双丙环虫酯组成结构功能详解

蚜虫俗称腻虫、蜜虫等，为半翅目蚜科害虫，是我们在农业生产中常见的一种害虫。

目前已经发现的蚜虫总共有10个科约4400种，其中大约有250种是对农林业和园艺业危害严重的害虫，例如桃蚜、棉蚜、苹果黄蚜等。

蚜虫的个头很小，但是对于作物的危害却是一点也不小，其最根本的原因在于繁殖快、很容易产生抗药性。

基于此，防治的药剂也是在逐年不断更新，从60年代的有机磷类，到80年代氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类，再到后来新烟碱类以及现在吡蚜酮、季酮酸类等。

本期笔者给大家介绍一款全新的杀虫剂，为防治抗性刺吸式害虫提供了新的药剂轮换和混配工具，这个产品就是双丙环虫酯。

双丙环虫酯（开发代号：ME5343）为丙烯类（pyropenes）化合物，由天然真菌发酵而成，是日本明治制果药业株式会社和日本北里研究所共同研发的一种全新结构且具有全新作用机制的生物源杀虫剂。

以触杀和胃毒作用为主，无内吸性，主要用于防治抗性蚜虫、飞虱、烟粉虱、白粉虱、蓟马、叶蝉、木虱等多种刺吸式口器害虫，具有杀虫谱广，见效快、活性高、无抗药性、毒性低等特点。

既可叶面处理，也可种子处理或土壤处理。

理化性质
双丙环虫酯英文通用名：Afidopyropen；CAS号：915972-17-7；分子式：C33H39NO9；分子量：593.7；
化学名称: [(3S,4R,4aR,6S,6aS,12R,12aS,12bS)-3-(环丙基羰基
氧)-1,3,4,4a,5,6,6a,12,12a,12b-十氢-6,12-二羟基-4,6a,12b-三甲基-11-氧杂-9-(3-吡啶基)-2H,11H-苯并[f]吡喃[4,3-b]色满-4-基]甲基环丙烷羧酸酯；
结构式如图1。

图1双丙环虫酯的结构式
理化性质
外观：黄色固体粉末，无味；
熔点：147.3~160℃；
蒸气压：＜9.9×10-6 Pa（25℃），＜1.5×10-5 Pa(50℃)；
pH(23℃)：5.3(1%纯水溶液)，5.8(1% CIPAC标准硬水D溶液)；
分配系数(正辛醇/水)：log Pow 3.45(25±1℃)；
Henry常数：＜2.34×10-4 Pa•m3/mol；
密度：1.300 g/cm3 (20℃)；
水中溶解度(g/L，20℃) ：2.51×10-2；
有机溶剂中的溶解度(g/L，20℃) ：正己烷7.66×10-3，甲苯5.54，二氯甲烷＞500，丙酮＞500，甲醇＞500，乙酸乙酯＞500；水解半衰期(25℃，pH 4或7):DT50＞1年；
不易燃，不易被氧化。

毒性
哺乳动物毒性：大鼠急性经口经皮LD50>2000mg/kg，大鼠急性吸入
LC50>5.48mg/L，对兔眼睛有轻微的刺激性，对兔皮肤无刺激性，对豚鼠皮肤无致敏性。

此外，无致癌性、遗传和神经毒性。

生态毒性：斑胸草雀(zebra finch)LD50=366 mg/kg体重，北美鹑LC50=527 mg/kg；鲤鱼(Cyprinus carpio)96 h LC50=18.0 mg/L，虹鳟96 h LC50＞21.3 mg/L；大型蚤(Daphnia magna)48 h EC50=8.0 mg/L，糠虾(mysid shrimp)96 h L(E)C50=4.4 mg/L，东方牡蛎(eastern oyster)96 h L(E)C50 =2.17 mg/L；摇蚊(Chironomus)幼虫48 h EC50=99.0 μg/L，绿藻(Raphidocelis subcapitata)72 h ErC50=48,000 μg/L；蚯蚓LC50＞1,000 mg/kg土壤。

双丙环虫酯对传粉昆虫和有益昆虫安全，对蜜蜂的急性毒性：成虫经口96 h LD50＞100 μg/只，接触96 h LC50＞200 μg/只，幼虫经口96 h LD50=55.9 μg/只；对寄生蜂(parasitic wasp)LR50=78.1 g/hm2，捕食螨LR50=140.4 g/hm2。

作用机制
国际杀虫剂抗性行动委员会（IRAC）将双丙环虫酯归类为9D组，且是此亚组唯一的成员，与9B组（吡蚜酮以及氟喹酮）同属弦音器TRPV通道调节剂。

其作用机制主要是通过干扰昆虫弦音器的功能，导致昆虫对重力、平衡、声音、位置和运动等失去感应，使昆虫耳聋、丧失协调和方向感，进而不能取食，失水，最终饥饿而死。

产品亮点
（1）应用广泛。

双丙环虫酯可用于蔬菜、果树、中耕作物及观赏植物等多种作物上防治蚜虫、稻飞虱、白粉虱、烟粉虱、蓟马、叶蝉、木虱等多种害虫，尤其对抗性烟粉虱、白粉虱、蚜虫特效；
（2）速效性好。

双丙环虫酯是一种昆虫摄食阻滞剂，刺吸式害虫一旦取食含有该药剂的食物，可在几秒钟之内产生阻滞作用，将害虫击倒，使害虫不能再取食，最终在1～2天内因饥饿而死。

有效降低因昆虫介体传播的病毒病和细菌性病害；
（3）持效期长。

双丙环虫酯具有优秀的叶片渗透能力，对害虫的多种虫态有效（对卵无效），其剂型独特，耐雨水冲刷，据试验对蚜虫、烟粉虱、白粉虱等害虫持效期可达21天左右；
（4）低毒环保。

双丙环虫酯对哺乳动物、鱼、鸟类、蜜蜂和捕食性昆虫低毒，对非靶标动物（如捕食螨、寄生蜂、草蛉、赤眼蜂、瓢虫和蚯蚓等）和陆生植物安全。

化合物专利
2008年3月10日，日本明治制果药业株式会社在欧洲、中国、美国等国家和地区申请了双丙环虫酯的化合物专利保护，这些专利都将于2028年3月到期。

表1 双丙环虫酯专利情况
产品登记及上市
早在2010年，巴斯夫与明治制果就达成协议，共同开发基于双丙环虫酯的产品。

根据协议，明治制果保留了日本、中国台湾和韩国的市场开发权，巴斯夫则获得了除此之外的其他市场的全球开发和销售专有权。

如今双丙环虫酯已在澳大利亚、美国、加拿大、中国等国登记和上市。

欧盟：暂未批准登记。

巴西：暂未批准登记。

澳大利亚：2018年4月18日，澳大利亚农药和兽药管理局（APVMA）批准登记了巴斯夫的杀虫剂Versys™（100 g/L 双丙环虫酯DC），这是双丙环虫酯在全球的首个登记，同年首次上市。

美国：2018年9月10日，美国环保署（EPA）批准登记了基于双丙环虫酯的4个产品：94.32%双丙环虫酯原药、4.89%双丙环虫酯DC（商品名：Sefina™）、9.78%双丙环虫酯DC（商品名：Ventigra™）以及9.78%双丙环虫酯DC（商品名：Versys™）。

加拿大：2018年11月29日，巴斯夫在加拿大登记了基于双丙环虫酯的4个产品：94.32%双丙环虫酯原药、50克/升双丙环虫酯DC（商品名：Sefina™）、100克/升双丙环虫酯DC（商品名：Versys™）以及100克/升双丙环虫酯DC （商品名：Ventigra™）。

中国：2019年，双丙环虫酯在中国登记和上市，用于防治多种作物上的烟粉虱和蚜虫，商品名分别为：英威、英雷。

经中国农药信息网查询，目前国内双丙环虫酯登记情况如下：
双丙环虫酯作用机理独特，与现有杀虫剂不存在交互抗性，可用于防治对有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类、新烟碱类和吡蚜酮产生抗性的害虫。

自2013年以来，以欧盟为首的多个国家和地区对传统新烟碱类杀虫剂实施禁限用
政策，为双丙环虫酯腾出了部分市场空间与机遇。

随着在各国登记的陆续获批以及进一步的研究开发，双丙环虫酯未来市场可期。