新型喹啉類殺蟲殺螨劑Flometoquin及其開發(fā)

Flometoquin是由日本公司與其他公司共同開發(fā)，并于2004年報(bào)道的新型喹啉類殺蟲殺螨劑。2011年6月英文通用名獲ISO批準(zhǔn)，2018年在日本登記后上市。其化學(xué)結(jié)構(gòu)新穎、作用機(jī)理和位點(diǎn)獨(dú)特，主要用于控制小型刺吸式害蟲，對(duì)纓翅目（Thysanoptera）、半翅目（Hemiptera）、鞘翅目（Coleoptera）、蜱螨目（Acari）、鱗翅目（Lepidoptera）、膜翅目（Hymenoptera）、直翅目（Orthoptera）、雙翅目（Diptera）害蟲及抗性靶標(biāo)害蟲都具有較高6殺蟲活性。同時(shí)，flometoquin還可減輕因薊馬等害蟲傳播引起的病毒感染[3]，可用于蔬菜、水果、茶樹和花卉等農(nóng)業(yè)園藝的害蟲綜合治理。Flometoquin對(duì)薊馬等纓翅目害蟲有特效，速效性優(yōu)異且持效期長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境友好，對(duì)有益昆蟲和天敵影響小。因此，其市場(chǎng)潛力巨大，值得重點(diǎn)研發(fā)。

圖1

flometoquin的結(jié)構(gòu)式本文對(duì)flometoquin的創(chuàng)制過(guò)程、理化性質(zhì)、毒理學(xué)、代謝與殘留、作用方式與活性、原藥合成供應(yīng)、制劑開發(fā)與應(yīng)用等進(jìn)行了介紹。1

創(chuàng)制過(guò)程在1988年合成微生物代謝產(chǎn)物時(shí)，對(duì)所有的中間體進(jìn)行逐級(jí)篩選，發(fā)現(xiàn)了4-酰氧喹啉類化合物的生物活性，繼而對(duì)其進(jìn)行了衍生合成和農(nóng)藥創(chuàng)制。自2001年開始聯(lián)合開發(fā)，研究合成了大量的4-酰氧喹啉類衍生物，通過(guò)對(duì)殺蟲譜、殺蟲效果、使用成本和安全性等多方面的評(píng)估，flometoquin最終被遴選為有市場(chǎng)開發(fā)潛力的化合物。2007年開始的毒性、環(huán)境和殘留等試驗(yàn)研究證實(shí)，flometoquin安全性高；2008年開始以代號(hào)ANM-138和ME5915開展的田間試驗(yàn)結(jié)果表明，flometoquin對(duì)煙粉虱、蜱螨目和小型鱗翅目害蟲有較高防除效果。2

理化性質(zhì)Flometoquin的IUPAC化學(xué)名稱為2-乙基-3,7-二甲基-6-[4-(三氟甲氧基)苯氧基]-4-喹啉基碳酸甲酯，CAS登錄號(hào)為875775-74-9，分子式為C22H20F3NO5，相對(duì)分子質(zhì)量為435.39。Flometoquin純品為白色疏松粉末，略帶芳香味，密度0.304g/cm3（21℃），熔點(diǎn)116.6～118.3℃，蒸氣壓9.04×10-9

Pa（25℃），沸點(diǎn)248.1℃（2.23

kPa），270℃左右分解（100.1～101.4

kPa）。水解半衰期：pH值為4時(shí)，DT50值為2.0

d（25℃）；pH值為7時(shí)，DT50值為11

d（25℃）；pH值為9時(shí)，DT50值為2.1

d（25℃）。水中光解半衰期：DT50值為0.46～0.47d（25℃，pH值7，47～48W/m2，300～400

nm）。溶解度（g/L，20℃）：水1.203×10-5，正己烷11.1，甲苯283，二氯甲烷＞500，丙酮373，甲醇33.7，乙酸乙酯297。正辛醇-水分配系數(shù)logPow為5.41（室溫）。3

毒理學(xué)Flometoquin屬于中毒殺蟲劑，對(duì)鳥類和蜜蜂低毒，對(duì)有益生物安全，但對(duì)蠶和甲殼類水生生物有一定的影響。3.1

哺乳動(dòng)物毒性Flometoquin對(duì)雌性大鼠急性經(jīng)口毒性LD50值為50～300

mg/kg；大鼠急性經(jīng)皮毒性LD50值為933

mg/kg；大鼠急性吸入毒性：雄鼠LC50值為0.67mg/L，雌鼠LC50值為0.93

mg/L。其對(duì)兔眼睛有刺激性，對(duì)兔皮膚無(wú)刺激性，對(duì)豚鼠皮膚有較強(qiáng)致敏性。每日允許攝入量（ADI）為0.008

mg/kg，急性參考劑量（ARfD）為0.044

mg/kg。3.2

生態(tài)毒性日本鵪鶉急性經(jīng)口LD50值為1630mg/kg，鯉魚（Cyprinuscarpio）LC50值（96h）＞20

μg/L，綠藻（Pseudokirchneriellasubcapitata）ErC50值（72h）＞6.3

μg/L，大型溞（Daphniamagna）EC50值（48h）為0.23

μg/L，淡水蝦（Paratyacompressa）LC50值（96h）＞15

μg/L，淡水鉤蝦（Hyalellaazteca）LC50值（96h）為0.65

μg/L，蜜蜂（Apismellifera）急性經(jīng)口和接觸LD50值（48h）＞100

μg/蜂，家蠶（Bombyxmori）急性經(jīng)口LC100值（24

h）為100

mg/L。Flometoquin對(duì)麗草蛉（Chrysopaformosa）、七星瓢蟲（Coccinellaseptempunctata）、星豹蛛（Pardosaastrigera）、智利小植綏螨（Phytoseiuluspersimilis）、東亞小花蝽（Oriussauteri）等有益昆蟲和天敵安全，但對(duì)蚜繭蜂（Aphidiuscolemani）的毒性需要關(guān)注。4

代謝與殘留Flometoquin在土壤及水中的主要代謝物為2-乙基-3,7-二甲基-6-[4-(三氟甲氧基)苯氧基]喹啉-4-酮（M1）和4-三氟甲氧基苯酚（TFMP），在植物中的主要代謝物為M1。M1和TFMP的化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2

Flometoquin的2個(gè)主要代謝殘留物對(duì)樣品進(jìn)行殘留檢測(cè)時(shí)，樣品經(jīng)預(yù)處理和C18色譜柱純化后，flometoquin及其代謝物M1和TFMP的殘留用液相色譜-質(zhì)譜儀串聯(lián)（LC-MS/MS）進(jìn)行定量分析，檢測(cè)限為0.01～0.05

mg/L。植物和土壤樣品的預(yù)處理方法不同：植物樣品粉碎后，用丙酮＋水（體積比80∶20）提取，茶葉樣品提取液加入4%甲酸水溶液和乙腈后再純化；土壤樣品直接用乙腈＋水（體積比70∶30）或乙腈＋0.5

mol/L鹽酸（體積比70∶30）進(jìn)行提取。日本食品安全委員會(huì)建議食品中flometoquin最大殘留限量如表1所示。表1

日本對(duì)flometoquin最大殘留限量建議5

作用方式與活性5.1

作用方式Flometoquin被認(rèn)為是昆蟲線粒體電子傳遞鏈上的膜蛋白復(fù)合體Ⅲ（細(xì)胞色素bc1復(fù)合物）抑制劑，作用于線粒體內(nèi)膜醌還原Qi位點(diǎn)，通過(guò)抑制電子傳遞和呼吸作用，阻斷能量轉(zhuǎn)換而最終殺死害蟲。其作用機(jī)理新穎，與IRAC分類同組第20組中滅螨醌、嘧螨酯和聯(lián)苯肼酯的Qo作用位點(diǎn)不同，用于防治對(duì)現(xiàn)有藥劑產(chǎn)生抗性的害蟲，如薊馬和小菜蛾等。Flometoquin可用于作物的花蕾、果實(shí)和莖葉，對(duì)纓翅目害蟲具有觸殺和胃毒雙重作用，但無(wú)內(nèi)吸活性。其速效性優(yōu)異，在質(zhì)量濃度為5

mg/L時(shí)，30

min內(nèi)殺死全部的西花薊馬成蟲；質(zhì)量濃度為50

mg/L時(shí)，5.5

min內(nèi)殺死一半棕櫚薊馬成蟲。Flometoquin持效期長(zhǎng)，約14～20

d。5.2

生物活性Flometoquin可用于蔬菜、水果、谷物、茶葉和花卉，對(duì)纓翅目害蟲如薊馬有特效，對(duì)半翅目、蜱螨目、膜翅目和鱗翅目類害蟲也具有較高殺蟲活性，其主要?dú)⑾x譜如表2所示，對(duì)部分靶標(biāo)害蟲的室內(nèi)生物活性測(cè)試結(jié)果如表3所示。表2

flometoquin的殺蟲譜表3

flometoquin的殺蟲活性(藥后3d死亡率)(%)Flometoquin對(duì)煙粉虱（Bemisiatabaci）成蟲的LC50值為0.783mg/L，對(duì)蚜蟲（Aphiscraccivora）成蟲的LC50和LC90值分別為2.1635

mg/L和22.752

mg/L。溫室條件下，flometoquin對(duì)辣椒上的粉虱蛹和蚜蟲成蟲具有優(yōu)異的防治效果。鑒于對(duì)纓翅目害蟲的有效控制，flometoquin有望減輕由薊馬等纓翅目害蟲為媒介傳播感染的番茄斑萎病、鳳仙花壞死斑病和虹膜黃斑病等。6

制劑的開發(fā)應(yīng)用于2018年取得flometoquin

10%

SC在日本的農(nóng)藥登記。登記作物為甘藍(lán)、蘿卜、白菜、西瓜、番茄、青椒、茄子、草莓、洋蔥、菠菜、蔥、柑橘和茶，有效成分用量為10～70

g/hm2，藥劑稀釋1,000～2,000倍后噴霧使用。茄子、番茄、青椒、西瓜和草莓的安全間隔期僅1

d。Flometoquin可與多種殺蟲劑、殺菌劑、殺螨劑、除草劑、植物生長(zhǎng)劑和肥料桶混或復(fù)配。但當(dāng)所制flometoquin單劑或復(fù)配制劑為固體制劑，需使用熱力學(xué)穩(wěn)定的flometoquin晶體。目前，尚無(wú)相關(guān)制劑的專題報(bào)道。隨著該品種的不斷推廣應(yīng)用，將會(huì)有更多的復(fù)配產(chǎn)品被開發(fā)和登記。7

小結(jié)共同開發(fā)的新型喹啉類殺蟲殺螨劑flometoquin，化學(xué)結(jié)構(gòu)新穎，作用機(jī)理和位點(diǎn)獨(dú)特。其對(duì)纓翅目、蜱螨目、半翅目和小型鱗翅目及其抗性害蟲等均有效，且速效性和持效性顯著，對(duì)果蔬類和水果的安全間隔期短，對(duì)蜜蜂、鳥和有益生物影響小，適用于有害生