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作用機理及應用情況

目前,全球上市的SDHI類殺菌劑有20余個。其中,銷售額過億美元的產品包括氟唑環菌胺有6個,琥珀酸脫氫酶抑制劑類與甲氧基丙烯酸酯類、三唑類殺菌劑呈現三足鼎立的局面(見立華國際之前文章：內吸性殺菌劑中的一匹黑馬″氟唑菌酰胺″)。從近10年的發展趨勢看,SDHI類殺菌劑的市場增長速度更快。不過,SDHI類殺菌劑也是經歷了漫長的開發摸索期。Uniroyal于1961年推出萎銹靈,是第一款雜環酰胺結構的SDHI類殺菌劑,僅被用作種子處理防治禾谷類黑穗病、銹病,對一些主要真菌病害的療效有限,因此不被開發商重視。

在近四十年內SDHI在殺菌譜和防效方面都沒有取得真正的突破,直到巴斯夫對其結構進行優化,發現SDHI類產品有殺菌廣譜性的潛力和優良防效,并于2003年推出一款吡啶酰胺結構SDHI類產品啶酰菌胺,作為第一個廣譜型SDHI類殺菌劑,該產品對葡萄孢屬、鏈格孢屬和核盤菌屬有優良防效,僅用2年時間就步入上億美元產品之列,至此SDHI類殺菌劑開始受到行業的特別關注；隨后先正達也緊跟研發的步伐,并于2011年推出新型吡唑酰胺結構的SDHI類產品氟唑環菌胺,該產品一經推出便盤活了種子處理市場,隨后先正達開發了一系列氟唑環菌胺的復配產品,促成了其在種子處理劑領域的領先地位。

氟唑環菌胺同其他SDHI類殺菌劑一樣,是病原菌呼吸作用抑制劑,通過結合呼吸電子傳遞鏈復合體Ⅱ,抑制線粒體琥珀酸脫氫酶活性,從而阻礙三羧酸循環,使氨基酸、糖缺失,阻礙了病原菌的能量源ATP的合成,干擾細胞的分裂和生長而使菌體死亡。

氟唑環菌胺是一款廣譜的專用種子處理劑,保護作用為主,且具有良好的滲透性和內吸性,該產品能從種子滲透到周圍的土壤,從而對種子、根系和莖基部形成一個保護圈。它在不同土壤類型中的移動性較好,可以均勻分布于作物整個根系,并且憑借內吸性在根系周圍形成保護圈。氟唑環菌胺適用于谷物、大豆、玉米、高粱、油菜、棉花、馬鈴薯、花生等作物,防治多種土傳、種傳病害。

該產品高效防治谷物類病害如小麥雪腐病、紋枯病、腥黑穗病、散黑穗病,對葉銹病、條紋病有良好防效,也防治馬鈴薯的重要種傳病害黑痣病、銀腐病和莖腐病。寄主作物廣泛的立枯絲核菌,由于病原菌致病機理不清楚以及栽培品種內缺少有效抗源而難以防治,不過氟唑環菌胺對其有特效,能夠高效防治該病菌引起的苗枯病、猝倒病,是種子處理劑市場中的最佳產品。此外,氟唑環菌胺是2-順式異構體與2-反式異構體的混合物,有研究報道這四種異構體具有不同的活性、非靶標毒性和環境降解性,其中1S, 2S-(+)-氟唑環菌胺對絲核菌屬的活性是其他異構體的5.4-7.3倍,對其進一步開發是有利于農藥減量增效的發展方向。

氟唑環菌胺還具備近年來火熱的生物刺激素的活性。有研究報道,氟唑環菌胺有類似生長素和赤霉素的效果,顯著增強玉米生根力,增加側根的長度、表面積和數量,通過促根固氮及加強苯丙烷類代謝酶的分泌,有助于克服作物生長初期的生物和非生物脅迫壓力。氟唑環菌胺還能夠增加玉米葉和根部的谷氨酰胺合成酶活性和苯丙氨酸解氨酶活性,促進蛋白質的積累及提高莖葉抗氧化活性,對提高玉米產量和蛋白質含量發揮潛在作用。

02

全球市場發展情況

氟唑環菌胺系列產品繼2011年上市以來,取得了較好的市場增長,2020年,氟唑環菌胺的全球銷售額為1.25億美元,同比2019年增長18%,2015-2020年的復合年增長率為10.5%。得益于氟唑環菌胺系列產品的不斷推新,先正達的種子處理業務保持了相對穩定的逐年增長,其種衣劑的全球市場份額一度增長至36%。

美國和加拿大是氟唑環菌胺重要市場,近幾年歐洲地區也成為銷售額增長的重要引擎。谷物、玉米、馬鈴薯、水稻是氟唑環菌胺重要的作物市場,其在非作物領域也擁有較大的市場潛力。

2011年,先正達在阿根廷率先上市了氟唑環菌胺與苯醚甲環唑、咯菌腈和噻蟲嗪的復配產品,該產品作為種子處理劑,用于小麥和大麥。隨后,又上市了針對大豆作物的種子處理劑(氟唑環菌胺+咯菌腈+精甲霜靈),重點防治大豆紋枯病。2012年,在美國登記,用于大豆、谷物和油菜,隨后幾年先正達不斷豐富氟唑環菌胺的復配產品,靶標幾乎涵蓋了30多種作物的根部病害及地上苗期病蟲害。2012年, 先正達在加拿大登記,現登記產品的數量達到16個,僅次于美國。2014年,在歐盟取得正式登記,時至2023年2月,21個歐盟成員國登記了基于該有效成分的產品。2017年,先正達在英國登記了基于氟唑環菌胺和咯菌睛的2個復配產品。另外,氟唑環菌胺產品還在澳大利亞、智利、中國、巴基斯坦等國登記和上市。先正達自上市以來開發了氟唑環菌胺眾多的復配種子處理劑,包括兩元至七元不等(詳見下表),從而使其系列產品具有殺菌、殺蟲、殺線蟲、植物調節功能,以滿足不同細分市場的差異化需求。

2023年2月20日,氟唑環菌胺在歐洲(EP 1829865)和中國(CN 1293058C)的化合物專利到期；2023年2月21日,其在美國(US 7951752B2)的化合物專利期滿。但是先正達已在產品制劑研發和應用方面布局專利,這是活性化合物在使用方面的重要延伸,可以減緩專利化合物過期后,仿制產品對其市場的蠶食與沖擊。

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市場前景

種子處理為當前農化市場十分盛行的一種作物保護手段,其用藥少、藥效高、對人畜和環境影響小,持效期長,無論從經濟上、健康上、藥效上都為種植者帶來很高效益,成為了市場關注熱點。

氟唑環菌胺作為一款專用的種子處理劑,對絲核菌屬引起的病害具有優良防效,并且是過億銷售額的產品,具有一定的全球市場影響力。隨著化合物專利的到期,相關公司將會參與到市場開發,建議在研發種衣劑復配時,可以考慮將氟唑環菌胺作為產品差異化競爭的重要活性成分,通過農藥制劑專利和使用方法專利將其作為登記新產品的重要補充手段,通過排他性提高產品價值。