低毒型生物源農(nóng)藥將成世界農(nóng)藥研發(fā)新方向
——訪上海市農(nóng)藥研究所副總工張一賓

□《中國農(nóng)資》記者徐騫

近30年來，在全球范圍內(nèi)，平均每年有11.6個新農(nóng)藥有效成分上市。20世紀(jì)80年代平均開發(fā)上市的新農(nóng)藥有效成分?jǐn)?shù)為12.3個，90年代為12.6個，21世紀(jì)10年中每年為9.9個。為了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，為了適應(yīng)不斷發(fā)展的環(huán)境及社會需求，同時也是為了抵御抗性的發(fā)生和取代高毒、高殘留的農(nóng)藥品種，各國農(nóng)藥企業(yè)都在不斷開發(fā)新的農(nóng)藥品種。

據(jù)上海市農(nóng)藥研究所副總工張一賓介紹，在1980年～2011年開發(fā)的新農(nóng)藥類別中，以除草劑最多，占40.95%；殺菌劑列第二，占28.69%；殺蟲劑居三，為26.18%；其他類占4.18%。而在 1990～1999年中，得益于新煙堿類殺蟲劑的開發(fā)，殺蟲劑數(shù)超過殺菌劑；在2000～2011年，新殺菌劑數(shù)多于新殺蟲劑，此得益于甲氧基苯甲酸酯類和SDHI（琥珀酸脫氫酶）抑制劑類殺菌劑的開發(fā)。

隨著農(nóng)藥品種的不斷完備，化學(xué)物篩選率不斷降低，新農(nóng)藥開發(fā)所需費(fèi)用隨之不斷提高。張一賓表示：“在1995年，每研發(fā)一種新農(nóng)藥，平均需要在52500個化合物中篩選1個，所需資金平均為1.52億美元。而到2005年，則需要在140000個化合物篩選1個，消耗資金達(dá)2.56億美元。”由于新農(nóng)藥登記要求所需，必須提供大量的毒理和環(huán)境數(shù)據(jù)，同時受篩選化學(xué)結(jié)構(gòu)難度增加影響，各國研發(fā)公司必須為提高結(jié)構(gòu)設(shè)計及開發(fā)成功率投入更多精力。張一賓認(rèn)為，通過對核心農(nóng)藥企業(yè)的研發(fā)重心和技術(shù)選擇的分析，可以發(fā)現(xiàn)目前世界新農(nóng)藥研究具有以下幾個鮮明特點(diǎn)：

首先，從各類別新農(nóng)藥開發(fā)品種看，除草劑依然是列于首位。在三大類開發(fā)的新農(nóng)藥品種中，除草劑占40%以上，這也符合當(dāng)今的農(nóng)藥市場。而總體來說，化學(xué)農(nóng)藥仍然是農(nóng)藥市場的主體，新化學(xué)農(nóng)藥品種依然是新農(nóng)藥開發(fā)的主方向。在整個農(nóng)藥市場中，化學(xué)農(nóng)藥仍占絕對優(yōu)勢，約為93%左右，生物農(nóng)藥約占7%，但較以前增加了1.5%左右。

其次，從具農(nóng)藥活性的生物源物質(zhì)為先導(dǎo)物進(jìn)行仿生合成，是當(dāng)今新農(nóng)藥創(chuàng)制的主要來源之一。以毒扁豆堿開發(fā)氨基甲酸酯類殺蟲劑為代表，從天然源物質(zhì)中開發(fā)新農(nóng)藥歷史長久，而阿維菌素系列殺蟲劑、甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑等新農(nóng)藥的開發(fā)則預(yù)示著以后將不斷有新的生物源農(nóng)藥系列及品種誕生。在此過程中，從害物靶標(biāo)出發(fā)經(jīng)仿生合成開發(fā)新農(nóng)藥系列及品種已逐漸成為當(dāng)今新農(nóng)藥開發(fā)的新手段。

此外，當(dāng)今新開發(fā)農(nóng)藥在結(jié)構(gòu)上也具有相似性。新農(nóng)藥品種中，含雜環(huán)的化合物約占70%左右，這些雜環(huán)主要為含氮雜環(huán)化合物、約占雜環(huán)的70%，特別是吡唑、咪唑、三唑、嘧啶、三嗪等，含酰胺結(jié)構(gòu)也是開發(fā)熱點(diǎn)，約占新開發(fā)品種20%以上，用于植物保護(hù)用農(nóng)藥品種中，約有75%以上品種含有鹵素。而在研發(fā)之中，使用新的篩選方法也是一個趨勢。高通量篩選、構(gòu)效關(guān)系研究、虛擬設(shè)計、新穎劑型等方法的應(yīng)用提高了新藥開發(fā)水平和效率。

同時，隨著社會對農(nóng)藥環(huán)保、農(nóng)藥安全的重視度不斷提高，對已知天然物結(jié)構(gòu)修飾，開發(fā)活性更高或更安全農(nóng)藥備受關(guān)注。其中通過改造提高藥效、降低毒性的手段比較常見，以阿維菌素為基礎(chǔ)開發(fā)的依維菌素、埃瑪菌素（甲維鹽）、道拉菌素就是很好的例子。而受益于農(nóng)藥與醫(yī)藥在化學(xué)結(jié)構(gòu)理論與實(shí)際應(yīng)用的相通性，很多企業(yè)繼續(xù)實(shí)施農(nóng)藥與醫(yī)藥的雙向開發(fā)。

對于世界新農(nóng)藥研發(fā)趨勢，張一賓認(rèn)為：“化學(xué)農(nóng)藥的開發(fā)還將繼續(xù)，新的品種將不斷誕生。同時，仿生合成已成為新農(nóng)藥研發(fā)的主要方向，生物農(nóng)藥則將逐漸成為新農(nóng)藥的開發(fā)熱點(diǎn)，對新型結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制的研究也將越來越受到關(guān)注。隨著國內(nèi)農(nóng)藥研發(fā)實(shí)力不斷增強(qiáng)，中國在新農(nóng)藥創(chuàng)制中將進(jìn)一步受到青睞，中國將從一個農(nóng)藥生產(chǎn)和研發(fā)大國向強(qiáng)國發(fā)展。”