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防治植物病害的新标杆——丙硫菌唑，国内市场值得展望

花匠小妙招
2024-12-08 12:06

丙硫菌唑是拜耳公司于2004年开发上市的新型三唑硫酮类杀菌剂，因其独特的性能，良好的内吸活性，优异的保护、治疗和铲除性能，且杀菌谱广，持效期长，从而使其迅速攀升至三唑类杀菌剂的前列，并成为拜耳的重点产品。

主要用于禾谷类作物，如小麦、大麦、水稻、花生、油菜及豆类等，防治众多病害，如对小麦和大麦上的白粉病、纹枯病、枯萎病、叶斑病、锈病、菌核病、网斑病、云纹病等具有很好的防治效果；此外还能防治油菜和花生的土传病害，如菌核病，以及主要叶面疾病，如灰霉病、黑斑病、褐斑病、黑胫病、菌核病和锈病等病害。由于丙硫菌唑杀菌谱广、应用范围广、使用时机灵活、植物吸收迅速、有良好的耐雨淋性，且持效期长，这些优点综合在一起，使其成为防治植物病害的新标杆。

图1 丙硫菌唑化学结构式

市场情况

丙硫菌唑是一个商业化开发非常成功的产品，亦已成为全球杀菌剂中的优秀产品。丙硫菌唑自2004年上市以来，迅速成为全球市场上用户非常喜爱的杀菌剂产品，市场增长非常迅速，上市当年全球销售额达到2400万欧元，第二年2005年就取得1.13亿美元销售额业绩，当时就成为跻身于拜耳公司销售12强产品行列之内。

随后，在以后的5年内，丙硫菌唑便迎来了其产品销售上升的黄金时期，成为拜耳公司最具有增长活力的产品之一，并迅速确立了在拜耳公司产品中的领先地位。丙硫菌唑2007年全球销售额达到2.39亿美元，2009年更升至4.21亿美元，同比增长率达32.8%，从2005年2009年这5年复合年增长率高达69.6%。虽然2010年，由于欧盟和美国的市场的走弱，以及价格竞争等因素，造成丙硫菌唑的全球销售额（3.85亿美元）有所下滑；但自此以后，丙硫菌唑市场便迎来强劲反弹，2011年全球销售额升至5.10亿美元，较上年增长了32.4%,已经超越三唑类杀菌剂龙头产品戊唑醇，且在全球杀菌剂销售额中位列第五。2012年销售额更攀升增至6.25亿美元，2013年为7.50亿美元，而2014更创造出新高度，全球销售额高达8.55亿美元，已经占据全球杀菌剂销售额市场第三的地位。

2015年由于全球气候恶劣，整个农药产品都呈现下降趋势，丙硫菌唑也不例外，2015年全球销售额有所下降，但也达到8.00亿美元，位居全球杀菌剂第三(次于嘧菌酯13.05亿美元和吡唑醚菌酯8.50亿美元），而2015年丙硫菌唑在拜耳公司十强产品销售额中位列第一（远超第二位的肟菌酯6.7 0亿美元和第三位吡虫啉6.20亿美元）。2016年，其全球销售额为7.90亿美元，在全球杀菌剂排行榜中，攀升至第2位，次于嘧菌酯（12.70亿美元），成功超越吡唑醚菌酯（7.65亿美元）。

目前丙硫菌唑已在60多个国家上市，各国市场销售大小不一。

丙硫菌唑主要抑制在真菌中存在的甾醇前体—羊毛甾醇或者2,4－亚甲基二氢羊毛甾醇14位上的脱甲基化作用，即脱甲基化抑制剂（DMIs），具有很好的内息活性，优异的保护治疗和铲除活性，持效期长。

合成路线

目前文献报道的合成方法主要有四种：

合成路线1：鋅格氏试剂法

以邻氯苄基氯为起始原料经格氏反应、碳酰化反应制得（2-氯苄基）-(1-氯环丙基）酮，与（CH3)SOCI反应得到（2-氯苄基）-(1-氯环丙烷）环氧乙烷，再与1,2,4-三氮唑反应得到2-(1-氯丙烷基）-3(-2氯苯基）-2羟基丙基-1,2,4-三唑，最后与硫发生亲电加成反应制得丙硫菌唑。该路线第一和第二步收率都较高，但第三步收率较低，影响产品的总收率，从而造成该路线成本高，不易工业化生产。

合成路线2：三氮唑法

以2-氯-1(1-)氯环丙基）乙酮为原料，经过亲核取代反应制得（1,2,4-三唑-1-基-甲基）-(1-氯环丙烷V基-)甲酮，再与邻氯苄格氏试剂反应制得2-(1-氯丙烷基）-3(-2氯苯基）-2-羟基丙基-1,2,4-三唑，最后与硫发生亲电加成反应制得丙硫菌唑。该路线第一和第二步收率都较低，且成本较高，活性点多，及空间位阻对一、二步反应影响较大。因此，该路线不易工业化生产。

合成路线3：鎂格氏试剂法

以1-乙基酰-1氯环丙烷为原料,经氯化、格氏反应、亲核加成、亲核取代、亲电加成制得丙硫菌唑。该路线收率较高、反应温和、成本较低、易于工业化生产。

合成路线4：水合肼法

以1-乙基酰-1氯环丙烷为原料,经氯化、格氏反应、亲核加成、亲核取代、闭环反应制得丙硫菌唑。该路线各中间体收率较高，但最后一步反应条件比较苛刻，工业化价值不是很高。

合成路线5：1-氯-1氯乙基酰环丙烷为起始原料，经格氏反应、缩合反应、硫的亲电加成反应，最终得到丙硫菌唑产品。在国内大多认为该路线合成丙硫菌唑比较合适，在这方面开展研制工作较多。

登记情况

丙硫菌唑的国外主要登记历程：

2004年，丙硫菌唑在英国和德国取得登记和上市。

2006年，拜耳在澳大利亚和法国登记了丙硫菌唑。

2007年3月27日，丙硫菌唑在美国获准登记。

2007年，丙硫菌唑还在加拿大取得登记。

2008年，丙硫菌唑在巴西登记。

截至2017年9月，欧盟共有26个成员国登记了丙硫菌唑。在2009—2017年间，拜耳在意大利、德国、美国、加拿大、阿根廷、英国、土耳其、巴西、印度、智利等国登记和上市了丙硫菌唑的许多产品（见图2）。

图2：丙硫菌唑相关产品不完全统计

截至目前，在我国登记有效期内的丙硫菌唑产品有21个（见图3），其中，原药登记15个；单剂产品2个，复配剂产品4个，剂型以悬浮剂和乳油为主。

图3：丙硫菌唑登记情况(截止2023年3月23号)

目前我国登记较少的原因主要是由于丙硫菌唑的健康风险问题。

根据丙硫菌唑的毒性资料，其对蜂、鸟、鱼、蚕、水藻、大型溞、赤眼蜂和蚯蚓等安全。在动物、植物、土壤/环境中，丙硫菌唑的主要代谢物包括：脱硫-丙硫菌唑、S-甲基-丙硫菌唑和1 ,2,4-三唑等。在这些代谢物中，脱硫-丙硫菌唑比丙硫菌唑对哺乳动物的毒性高很多。使用过程中，丙硫菌唑药液在暴露表面，如在处理过的种子、喷雾后的作物表面、施药设备、衣服、暴露的人体表面等都会转化生成一定量的脱硫-丙硫菌唑。

因此，在对丙硫菌唑进行风险评估时，脱硫-丙硫菌唑的风险也不容忽视。丙硫菌唑的风险主要在于危害人体健康，特别是对女性生殖系统有潜在危害，“常规喷雾”易导致女性不孕不育；而脱硫-丙硫菌唑具有致畸性，会导致幼儿畸形。在美国、德国等农业发达国家，大农场较多，机械化操作普遍，施药人员有专业的防护服和安全装置，丙硫菌唑对人体危害的风险基本可控。而在国内，散户较多，施药设备不太先进，丙硫菌唑对施药人员的健康风险需要多加考虑。

市场前景

丙硫菌唑的化学结构不同于以前的三唑类，由于硫酮结构的引入，赋予了丙硫菌唑独特的性能，使其成为一种药效高、低毒性、低残留和无环境风险的新颖杀菌剂。许多田间药效试验结果表明，丙硫菌唑防治效果好，增产明显，且对作物具有良好的安全性，同时与其他杀菌剂，如三唑类杀菌剂相比，具有更广泛的杀菌谱。

在对施用丙硫菌唑进行风险评估时，对其主要代谢物脱硫丙硫菌唑的风险（具有致畸性）不容忽视。国内开发的丙硫菌唑原药和产品已经登记和上市，必将迎来今后国内的大发展，但在使用该产品时，相比国外可控的安全操作，国内散户较多，喷施方式不太先进；因此，采用密封机械和无人机操作施药，及必须对施用人员进行专业培训，取得上岗证才能施药。

丙硫菌唑经过十多年的使用，实际证明该产品十分适合当代农药产品市场发展的需要。因此在解决施药人员的健康风险问题后，国内丙硫菌唑的市场值得展望。