楊琪 蔡騰騰
摘 要: 氟蟲腈是一種苯基吡唑類殺蟲劑,殺蟲譜廣,對害蟲以胃毒作用為主,兼有觸殺和一定的內吸作用,對蚜蟲、葉蟬、飛虱、鱗翅目幼蟲、蠅類和鞘翅目等重要害蟲有很高的殺蟲活性,對作物無藥害對蜜蜂魚蝦等高毒,在水和土壤中降解慢。本文主要對氟蟲腈國內近三年來的專利技術進行了總結分析。
關鍵詞: 氟蟲腈;殺蟲劑;專利
2017年年初以來,比利時、荷蘭、德國等近20個歐洲國家相繼檢測發現部分雞蛋里的氟蟲腈含量超標,相關產品還通過荷蘭流入中國香港,此次“毒雞蛋事件”在國際上引起了軒然風波。氟蟲腈[1]是一種苯基吡唑類殺蟲劑、殺蟲譜廣,對蚜蟲、葉蟬、飛虱、鱗翅目幼蟲、蠅類和鞘翅目等有很高的殺蟲活性。為了解近年來國內氟蟲腈殺蟲劑專利申請的情況,筆者針對2015年之后國內與氟蟲腈相關的專利進行了檢索分析,旨在為氟蟲腈相關的研究與市場發展提供參考。
1氟蟲腈農藥相關專利申請年度統計
統計氟蟲腈農藥相關專利的每年申請量,可以得到中國范圍內專利申請量的趨勢。由圖一可知,中國范圍內2015年與2016年的專利申請量持平,分別為76件和79件;2017年為40件。基于此,對氟蟲腈農藥相關的專利申請的技術內容進行了進一步的分析。
2 氟蟲腈農藥相關專利技術情況剖析
通過對氟蟲腈農藥的相關專利申請的技術內容進行分析發現,相關專利的技術領域主要涉及一下幾個方面:農業種植、農藥制劑、復配組合物、衛生殺蟲劑、種衣劑、化學改性。其中,農業種植是指將氟蟲腈直接用于蔬菜、水果、林木的種植過程中,作為單一殺蟲劑使用;農藥制劑是指對氟蟲腈農藥的劑型的改進;復配組合物是指氟蟲腈作為殺蟲劑,與其他殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等進行復配;衛生殺蟲劑是指將氟蟲腈用于防治蟑螂、白蟻、紅火蟻等衛生害蟲;種衣劑是將氟蟲腈作為種衣劑中的活性殺蟲成分;化學改性是指以氟蟲腈為基礎,對其進行化學改性。
圖二的數據顯示,在中國范圍內的專利申請量中,涉及復配組合物的專利申請量最多,共計62件,占比32%;其次是農業種植領域,共計44件,占比23%;衛生殺蟲劑和種衣劑的占比相同,分別為35件,各占比18%;之后是農藥制劑領域,共16件,占比8%;涉及化學改性的專利申請量最少,共計3件,占比2%。可見,涉及氟蟲腈的農藥制劑最多的還是含有氟蟲腈的農藥組合物和農業種植領域。
2.1衛生殺蟲劑與種衣劑
由于氟蟲腈在國內被禁用,其使用僅限于衛生用、部分旱田種子包衣劑。目前與氟蟲腈相關的衛生殺蟲劑和種子包衣劑專利申請主要有以下幾種。
2.1.1衛生殺蟲劑
將氟蟲腈作為殺蟲活性成分,制成的衛生殺蟲劑,用于防治蟑螂、白蟻、紅火蟻、寵物寄生蟲等衛生害蟲:
(1)以氟蟲腈作為殺蟲劑,輔以引誘劑、輔食刺激劑、穩定劑、防腐劑、賦形劑等,經過混合、干燥等工藝步驟,制成具有誘殺作用的粉劑或顆粒劑,其目的主要在于劑型的改進。如中國專利:CN106665627A,CN106614750A,CN107047608A等。
(2)將氟蟲腈與擬除蟲菊酯、吡丙醚、胺菊酯、擬除蟲菊酯等化學殺蟲劑,或與薄荷油、八角茴香油等植物殺蟲劑進行復配,輔以相關的助劑制成殺蟲劑,以提高藥劑的安全性能。如中國專利:CN107810979A,CN105686963A,CN106259383A等。
2.1.2 種子包衣劑
(1)含有氟蟲腈殺蟲劑和其他殺蟲劑、殺菌劑的種子包衣劑,其活性成分包括殺蟲劑或殺菌劑等復配成分,在種子周圍形成保護屏障,有效避免土壤中病蟲害的侵襲,可以保護作物種子的健康成長。如中國專利:CN104705336A,CN104904739A,CN104970036A,CN106259417A,CN107156158A等。
(2)通過改變助劑配方對種衣劑的劑型進行改良,制備形成性能更穩定的種衣劑,如中國專利:CN107517960 A,以殺菌劑和殺蟲劑為芯材,以可生物降解材料為包覆成球材料,采用乳化-溶劑揮發法,,制備出性能穩定的微球懸浮種衣劑。中國專利CN105000984A公開了一種超微粉型玉米種衣劑,經超微氣流粉粹配制而成,適用于不同生態條件下各種春玉米、夏玉米種子的包衣處理,包衣時能在種子表面形成具有膜孔道的衣膜,活性成分能通過膜孔道緩慢釋放。
目前的種衣劑制備技術已經發展到了比較成熟的地步,因而專門針對氟蟲腈種衣劑劑型進行改良的相關專利較少,從2015年之后與氟蟲腈相關的種衣劑主要涉及種衣劑中活性成分的改變,通過將殺蟲劑與殺菌劑進行復配,從而達到擴大種衣劑的防治譜,減緩病蟲害抗藥性的產生等目的。
2.2 氟蟲腈的化學改性
氟蟲腈對于水生生物等的毒性大大限制了其使用,通過對氟蟲腈分子進行化學改性,以降低其生物毒性,降低氟蟲腈的抗性風險。根據氟蟲腈的結構特點,氟蟲腈的化學改性位點主要在于吡唑環上的5位氨基,如中國專利CN105503829A、CN105949126A、CN106188011A等。最具代表性的改性氟蟲腈化合物為由羅納普朗克發現、德國拜耳公司開發的乙蟲腈[2]和大連瑞澤農藥設計合成的丁烯氟蟲腈[3]。基于降低的毒性和良好的殺蟲效果,乙蟲腈和丁烯氟蟲腈已經逐漸取代了氟蟲腈在農業種植方面的使用。
3 總結
歐盟法律規定,氟蟲腈不得用于人類食品產業鏈中的畜禽,我國法律也明確規定,嚴禁將氟蟲腈用于家禽養殖業。自2017年歐洲和韓國發生氟蟲腈污染雞蛋事件后,我國農業農村部也要求嚴防氟蟲腈在生產經營各環節對飼料原料和產品造成污染,嚴禁將氟蟲腈作為獸藥經營和使用,嚴禁在養殖場使用含氟蟲腈成分的各種衛生殺蟲劑。通過對近三年來氟蟲腈農藥相關的專利進行分析可以看出,無論是企業、高校還是個人,均未對氟蟲腈的禁用產生足夠的重視,申請人應當注意在專利申請中避開氟蟲腈的使用。目前的當務之急應當是鼓勵申請人探索更多適于實際生產使用的氟蟲腈替代產品,從而促進氟蟲腈的更新換代。
參考文獻
[1] 李敏, 曲甍甍, 等. 氟蟲腈登記使用現狀及管理建議[J]. 農藥科學管理, 2014, 35(6):4-6.
[2]蒼濤, 章虎, 王新全, 等. 手性乙蟲腈對3種非靶標生物的急性毒性及初步風險評價[J], 農藥學學報, 2016, 18(1):65-70.
[3] 大連瑞澤農藥股份有限公司. 新穎殺蟲劑—丁烯氟蟲腈[J]. 世界農藥, 2005, 27(5):49.