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作用机理及应用情况

目前,全球上市的SDHI类杀菌剂有20余个。其中,销售额过亿美元的产品包括氟唑环菌胺有6个,琥珀酸脱氢酶抑制剂类与甲氧基丙烯酸酯类、三唑类杀菌剂呈现三足鼎立的局面(见立华国际之前文章：内吸性杀菌剂中的一匹黑马″氟唑菌酰胺″)。从近10年的发展趋势看,SDHI类杀菌剂的市场增长速度更快。不过,SDHI类杀菌剂也是经历了漫长的开发摸索期。Uniroyal于1961年推出萎锈灵,是第一款杂环酰胺结构的SDHI类杀菌剂,仅被用作种子处理防治禾谷类黑穗病、锈病,对一些主要真菌病害的疗效有限,因此不被开发商重视。

在近四十年内SDHI在杀菌谱和防效方面都没有取得真正的突破,直到巴斯夫对其结构进行优化,发现SDHI类产品有杀菌广谱性的潜力和优良防效,并于2003年推出一款吡啶酰胺结构SDHI类产品啶酰菌胺,作为第一个广谱型SDHI类杀菌剂,该产品对葡萄孢属、链格孢属和核盘菌属有优良防效,仅用2年时间就步入上亿美元产品之列,至此SDHI类杀菌剂开始受到行业的特别关注；随后先正达也紧跟研发的步伐,并于2011年推出新型吡唑酰胺结构的SDHI类产品氟唑环菌胺,该产品一经推出便盘活了种子处理市场,随后先正达开发了一系列氟唑环菌胺的复配产品,促成了其在种子处理剂领域的领先地位。

氟唑环菌胺同其他SDHI类杀菌剂一样,是病原菌呼吸作用抑制剂,通过结合呼吸电子传递链复合体Ⅱ,抑制线粒体琥珀酸脱氢酶活性,从而阻碍三羧酸循环,使氨基酸、糖缺失,阻碍了病原菌的能量源ATP的合成,干扰细胞的分裂和生长而使菌体死亡。

氟唑环菌胺是一款广谱的专用种子处理剂,保护作用为主,且具有良好的渗透性和内吸性,该产品能从种子渗透到周围的土壤,从而对种子、根系和茎基部形成一个保护圈。它在不同土壤类型中的移动性较好,可以均匀分布于作物整个根系,并且凭借内吸性在根系周围形成保护圈。氟唑环菌胺适用于谷物、大豆、玉米、高粱、油菜、棉花、马铃薯、花生等作物,防治多种土传、种传病害。

该产品高效防治谷物类病害如小麦雪腐病、纹枯病、腥黑穗病、散黑穗病,对叶锈病、条纹病有良好防效,也防治马铃薯的重要种传病害黑痣病、银腐病和茎腐病。寄主作物广泛的立枯丝核菌,由于病原菌致病机理不清楚以及栽培品种内缺少有效抗源而难以防治,不过氟唑环菌胺对其有特效,能够高效防治该病菌引起的苗枯病、猝倒病,是种子处理剂市场中的最佳产品。此外,氟唑环菌胺是2-顺式异构体与2-反式异构体的混合物,有研究报道这四种异构体具有不同的活性、非靶标毒性和环境降解性,其中1S, 2S-(+)-氟唑环菌胺对丝核菌属的活性是其他异构体的5.4-7.3倍,对其进一步开发是有利于农药减量增效的发展方向。

氟唑环菌胺还具备近年来火热的生物刺激素的活性。有研究报道,氟唑环菌胺有类似生长素和赤霉素的效果,显著增强玉米生根力,增加侧根的长度、表面积和数量,通过促根固氮及加强苯丙烷类代谢酶的分泌,有助于克服作物生长初期的生物和非生物胁迫压力。氟唑环菌胺还能够增加玉米叶和根部的谷氨酰胺合成酶活性和苯丙氨酸解氨酶活性,促进蛋白质的积累及提高茎叶抗氧化活性,对提高玉米产量和蛋白质含量发挥潜在作用。

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全球市场发展情况

氟唑环菌胺系列产品继2011年上市以来,取得了较好的市场增长,2020年,氟唑环菌胺的全球销售额为1.25亿美元,同比2019年增长18%,2015-2020年的复合年增长率为10.5%。得益于氟唑环菌胺系列产品的不断推新,先正达的种子处理业务保持了相对稳定的逐年增长,其种衣剂的全球市场份额一度增长至36%。

美国和加拿大是氟唑环菌胺重要市场,近几年欧洲地区也成为销售额增长的重要引擎。谷物、玉米、马铃薯、水稻是氟唑环菌胺重要的作物市场,其在非作物领域也拥有较大的市场潜力。

2011年,先正达在阿根廷率先上市了氟唑环菌胺与苯醚甲环唑、咯菌腈和噻虫嗪的复配产品,该产品作为种子处理剂,用于小麦和大麦。随后,又上市了针对大豆作物的种子处理剂(氟唑环菌胺+咯菌腈+精甲霜灵),重点防治大豆纹枯病。2012年,在美国登记,用于大豆、谷物和油菜,随后几年先正达不断丰富氟唑环菌胺的复配产品,靶标几乎涵盖了30多种作物的根部病害及地上苗期病虫害。2012年, 先正达在加拿大登记,现登记产品的数量达到16个,仅次于美国。2014年,在欧盟取得正式登记,时至2023年2月,21个欧盟成员国登记了基于该有效成分的产品。2017年,先正达在英国登记了基于氟唑环菌胺和咯菌睛的2个复配产品。另外,氟唑环菌胺产品还在澳大利亚、智利、中国、巴基斯坦等国登记和上市。先正达自上市以来开发了氟唑环菌胺众多的复配种子处理剂,包括两元至七元不等(详见下表),从而使其系列产品具有杀菌、杀虫、杀线虫、植物调节功能,以满足不同细分市场的差异化需求。

2023年2月20日,氟唑环菌胺在欧洲(EP 1829865)和中国(CN 1293058C)的化合物专利到期；2023年2月21日,其在美国(US 7951752B2)的化合物专利期满。但是先正达已在产品制剂研发和应用方面布局专利,这是活性化合物在使用方面的重要延伸,可以减缓专利化合物过期后,仿制产品对其市场的蚕食与冲击。

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市场前景

种子处理为当前农化市场十分盛行的一种作物保护手段,其用药少、药效高、对人畜和环境影响小,持效期长,无论从经济上、健康上、药效上都为种植者带来很高效益,成为了市场关注热点。

氟唑环菌胺作为一款专用的种子处理剂,对丝核菌属引起的病害具有优良防效,并且是过亿销售额的产品,具有一定的全球市场影响力。随着化合物专利的到期,相关公司将会参与到市场开发,建议在研发种衣剂复配时,可以考虑将氟唑环菌胺作为产品差异化竞争的重要活性成分,通过农药制剂专利和使用方法专利将其作为登记新产品的重要补充手段,通过排他性提高产品价值。