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2012—2016年专利过期农药品种点评——噻虫嗪

作者:柏亚罗

2012—2016年专利过期杀虫杀螨剂

2012—2016
年,共有15个杀虫杀螨剂专利到期:联苯肼酯、双三氟虫脲、环虫酰肼、氟螨嗪、呋虫胺、乙螨唑、氟啶虫酰胺、茚虫威、氰氟虫腙、甲氧虫酰肼、三氟甲吡醚、螺螨酯、螺甲螨酯、螺虫乙酯、噻虫嗪。涉及了苯甲酰脲类、双酰肼类、四嗪类、新烟碱类、噁唑啉类、吡啶酰胺类、氨基甲酸酯类、螺环季酮酸类等多样性化学结构,新颖结构的螺环季酮酸类占据了3席,新烟碱类中有大家熟悉的呋虫胺和噻虫嗪。作用机理囊括了几丁质合成抑制剂、螨类生长抑制剂、烟碱乙酰胆碱受体 (nAChR) 激动剂、电压门钠通道阻滞剂、蜕皮激素激动剂和脂质生物合成抑制剂等。

噻虫嗪 (thiamethoxam)

目前,新烟碱类杀虫剂已三代同堂,其代际划分主要依据其化学结构,与杀虫活性无关。第一代因含氯代吡啶基团而被称为氯代烟碱类 (如吡虫啉、烯啶虫胺、啶虫脒等),第二代因噻唑基团被称为噻唑烟碱类 (噻虫嗪、噻虫胺、噻虫啉、氯噻啉等),第三代因含四氢呋喃基团而被称为呋喃烟碱类 (呋虫胺等)

1 2011年世界前10大杀虫剂销售额 (亿美元)

新烟碱类杀虫剂发展速度很快,现已成为全球杀虫剂中第一大产品类型,2011年其销售额为29.34亿美元,占139.82亿美元杀虫剂销售额的20.98%

2011
年,在世界前10大杀虫剂产品中,新烟碱类杀虫剂占据3席,这一年噻虫嗪、吡虫啉和噻虫胺3个产品贡献了24.95亿美元的销售额,代表了新烟碱类杀虫剂销售额的85.04%

2 2011年世界前5大新烟碱类杀虫剂

2011年,世界前5大新烟碱类杀虫剂实现了28.12亿美元的销售额,占据了新烟碱类杀虫剂销售额的95.84%,拥有着绝对的统治地位。其大哥大气势与甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂遥相呼应。

噻虫嗪是目前国内炙手可热的品种,它的骄艳来源于其优异的产品性能、17年不衰的市场业绩,尤其是2013720日,在世人的期盼中,它终于脱下了专利保护的外衣,从专属于先正达公司走进了寻常人家。

噻虫嗪的市场开发

噻虫嗪是由汽巴-嘉基公司1991年发现,主要由先正达公司生产。与第一代新烟碱类杀虫剂相比,噻虫嗪分子结构中由于引入了氯噻唑结构,拓宽了杀虫谱,提高了生物活性,被誉为第二代新烟碱类化合物中的杰出代表。

20世纪80年代以来,新烟碱类杀虫剂得到了快速发展,成为过去30多年最重要的新合成药剂,也是目前防治粉虱、飞虱和蚜虫等刺吸式口器害虫最有效的一类药剂。1991年商品化的吡虫啉和1997年商品化的噻虫嗪在这方市场占据着统治地位,它们分列新烟碱类杀虫剂,甚至是杀虫剂市场的第二和第一位。在先正达前10大产品排行榜中,噻虫嗪同样是领头产品,位列第二。

嘧菌酯、噻虫嗪和硝磺草酮不仅是先正达公司宠爱有加的前三甲,而且也深为中国农药同行们所熟知和热爱。其中,前两个产品的销售额均已突破10亿美元。先正达对嘧菌酯和噻虫嗪寄予了厚望:年峰值销售额达35亿美元。其中,嘧菌酯在上市17年后的2012年仍保持着销量和售价的强势增长。

3 噻虫嗪的销售额 (亿美元)


..噻虫嗪1997年上市,2003年取得了2.15亿美元的销售额。2005年,噻虫嗪的销售额为3.59亿美元;2007年,进一步提升至4.55亿美元。2008年,噻虫嗪的销售额更是疾风劲雨般地攀升至7.29亿美元,增长率高达60.22%,创造了噻虫嗪发展史上的增长巅峰。2011年,噻虫嗪的销售额突破10亿美元,达10.70亿美元,代表了新烟碱类杀虫剂的36.47%;在2003—2011年的8年间,噻虫嗪的复合年增长率为22.21%。从2005年起,噻虫嗪便已成为位居吡虫啉之后的全球第二大杀虫剂;2011年,噻虫嗪以0.50亿美元的优势,实现了对吡虫啉的反超,成为全球第一大杀虫剂,从而成功摘除了六年老二的帽子。2013年起,噻虫嗪的销售额就不再是先正达公司的一家之言,这可能意味着噻虫嗪将再次进入高速增长期。

在先正达盘点的产品销售额中,噻虫嗪身兼两职:杀虫剂和种子处理剂,而且它在这两个领域都不知疲惫地担当着领头羊的角色。

复配,是先正达公司保护和发展噻虫嗪的重要举措。在其众多的配伍产品中,渴望凸现身份的一定是一路凯歌的氯虫苯甲酰胺,因为该产品2007年才匆忙上市,2011年的销售额即达6.75亿美元,目前已在世界上94个国家的400多种作物上登记。通过协议,杜邦授权先正达在世界范围内开发氯虫苯甲酰胺的复配产品。2008年,先正达开始在包括美国和印度尼西亚在内的5个国家开发氯虫苯甲酰胺+噻虫嗪的复配产品Durivo2009年,Durivo在亚洲市场的开发相当成功;至2011年,该产品被引入所有主要市场,其目标销售额将超过3亿美元。

噻虫嗪的配伍大多立足公司自有产品,复配产品几乎为杀虫/杀菌剂,从二元、三元走向了五元复配。其中与专利产品 (如氯虫苯甲酰胺、氟唑环菌胺等) 复配更是跨国公司保护专利过期产品的重要战略。

先正达从各路市场密集开发噻虫嗪产品,目前该产品几乎遍及所有主要市场,覆盖了100多种作物。新西兰是噻虫嗪1997年进入市场的首发站,其后依次开发的市场包括:阿根廷、巴西、南非、加拿大、美国、中国、澳大利亚、印度、日本、西班牙、英国、德国和法国等。

2000124日,噻虫嗪原药在美国取得登记。

200721日,噻虫嗪作为新有效成分列入欧盟农药登记条例 (1107/2009) 已登记有效成分名单,有效期至2017131日。

2012712日,辽宁省葫芦岛凌云集团农药化工有限公司在我国获批正式登记98%噻虫嗪原药,这是国内企业获得的首个噻虫嗪原药产品的正式登记,从此拉开了国内企业登记噻虫嗪原药的序幕,至20131212日,相继登记的国内企业共达19家之多,呈现井喷态势。可以想象后续企业仍将蜂拥而至,噻虫嗪的市场博弈在所难免。

2012
8月,法国农业部根据国家卫生安全局在实验室模拟研究的结果作出决定,禁止使用噻虫嗪处理油菜种子,并呼吁在欧盟范围内全面禁用噻虫嗪。20131月底,经过评估,欧洲食品安全局 (EFSA) 的科学家认定,噻虫胺、噻虫嗪和吡虫啉等3种新烟碱类杀虫剂对蜜蜂存在风险。欧委会建议中止对新烟碱类杀虫剂的使用,中止时间为2年。2013315日,欧盟27个成员国就此提议进行了表决,13个国家赞成禁用,但未达成多数一致。尽管如此,欧委会随后仍决定从201312月起,对3种新烟碱类杀虫剂实施为期2年的限用。与此同时,美国、加拿大、巴西和澳大利亚等国都在陆续进行新烟碱类杀虫剂的审查和复审。安全无国界,欧盟的这一举措为噻虫嗪的快速发展埋下了阴影,为纷纷上马噻虫嗪的中国企业种下了心病。尽管欧盟的科研数据仍不够充分,尽管先正达和拜耳等涉案公司竭力反对,并采取了积极的保护蜜蜂行动,但关于该类产品的争议仍不绝于耳,其前途的不确定性增加。虽然拜耳和先正达皆声称,欧盟的决定不会对公司的销售额造成大的影响,但憋屈了一阵之后,两公司终将欧委会告上了法庭。

噻虫嗪的化合物专利

2013712日,噻虫嗪在欧洲的专利到期;2017131日,其在欧洲的登记资料保护期满。20151222日,噻虫嗪在美国的专利到期;2010123日,其在美国的登记资料保护权终止。噻虫嗪的中国专利已终止于2013720日。因此,20137月,中国和欧洲首先宣布噻虫嗪步入专利过期产品之列。10多年来,噻虫嗪以骄人的业绩证明了它的优秀,同时也调足了非专利产品生产商的开发热情。2013年中期起,中国和欧洲将成为非专利产品生产商角逐的先锋阵地,并以此为起点,迅速向全球其他市场迈进。然而,欧洲因为从201312月起禁用2年噻虫嗪,不仅使噻虫嗪失去了一个重要市场,而且为其未来发展增添了阴霾。

噻虫嗪的作用机理及其应用

与其他新烟碱类杀虫剂和烟碱一样,噻虫嗪也为烟碱乙酰胆碱受体 (nAChR) 激动剂。其对大多数害虫的防治效果优于或等同于已登记的其它新烟碱类杀虫剂,它不仅具有触杀、胃毒和内吸作用,能被植物的根、茎、叶快速吸收,并在木质部向顶传导,而且具有更好的安全性、更广的杀虫谱及作用速度快、持效期长等特点。噻虫嗪的内吸传导作用最强,触杀活性次之,并有一定的渗透性。由于它在植物和土壤中的代谢缓慢,所以具有较长时间的生物活性,土壤持效期可达90 d,耐雨水冲刷。噻虫嗪除用作叶面喷雾外,还用于种子和土壤处理,但以种子处理效果最佳,灌根施药持续效果更长,且可以更有效地保护天敌。叶面和土壤施用的用药量为10200 g a.i./hm2,种子处理的用药量为39299 g a.i./100kg (种子)

由于噻虫嗪施药方式多样,所以它不但防治地面害虫,而且可以防治地下害虫。噻虫嗪广谱、高效,可用于防治同翅目、缨翅目、鞘翅目和鳞翅目害虫等,如蚜虫、粉虱、木虱、烟粉虱、稻飞虱、蓟马、稻蝽、长蝽、美国牧草盲蝽、粉蚧、蛴螬、科罗拉多马铃薯甲虫、苹花象甲、稻象甲、黄条跳甲、步甲、向日葵叶甲、金针虫,苹果蠹蛾、潜叶虫、斑潜蝇和线虫等。另外,噻虫嗪也可用于动物和公共卫生领域,防治苍蝇等。

噻虫嗪还有一个其他杀虫剂无法比拟的优势,那就是,它可以激活植物抗逆性蛋白,使作物茎杆和根系更加健壮,使植株健壮生长。巴西的报告显示,噻虫嗪可能充当了生物激活剂,它可以使甘蔗产量提升12%。其2008年在巴西上市用于甘蔗的商品名即为Bioactivator (生物激活剂)

因为噻虫嗪有较大的水中溶解度,所以其在不同的环境条件下表现良好,特别在干燥的土壤环境中,其生物活性明显优于对照 (如吡虫啉等)。在土壤特别干旱时,甚至涕灭威在防治蓟马时,效果也不及噻虫嗪。

噻虫嗪的市场前景

噻虫嗪在其专利到期前一年,即已成功站上了世界杀虫剂市场的塔顶,是先正达公司包括嘧菌酯和硝磺草酮在内的三大挂帅产品之一。噻虫嗪不仅用于农业和卫生领域,还可以作为生物激活剂促进作物生长。
   

2012
年噻虫嗪约11亿美元的销售额,它与嘧菌酯一道将为先正达贡献35亿美元的峰值销售额,这两个数据强烈触动着非专利产品生产商的心弦。20137月,随着噻虫嗪在中、欧市场的专利到期,为非专利产品生产商冲击噻虫嗪市场打响了发令枪。参与的选手不在少数,未来噻虫嗪市场竞争注定激烈。

然而,噻虫嗪的自身抗性以及与其他烟碱类杀虫剂的交互抗性问题都将羁绊噻虫嗪的快速发展,加之包括噻虫嗪在内的新烟碱类杀虫剂对蜜蜂和其他传粉昆虫的危害,都在提醒我们要科学、合理地使用噻虫嗪,从而保证该产品的健康、可持续发展。