分享好友 资讯首页 资讯分类 切换频道

异噁唑啉类:当前植保领域具备高增长潜力的杀虫剂新品类

2025-05-30 14:04260

″ IRAC第30组新分类的代表性品类,异噁唑啉类杀虫剂凭借其创新作用机理成为当前植保领域的前沿热点。这类化合物作为γ-氨基丁酸(GABA)门控氯离子通道变构调节剂,通过抑制神经递质传导引发害虫快速致死,展现出独特的速效优势。该品类有望重构全球杀虫剂市场格局,成为继双酰胺类之后最具增长潜力的杀虫剂新品类。″


异噁唑啉类一览表/图:

QQ20250530-110001.png


相较于传统杀虫剂,其具备三大核心突破:


突破性抗性管理:与有机磷类、新烟碱类、双酰胺类等主流杀虫剂无交互抗性,尤其适用于已产生多重抗性的害虫种群治理。


广谱杀虫效能:对鳞翅目(棉铃虫、小菜蛾等)、鞘翅目(甲虫类)、蜱螨目(红蜘蛛卵/成螨)、半翅目(蚜虫)、缨翅目(蓟马)等六大目害虫均展现卓越防效,兼具有触杀、胃毒及内吸多维作用方式。


环境友好特性:对蜜蜂等传粉昆虫安全性显著提升,且持效期长达14天以上,耐雨水冲刷性能优异。


1、化合物类型



异噁唑啉类杀虫剂是日本 Nihon Nohyaku 公司在对邻苯二甲酸和邻氨基苯甲酰胺的研究中偶然发现的,此后,异噁唑啉类衍生物成为了一种具有重要研究价值的新型杀虫剂。目前,有异噁唑啉类兽用杀虫剂商品化品种和农用商品化品种:


QQ20250530-111459.png

QQ20250530-110111.png



异噁唑啉类杀虫剂首先是在农业化学领域中发现的,但用于粮食作物的新的活性药用分子需要的注册批准时间更长,所以目前得到商业化的异噁唑啉类农用杀虫剂只有两种,Fluxametamide,Isocycloseram,结构如下图所示:


QQ20250530-110305.png


QQ20250530-110327.png



QQ20250530-110429.png


QQ20250530-110447.png


2、作用机制


2.1 作用靶标


异噁唑啉类杀虫剂的作用靶标为同属于半胱氨酸环配体门控氯离子通道(CysLGCCs)超家族中的γ-氨基丁酸门控氯离子通道(GABACls)和谷氨酸门控氯离子通道(GluCls)。


同时GluCls 是无脊椎动物特有的,所以异噁唑啉杀虫剂具有很高的安全性。


2.2 作用机理


异噁唑啉类杀虫剂直接作用于γ-氨基丁酸门控氯离子通道,阻断氯离子内流,通过影响昆虫的神经传导来使昆虫的麻痹,最终死亡。


2.3 研究历程


2014 年,Gassel 等利用膜电位荧光染料实验也证明氟雷拉纳作用靶标为昆虫γ-氨基丁酸受体和谷氨酸受体。


2014 年,Shoop等在电生理学研究中证明阿福拉纳也是作用于黑腹果蝇GABACls,IC50值为3.7nM,且未检测到交叉耐药性。Casida等用各种放射性标记配体比较结合位点的研究中发现异噁唑啉靶作用位点与伊维菌素、狄氏剂等不同。


2022 年,先正达公司对异噁唑啉杀虫剂异噁唑虫酰胺的作用机制进行了研究,通过电生理实验研究和昆虫症状观察明确了异噁唑虫酰胺是GABA反应的高效拮抗剂,而且异噁唑虫酰胺与GABA门控氯离子通道中某些位点有非常高的亲和力。


2023年,南京农业大学赵春青课题组利用计算生物学、电生理和CRISPR/Cas9 基因编辑技术证明了氟雷拉纳作用于昆虫 GABA受体 RDL亚基G3’MTMD3位点。


3、结构衍生与构效关系


2005 年日产化学株式会社首次报道异噁唑啉类化合物具有杀虫效果后,含有异噁唑啉结构的化合物被大量的创制研究,筛选出了一些高活性化合物。整理这些高活性异噁唑啉类化合物,可以发现该类化合物的基本骨架结构如下图所示,整个骨架可以分为三个部分:A 部分为不同取代的芳环,B 部分为异噁唑啉环,C部分为不同取代的芳环。


QQ20250530-110659.png


3.1 异噁唑啉类化合物A部分修饰


2007 年,杜邦公司报道一些含三氮唑的异噁唑啉类化合物,探讨了不同取代苯环的生物活性差异。发现化合物56−61的杀虫活性好且杀虫谱广,在250 μg/mL 时对西花蓟马、小菜蛾、草地贪夜蛾等的杀虫活性达到 80%以上。


QQ20250530-110744.png


3.2 异噁唑啉类化合物B部分修饰


2005年,日产化学株式会社Mita在首次报道异噁唑啉类杀虫剂时,就对异噁唑啉环 5位的取代基进行了初步的活性筛选。当取代基为CF3和CF2Cl时,杀虫活性最好,而其它取代基如含苯环、氰基、氟烷氧基、含氟硫醚等都活性较差甚至没有活性。


2007年,日产化学株式会社对异噁唑啉环的 4位取代基进行了研究,并测试了其对生物活性的影响。当取代基为Br或CH3时,杀虫活性最好,当取代基为Cl时,杀虫谱减少,更换为其它基团时,活性较差甚至没有活性。


2008年,先正达Thomas等也研究了异噁唑啉4位取代对杀虫活性的影响,发现4位取代基为卤素原子或甲基时生物活性较高。


3.3 异噁唑啉类化合物C部分修饰


3.3.1 异噁唑啉环3-位苯环取代


比如:下图化合物62−64在100 μg/mL时对柑橘锈螨、甜菜夜蛾和蓟马等的杀虫活性达到80%及以上。如下图化合物65−67在100 μg/mL时对南方蓝蓟马、柑橘黄蓟马和斜纹夜蛾的杀虫活性达80%以上。


QQ20250530-110847.png


3.3.2 异噁唑啉环3-位萘基取代


如下图中化合物 117 和 118 在 50 μg/mL时对小菜蛾、草地贪夜蛾和蓟马的杀虫活性达到了80%以上;化合物119和120在50 μg/mL时对小菜蛾、草地贪夜蛾、蓟马和蚜虫的杀虫活性达到了80%以上。化合物121和122在200 μg/mL 时对小菜蛾、烟芽夜蛾、二斑叶螨和蓟马的杀虫活性达到了 80%以上。


QQ20250530-111015.png


3.3.3 异噁唑啉环3-位苯并环取代


如下图中化合物123−125在125μg/mL时对斜纹夜蛾、二斑叶螨、蚜虫和粘虫的杀虫率为100%。化合物126−127在200μg/mL时对棉贪夜蛾、烟芽夜蛾和蓟马的杀虫活性达到了80%以上。化合物128−131在300μg/mL时对小菜蛾、兰花蓟马和黑尾叶蝉的杀虫活性在75%以上。


QQ20250530-111048.png


3.3.4 异噁唑啉环3-位杂环取代


2023 年,浙江工业大学刘幸海课题组报道了噁唑啉环3-位吡唑取代的化合物,合成的24个化合物对粘虫具有良好的杀虫活性,其中化合物132对分枝小蠹的杀虫活性最好,与阳性对照氟雷拉纳相当。


QQ20250530-111128.png


4、总结


异噁唑啉类杀虫剂是21世纪新发现的一类化学杀虫剂,作用于离子型γ-氨基丁酸受体(GABAR),其作用靶标为门控氯离子通道和门控谷氨酸通道。


作用机制研究表明异噁唑啉类杀虫剂与GABAR的作用位点不同于环戊二烯类、苯基吡唑类及大环内脂类等传统杀虫剂,且对哺乳动物GABAR不敏感或敏感性较低,因此具有良好的选择性及安全性。


研究发现氟雷拉纳的杀虫谱很广,对20 多种害虫都具有良好的杀虫活性,因此异噁唑啉类杀虫剂具有很好的研究前景和应用前景。 


来源: 公众号:杀虫剂笔记


举报
收藏 0
打赏 0
评论 0
乙基多杀菌素——第二代多杀菌素类杀虫剂,活性加倍
乙基多杀菌素(Spinetoram)是陶氏益农公司开发的第二代多杀菌素类杀虫剂,其活性是多杀菌素的数倍。乙基多杀菌素作用于昆虫神经系统,具有胃毒和触杀作用。它主要作用于昆虫神经中烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)和 γ- 氨基丁酸(GABA)受体,通过与受体结合,改变离子通道的功能,致使虫体对兴奋性或抑制性的信号传递反应不

2025-06-053

氟溴草醚——清原创制的新型苄基醚类(或桉树脑类)除草剂
氟溴草醚(cinflubrolin)是2022年由青岛清原创制的新型苄基醚类(或桉树脑类)除草剂,从结构上看其可视为对环庚草醚(cinmethylin)的苯环上进行取代修饰得到的。氟溴草醚可开发用于水稻、小麦、玉米、大豆和花生等作物田间杂草封闭,用以防除对ALS抑制剂类除草剂产生抗性的包括鸭舌草、丁香蓼、黑麦草、看麦娘、菵草和异型

2025-06-0413

氯虫苯甲酰胺在建项目庞大!预计未来3-12个月多家企业将有新产能释放
2025年5月27日,山东高密友道化学有限公司一车间发生爆炸事故,截至27日19时25分,事故造成5人死亡,6人失联,19人轻伤。这属于化工产业重大安全事故,也是山东省重大安全事故,化工安全大检查或将再次升级。根据相关资料显示,友道化学成立于2019年8月,为豪迈集团股份有限公司控股子公司,公司聚焦于高效低毒类农药及其专

2025-06-0418

中国农药广告审查现状透析与改良路径
来源:《农药科学与管理》2025年第4期作者:张萍,赵富豪,赵淑荣,等农药广告是指通过广播、电视、报纸、互联网平台等媒介或形式发布的,关于预防和控制农业、林业病虫害以及其他有害生物的化学合成或天然物质及其制剂的广告。农药广告审查是指利用广播、电视、报纸、互联网平台等媒介或形式发布农药广告,必须在发布前依

2025-05-3023

除草剂嗪吡嘧磺隆的关键合成工艺路线解析
物化性质中文名称:嗪吡嘧磺隆英文名称:metazosulfuronCAS号:868680-84-6化学名称:1-{3-氯-1-甲基-4-[(5RS)-5,6-二氢-5-甲基-1,4,2-二噁嗪-3-基]吡唑-5-基磺酰基}-3-(4,6-二甲基氧吡啶-2-基)脲;分子式:C15H18ClN7O7S相对分子质量:475.8理化性质:纯品外观为白色固体;溶解度:33.3  mg/L(水20℃),有机溶剂:己烷6.7

2025-05-2934

甲维盐与阿维菌素价格年涨幅50%!头部企业受益
2025年开春以来,价格持续连涨的农药大宗品种,一定非甲维盐、阿维菌素莫属。进入5月,甲维盐、阿维菌素原药价格涨势不减。其中,甲维盐原药价格已涨破72万元/吨,阿维菌素原药价格达51万元/吨,年涨幅分别达47%和46.9%。不过随着进入生产淡季,据行业人士分析,虽然目前距历史高价还有一点的距离,但是目前制剂企业采购基

2025-05-2765

氟硫草定——在国外水稻和草坪已形成成熟市场的吡啶类除草剂
氟硫草定(dithiopyr)是由孟山都在上世纪80年代开发的吡啶羧酸类除草剂,后来所有权转让给了罗门哈斯公司(后来的道农业科学,现科迪华)。氟硫草定被开发用于水稻田和观赏草坪以及各种果树林,用以防除包括稗草、马唐、牛筋草、狗尾草等禾本科杂草和野老鹳、卷耳、蒺藜、马齿苋、荠菜、婆婆纳、宝盖草等阔叶杂草。01产品

2025-05-2751

嘧虫胺——新型嘧啶类杀虫剂,对小菜蛾、南方根结线虫防效优异
嘧虫胺(flufenerim)是由1995年日本宇部兴产公司继三共化学公司嘧螨醚后发现的又一嘧啶类杀虫剂,现由住友化学进行商业化开发。嘧虫胺开发之初是专门用于防治蚜虫和白粉虱的,生测表明嘧虫胺对小菜蛾、褐飞虱、黑尾叶蝉、二斑叶螨和南方根结线虫都具有较好的防治效果。且具有活性高,用量少,杀虫速度快等特点,可开发用于以

2025-05-2367

英国HSE最新植保产品 (PPPs) 监测与控制报告:违规、残留、风险与合规要点
英国健康与安全管理局 (HSE) 于2025年4月24日发布了其2022年植保产品 (PPPs) 监测与控制报告,强调了关键的合规结果和残留风险。一、执法趋势和违规案例(一)官方控制访问及违规情况2022 年监测计划在英国记录了 161 次官方控制访问,发现了 100 多起违规事件。这些违规行为涵盖了植保产品供应链的多个环节,包括未经授权

2025-05-2249