2023年,科迪華農業(yè)科技公司在加拿大、澳大利亞、韓國上市了首款廣譜吡啶酰胺類(lèi)殺菌劑吡啶菌酰胺,這是該產(chǎn)品在全球首次上市。作為公司生物源殺菌劑fenpicoxamid的升級版,科迪華計劃在全球市場(chǎng)推廣吡啶菌酰胺系列產(chǎn)品,預計其年峰值銷(xiāo)售額將達2.25億美元。
產(chǎn)品迭代升級,性能更具優(yōu)勢
吡啶菌酰胺(florylpicoxamid)是陶氏益農(現科迪華)成功開(kāi)發(fā)的第二代新型吡啶酰胺類(lèi)(picolinamide)殺菌劑,相對于第一代產(chǎn)品,即公司旗下的fenpicoxamid(商品名:Inatreq™ Active;開(kāi)發(fā)代號:XDE-777),吡啶菌酰胺擁有更廣泛的殺菌譜,是公司推出的首款廣譜吡啶酰胺類(lèi)殺菌劑。未來(lái),科迪華還將推出第三代吡啶酰胺類(lèi)殺菌劑metarylpicoxamid(Haviza™ active)。
Fenpicoxamid為陶氏益農(現科迪華)和明治制果共同開(kāi)發(fā)的生物源殺菌劑,是對具有殺菌活性的天然產(chǎn)物UK-2A(分離自鏈霉菌屬放線(xiàn)菌517-02發(fā)酵液)衍生化得到的,具有優(yōu)異的生物學(xué)性能及獨特的靶標位點(diǎn)??频先A指出,fenpicoxamid是近10余年來(lái)上市的、具有獨特化學(xué)結構的首個(gè)產(chǎn)品。該產(chǎn)品對谷物上的重要病害可以提供長(cháng)殘效防治作用,同時(shí)為小麥上殼針孢葉枯?。?em>Septoria tritici)抗性管理提供了有效的解決方案,是新型吡啶酰胺類(lèi)谷物用殺菌劑中的第1個(gè)有效成分。在殼針孢菌(Septoria spp.)防治領(lǐng)域,fenpicoxamid是業(yè)內第1個(gè)提供新作用位點(diǎn)的化合物。
Fenpicoxamid主要用于谷物(包括冬小麥、春小麥、硬質(zhì)小麥、黑麥、黑小麥等)、香蕉、觀(guān)賞植物等,防治銹病、殼針孢屬(Septoria spp.)病原菌引起的病害(如小麥葉枯病等)、香蕉黑條葉斑?。?em>Mycosphaerella fijiensis)等。
Fenpicoxamid首先發(fā)力歐洲市場(chǎng),防治谷物上的許多病害,同時(shí)解決谷物上日益突出的抗性問(wèn)題。Fenpicoxamid亦已在多個(gè)拉美國家登記和上市,防治香蕉黑條葉斑病等。Fenpicoxamid現已在歐盟、危地馬拉、厄瓜多爾、伯利茲、哥倫比亞、洪都拉斯、新西蘭、象牙海岸、巴拿馬、塞爾維亞等地區和國家上市。
為了更好地滿(mǎn)足歐洲谷物市場(chǎng)需求,科迪華向位于法國Cernay的工廠(chǎng)投資2,000萬(wàn)歐元,用于生產(chǎn)fenpicoxamid,2019年10月正式投產(chǎn)。
科迪華預計,fenpicoxamid的年峰值銷(xiāo)售額將達3.50億美元。
通過(guò)長(cháng)期的研究,科迪華研究人員不僅對fenpicoxamid的產(chǎn)品性能有了更深入的了解,而且還發(fā)現了fenpicoxamid的更大潛力,并基于此開(kāi)發(fā)出具有更廣泛用途和卓越功效的新型吡啶酰胺類(lèi)殺菌劑——吡啶菌酰胺。據稱(chēng),這是來(lái)自科迪華研發(fā)管道的第1個(gè)有效成分。2017年11月,吡啶菌酰胺獲得ISO通用名稱(chēng)。
吡啶菌酰胺(英文通用名:florylpicoxamid;開(kāi)發(fā)代號:X12485659、XDE-659、XR-659;商品名:Adavelt™ Active)的IUPAC化學(xué)名稱(chēng)為:(1S)-2,2-雙(4-氟苯基)-1-甲基乙基N-[[3-(乙?;?-4-甲氧基-2-吡啶基]羰基]-L-丙氨酸酯;CAS登錄號:1961312-55-9;分子式:C27H26F2N2O6;相對分子質(zhì)量:512.50;結構式如圖1。
圖1 吡啶菌酰胺(左)和fenpicoxamid(右)的結構式
作用機理新穎,殺菌譜更廣
與第一代吡啶酰胺類(lèi)殺菌劑fenpicoxamid的作用機理相同,吡啶菌酰胺也作用于病原菌線(xiàn)粒體呼吸系統細胞色素bc1復合體(細胞色素c還原酶或復合體Ⅲ)上的Qi位點(diǎn),為Qi抑制劑(Quinone inside Inhibitors;QiIs;苯醌內部抑制劑)。吡啶菌酰胺通過(guò)抑制真菌復合體Ⅲ Qi泛醌(即輔酶Q)結合位點(diǎn)上的線(xiàn)粒體呼吸作用,來(lái)發(fā)揮殺菌活性。
國際殺菌劑抗性行動(dòng)委員會(huì )(FRAC)將吡啶菌酰胺歸為Group C4或Group 21,它與fenpicoxamid處于同一亞組,為吡啶酰胺結構;C4組中還包括氰基咪唑結構的氰霜唑(cyazofamid;主要防治卵菌綱和根腫菌屬病害)、氨磺?;蚪Y構的吲唑磺菌胺(amisulbrom;主要防治卵菌綱病害)。
細胞色素bc1復合體是殺菌劑的重要靶標,其含有2 個(gè)結合位點(diǎn)(Qo和Qi)。吡啶菌酰胺和甲氧基丙烯酸酯類(lèi)殺菌劑雖然都作用于線(xiàn)粒體呼吸鏈上的復合體Ⅲ(ubiquinol-cytochrome c reductase;泛醇-細胞色素c還原酶),但吡啶菌酰胺作用于細胞色素bc1的Qi位點(diǎn)(the ubiquinone reducing site;泛醌還原位點(diǎn)),而甲氧基丙烯酸酯類(lèi)殺菌劑作用于細胞色素bc1的Qo位點(diǎn)(the ubiquinol oxidising site;泛醇氧化位點(diǎn)),其選擇性來(lái)自對靶標酶的敏感性差異。
由于Qi是一個(gè)獨特的靶標位點(diǎn),因此,吡啶菌酰胺與現有任何谷物用殺菌劑(fenpicoxamid除外)無(wú)交互抗性,對抗甲氧基丙烯酸酯類(lèi)(QoIs)、三唑類(lèi)(DMIs)、琥珀酸脫氫酶抑制劑(SDHIs)類(lèi)等殺菌劑的真菌有優(yōu)異的防效。吡啶菌酰胺可以作為抗性管理工具,用于有害生物綜合管理(IPM)。
吡啶菌酰胺高效,用藥量低,具有內吸和滲透作用,提供保護和治療效果,是首款廣譜吡啶酰胺類(lèi)殺菌劑,用于防控全球主要作物上的子囊菌病原體。適用于谷物、葡萄、果樹(shù)、堅果樹(shù)、蔬菜、油菜、甜菜等30多種作物以及草坪、高爾夫球場(chǎng)等,防治白粉病、炭疽病、瘡痂病、幣斑病以及由殼針孢菌(Septoria spp.;如葉枯?。?、葡萄孢菌(Botrytis spp.;如灰霉?。?、鏈格孢菌(Alternaria spp.;如早疫?。?、鏈核盤(pán)菌(Monilinia spp.;如菌核?。┑炔≡鸬牟『???捎糜谧魑锏亩鄠€(gè)生長(cháng)階段,并能提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。
吡啶菌酰胺具有預防作用,在病害發(fā)生早期使用還具有治療效果。該產(chǎn)品主要是一種預防性處理劑,可以阻止孢子在葉面發(fā)芽;當在作物感染真菌的早期階段使用時(shí),它也具有治療作用。吡啶菌酰胺可以阻止真菌中菌絲體生長(cháng),從而阻止真菌進(jìn)一步在本株作物中蔓延;同時(shí),它還可以阻礙孢子發(fā)育,減少孢子向鄰近植株傳播。
吡啶菌酰胺的天然屬性使其具有良好的安全性,擁有較好的毒理學(xué)和環(huán)境特性,已被證明對非目標生物(如鳥(niǎo)類(lèi)、蜜蜂、蚯蚓等)和環(huán)境的影響非常低。
三國接連上市,將在全球推廣
作為第二代新型吡啶酰胺類(lèi)殺菌劑,吡啶菌酰胺的上市進(jìn)程頗為迅速。2023年,科迪華農業(yè)科技公司連下三城,在加拿大、澳大利亞、韓國上市了吡啶菌酰胺,這是該產(chǎn)品在全球首次上市??频先A計劃在未來(lái)幾年里,于監管機構的批準下,在其他各個(gè)市場(chǎng)尋求適合的作物登記,積極供應吡啶菌酰胺系列產(chǎn)品。據Phillips McDougall預測,吡啶菌酰胺的年峰值銷(xiāo)售額約達2.25億美元。
2022年2月16日,科迪華農業(yè)科技澳大利亞公司在澳大利亞登記了吡啶菌酰胺原藥和Telbek® Adavelt® Active(100 g/L吡啶菌酰胺乳油)。Telbek® Adavelt® Active防治小麥上殼針孢葉枯?。?em>Septoria tritici)。2023年1月23日,該公司又在澳大利亞登記了Verpixo® Adavelt® Active(100 g/L吡啶菌酰胺懸浮劑),防治葫蘆上的白粉病,果用蔬菜(不包括葫蘆)上的早疫病、黑斑病、白粉病,萵苣上的菌核病,草莓上的灰霉病、白粉病等。制劑產(chǎn)品于2023年在澳大利亞上市。
科迪華表示,在現有化學(xué)物質(zhì)面臨抗性威脅之際,Verpixo® Adavelt® Active是一個(gè)出色的輪施新伙伴,并將增強作物的病害防治能力和適應能力?;颐共?、白粉病等主要病害易產(chǎn)生抗藥性,Verpixo® Adavelt® Active是一個(gè)很有價(jià)值的解決方案,它針對這些病害提供了一種全新的作用機理,讓種植者在整個(gè)種植季能夠更靈活地管理病害防治計劃。
2023年3月16日,科迪華農業(yè)科技加拿大公司在加拿大登記了Adavelt® Technical(95%吡啶菌酰胺原藥)、GF-3840(100 g/L吡啶菌酰胺乳油),有效期至2028年12月31日;同日,公司還登記了Zetigo™ PRM(50 g/L吡啶菌酰胺+100 g/L吡唑醚菌酯乳油),有效期至2029年12月31日。制劑產(chǎn)品于2023年在加拿大上市。
GF-3840能被植物快速吸收,主要用于小麥、油菜、甜菜、草坪等,防治和抑制一些重要的植物病害。其用于小麥(春小麥、冬小麥、硬質(zhì)小麥),防治殼針孢葉枯?。?em>Septoria tritici);用于油菜,抑制黑脛?。?em>Leptosphaeria maculans)、菌核?。?em>Sclerotinia sclerotiorum);用于甜菜,防治褐斑?。?em>Cercospora beticola);用于草坪、高爾夫球場(chǎng)等,防治幣斑?。?em>Sclerotinia homeocarpa)等。
Zetigo™ PRM用于油菜,抑制黑脛?。?em>Leptosphaeria maculans);用于扁豆,防治炭疽?。?em>Colletotrichum truncatum)等。
吡啶菌酰胺也已獲得巴西國家衛生監督局(Anvisa)的批準,但尚需巴西農業(yè)部以及環(huán)保部下屬的環(huán)境和可再生資源所(Ibama)批準后,才能獲得正式登記。吡啶菌酰胺也已在美國、歐盟申請登記,但目前仍懸而未決。
專(zhuān)利保護產(chǎn)品,2035年專(zhuān)利期滿(mǎn)
2015年,美國陶氏益農公司申請了吡啶菌酰胺的許多化合物專(zhuān)利,包括PCT、歐洲、美國、中國專(zhuān)利等。
PCT專(zhuān)利:WO2016109257,申請于2015年12月18日。
歐洲專(zhuān)利:EP3240424,申請于2015年12月18日,2035年12月17日專(zhuān)利到期。
美國專(zhuān)利:US2017290333,申請于2015年12月18日,2035年12月18日專(zhuān)利到期。
中國專(zhuān)利:CN107205405B,申請于2015年12月18日,2035年12月17日專(zhuān)利到期;發(fā)明名稱(chēng):具有殺真菌活性的吡啶酰胺化合物。
市場(chǎng)前景較好,年峰值銷(xiāo)售額將突破2億美元
在對第一代吡啶酰胺類(lèi)殺菌劑fenpicoxamid廣泛研究的基礎,科迪華研究人員以fenpicoxamid為先導化合物,成功開(kāi)發(fā)了殺菌譜更廣的第二代新型吡啶酰胺類(lèi)殺菌劑吡啶菌酰胺。2023年,吡啶菌酰胺在加拿大、澳大利亞、韓國等3個(gè)國家率先上市,這是基于該有效成分的產(chǎn)品在全球首次推出。
吡啶菌酰胺化學(xué)結構獨特,作用機理新穎,FRAC將其與fenpicoxamid都歸類(lèi)為第21組,它們是谷物用殺菌劑中擁有獨特作用位點(diǎn)(Qi)僅有的2個(gè)化合物,與其他作用機理的殺菌劑無(wú)交互抗性,非常適合于有害生物的綜合管理(IPM)。
相對于fenpicoxamid,吡啶菌酰胺殺菌譜更廣,加之其較好的環(huán)境特性和安全性,科迪華積極開(kāi)展該產(chǎn)品的登記和上市工作,目前已在3國上市,未來(lái)將在更廣闊的市場(chǎng)上應用,其年峰值銷(xiāo)售額將突破2億美元。
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