫剂噻虫嗪、啶虫脒、吡虫啉、呋虫胺等;或与吡蚜酮、阿维菌素、乙螨唑、联苯肼酯、氟啶虫酰胺等杀虫剂复配,可以提高产品的速效性,也扩大了防治谱,且可降低抗性风险或延缓抗性的发展。

9.3  机会(O)

       原药供给国产化、规模化、合成工艺的突破,原药成本及价格进一步优化,逐步凸显性价比,对其他竞品产生替代,形成增量。

       混配登记,轮换用药,有利于抗性管理,更加有效针对靶标形成协同增效作用。

       欧盟对烟碱类相关产品的禁限用带来的市场影响,对螺虫乙酯及混剂开发,对刺吸式口器害虫防治处于利好机会。

9.4  威胁(T)

       抗性管理:目前我国北方蔬菜产区烟粉虱种群已对螺虫乙酯产生中等水平抗性;而南方已产生中等至高水平抗性。螺虫乙酯与拟除虫菊酯类杀虫剂存在交互抗性,从而导致螺虫乙酯对某些害虫的防效不及预期。

       供应形势:推广热度的相对减弱,受限前期化合物双专利保护限制,原药供应连续性、原药成本高位,渠道利润不高等因素影响,对该化合物推广上量产生部分市场阻力。

10  产品展望

       螺虫乙酯对刺吸式口器害虫防效杰出,持效期长,具有双向内吸传导性能。2007年首获登记以来,螺虫乙酯已在全球50余个国家登记并上市,在我国登记上市了多个复配产品。随着原药国产化、规模化、合成工艺的突破,原药成本及价格进一步优化,该化合物终端用药成长为常规强混配性药剂后,在蚜虫、梨木虱、蓟马等靶标防治上,通过混配常规速效性产品,来形成新的市场增量。

       未来,原药供给逐步稳定,拜耳亩旺特等系列产品的品牌引领,加上合理的渠道利润分配,应用技术逐渐成熟,国内厂家推广力度的加大,螺虫乙酯在刺吸式口器害虫防治药剂中未来可期。

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