近日,FMC已获得秘鲁对除草剂Keenali(活性成分tetflupyrolimet:四氟咯草胺)的监管批准,这是tetflupyrolimet在全球的首个活性成分和商业产品注册。Keenali是一种出苗前和出苗后早期除草剂,旨在为粳稻和籼稻种植者提供一种新的作用模式,以防治稗草(Echinochloa crus galli)和沙芥(Ischaemum rugosum)。该产品预计将于2025年8月在秘鲁上市。
FMC已在其他拉丁美洲国家(包括巴西、哥伦比亚和厄瓜多尔)以及印度、日本、马来西亚、韩国、台湾和美国提交了活性成分的监管申请。该公司今年早些时候收到了对Keenali的有条件批准。
🔺四氟咯草胺由来、性质、组别及专利情况
四氟咯草胺(英文通用名:tetflupyrolimet;开发代号:F9960;商品名:Dodhylex™ active)是由杜邦公司于2015年公开的新型芳基吡咯烷酮苯胺类(Aryl pyrrolidinone anilide)除草剂,2018年,杜邦将其专利权转让给富美实。据富美实介绍,四氟咯草胺的开发代表了一种全新的化学类别和新颖的作用机理,是一款革命性的除草剂。四氟咯草胺的IUPAC化学名称:(3S,4S)-2′-氟-1-甲基-2-氧代-4-[3-(三氟甲基)苯基]吡咯烷-3-甲酰苯胺;CAS登录号:2053901-33-8;分子式:C19H16F4N2O2;相对分子质量:380.34。
2021年,国际除草剂抗性行动委员会(HRAC)和美国杂草科学协会(WSSA)将其归类至第28组(HRAC/WSSA Group 28),它是进入该组中的第1个有效成分,也是目前该组中唯一的化合物,同时还是30多年来植保行业首个具有全新作用机理的新型除草剂。

图1,除草剂具有34个组别

图2,四氟咯草胺属于第28组首个除草剂成分
Tetflupyrolimet,商标为Dodhylex,是第一种被抗除草剂行动委员会(HRAC)和美国杂草科学协会(WSSA)归类为第28类除草剂(抑制二氢乳酸盐脱氢酶)的除草剂。
2018年,杜邦(现科迪华)将四氟咯草胺的专利权转让给富美实。四氟咯草胺现已成为富美实旗下的专利产品,公司拥有其许多化合物专利,包括PCT专利、欧洲专利、美国专利、中国专利等。全球PCT专利:WO2015084796A1,申请于2014年12月2日。欧洲专利:EP3077374,申请于2014年12月2日,2034年12月1日到期。美国专利:US2016297756,申请于2014年12月2日,2034年12月2日到期。中国专利:CN106414403B(ZL201480074726.8),申请于2014年12月2日,2019年8月30日获得授权,2034年12月1日到期;发明名称:吡咯烷酮除草剂。
🔺作用机制及应用(作物)场景
四氟咯草胺为二氢乳清酸脱氢酶(Dihydroorotate dehydrogenase;DHODH)抑制剂,产品通过抑制嘧啶从头生物合成途径中(in the de Novo pyrimidine biosynthesis pathway)的二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)而发挥作用。
嘧啶从头生物合成由6个酶促步骤组成,其中,第4步由二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)催化,将泛醌介导的二氢乳清酸(DHO)氧化为乳清酸。所有杂草的DHODH都是位于线粒体内膜外表面的黄素蛋白,由于核苷酸的核心作用,该途径的抑制对大多数生物都是致命的。
四氟咯草胺竞争DHODH上的泛醌结合位点,并不直接导致杂草黄化死亡,而是抑制杂草体内关键生长分子嘧啶的合成,从而使杂草生长发育停滞。四氟咯草胺尚无已知交互抗性,将成为抗性杂草管理的有效工具。
四氟咯草胺应用作物包括玉米、水稻、大豆、小麦、甘蔗、柑橘、坚果等作物田,防除一年生杂草及抗性杂草,如稗草、地肤、沼生异蕊花、大狗尾草等,苗前使用效果更好。其用药量低,持效期长。
大量田间试验表明,四氟咯草胺用于直播水稻和移栽水稻田时,具有较好的选择性。
四氟咯草胺应用场景适用于移栽水稻和直播水稻田,苗前或苗后早期施用,一次用药可整季防除水稻田重要的禾本科杂草,如大狗尾草(Setaria faberi)、稗草(Echinochloa crus-galli)、马唐(Digitaria sanguinalis)、水稗(Echinochloa phyllopogon)、丛生千金子(Leptochloa fascicularis)、千金子等;对一些难除的阔叶杂草和莎草也有效;并能防除抗性杂草。具有较好的作物安全性,对生态友好,有利于农药减量。
四氟咯草胺通过显著减少杂草根系、抑制杂草生长和出苗以及优越的持效活性,高效防除水稻田稗草、千金子等,被誉为抗性禾本科杂草治理专家,将开创水稻田除草新纪元。
🔺产品登记的情况和进展
四氟咯草胺将率先推向水稻市场,并逐渐向其他领域拓展。除水稻外,富美实还在探索四氟咯草胺在大豆、玉米、向日葵、甘蔗等其他作物田的应用潜力。
2023年8月,富美实宣布了四氟咯草胺的全球品牌Dodhylex™ active。正式开启了该产品在全球市场的推广阶段。同年8月,富美实向印度、巴西、菲律宾、美国、哥伦比亚、韩国、秘鲁和中国台湾等八个主要水稻种植区域提交了四氟咯草胺的登记申请,覆盖全球35%的水稻种植面积,2025年1月,富美实在美国宣布了两款基于四氟咯草胺的除草剂品牌Keenali Complete 和 Keenali GR,预计将于2027年后陆续上市。2025年2月,成功生产四氟咯草胺活性成分,为商业化供应提供保障。
2025年4月,获得秘鲁首个全球正式登记,标志着四氟咯草胺正式进入商业化应用阶段。
2025年初,富美实首批商业化的四氟咯草胺原药成功下线,这是公司在四氟咯草胺开发进程中取得的突破性进展,标志着该产品即将正式推向市场。2025年初,富美实在菲律宾获得了有条件的监管批准,并计划于2025年下半年在该国进行首次销售。预计该产品将于2026年首次全面上市。
总之,富美实亦已启动四氟咯草胺的全球登记工作,目前,公司已经向印度、巴西、美国、菲律宾、哥伦比亚、韩国、秘鲁、中国台湾、日本、马来西亚等市场提交了登记申请,这些地区约占全球1.65亿公顷水稻种植面积的35%。
🔺四氟咯草胺的使用方法和注意事项
四氟咯草胺除草剂可通过喷雾或撒施的方式使用。在喷雾使用时,需将除草剂与水按一定比例混合,然后均匀喷洒在需要除草的区域。撒施则是直接将除草剂颗粒撒在杂草上。使用前请仔细阅读产品说明书,并根据实际情况调整使用方法和剂量。四氟咯草胺能迅速被杂草吸收,通过干扰杂草的正常生理过程,从而达到除草效果。它对一年生和多年生杂草均有良好的防除作用,特别适用于农田、果园、草坪等场所。使用后,杂草会逐渐枯萎死亡,为作物或植被提供更好的生长环境。
使用四氟咯草胺的注意事项
遵循使用说明:严格按照产品说明书上的推荐剂量和使用方法进行操作,避免过量使用或使用不当导致药害。
🔺市场开发的概况
据了解,FMC已成功生产出第一批商用除草剂活性成分四氟吡草胺,这一里程碑验证了公司的制造能力,标志着分子从开发阶段向商业化阶段的转变。
四氟咯草胺在水稻市场的开发将展现两大农药巨头的推广实力。2023年5月16日,富美实和先正达植保(简称“先正达”)宣布达成协议,在亚洲联合推出一项突破性的水稻田杂草防控技术。该技术所运用的有效成分“四氟咯草胺”是富美实的专利产品,在先正达的支持下开发用于水稻。该技术的成型标志着30多年来首次出现了应用全新作用机理的除草剂,有望缓解因水稻田杂草对现有除草剂产生抗性而给农民带来的挑战。
根据协议,富美实和先正达将在亚洲主要水稻市场推广含有四氟咯草胺的产品。富美实将在整个亚洲登记和商业化四氟咯草胺及其用于水稻田的系列制剂产品。在中国水稻市场,富美实将只专注于混配制剂的开发和推广。先正达将在中国登记并商业化四氟咯草胺及其系列制剂用于水稻市场,同时还将在印度、越南、印度尼西亚、日本、韩国推出其混配制剂,并将在孟加拉独家推出用于水稻田的该化合物产品。此外,富美实将在全球登记和商业化四氟咯草胺及其全套制剂产品,用于水稻和其他作物。
先正达正积极推动四氟咯草胺在中国水稻市场的本地化应用。2024年1月10日,先正达集团中国与湖南省农业科学院签署了“新型除草剂四氟咯草胺的研究与开发”合作开发协议。院企双方充分发挥各自优势,推动四氟咯草胺的技术研究与本地化应用落地。据介绍,本次合作的创新除草剂四氟咯草胺,可以有效应对当下中国水稻田杂草抗药性严峻的巨大难题,该产品具有杂草早防除、省工省力、杂草防治活性高、施药窗口广、适用栽培模式多、作物安全性好等特点。
在2024年11月召开的“中国植保双交会”上,先正达集团中国表示,公司即将在中国上市突破性产品四氟咯草胺,该产品可大幅减少农药用量,为水稻种植提供绿色解决方案。富美实表示,公司将在中国推出全新作用机理的水稻田除草剂四氟咯草胺,该产品用量低、持效期长,对水稻田抗性禾本科杂草及部分阔叶杂草高效;公司将专注四氟咯草胺混剂的开发和推广,以满足不同草相及用药场景的需求。
2024年,富美实美国产品开发、技术服务和商业团队与路易斯安那州立大学的著名杂草科学家Conner Webster博士联手举办了一场别开生面的互动式客户活动。本次活动邀请了覆盖约美国中南部230,000英亩土地的水稻种植者、零售和独立技术顾问,首次在美国向参会者展示了具有开创性的除草剂Dodhylex™ active(四氟咯草胺)在水稻田间应用中的显著优势,展现其在水稻田除草剂市场的巨大潜力。
Keenali GR将作为一款独立产品推向加利福尼亚州水稻市场,播前使用,防除稗草、水草、千金子等。作为一种残效除草剂,Keenali GR将为整季抗性禾本科杂草防控奠定坚实基础。该产品预计将于2028年种植季上市。
美国各地的大学研究人员在过去5年间对Keenali GR和Keenali Complete除草剂进行了数百次试验,测试结果表明,两产品在不同土壤类型和条件下均表现出色。研究人员指出,四氟咯草胺对稗草的防效尤为突出,粘质土壤上的防效最好。此外,该活性成分在残留和飘移研究中也表现出色,能够安全施用。
🔺市场前景和峰值预测
水稻是重要的粮食作物,水稻病虫草害的有效防控是保障粮食安全的重要基础。全球水稻用农药市场约占作物用农药市场的10%,而85%的水稻用农药市场又集中于亚太地区。在水稻用农药市场中,水稻田除草剂成为主力,约占40%的份额。
由于草相复杂多变,加之抗性杂草的不断蔓延,推动水稻田除草剂不断迭代升级。乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂、乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂、原卟啉原氧化酶(PPO)抑制剂、合成激素类除草剂、对羟基苯基丙酮酸双氧化酶(HPPD)抑制剂等多种作用机理的众多除草剂纷纷入场,共同应对水稻田抗性杂草的严峻挑战。
富美实开发的四氟咯草胺,不仅拥有独特的化学结构,而且拥有全新的作用机理,是DHODH抑制剂类除草剂中的首款产品,也是目前唯一的一款产品,与现有除草剂无交互抗性。该产品活性高,用药量低,杀草谱丰富,应用领域广泛。基于四氟咯草胺优秀的产品性能,富美实和先正达两大跨国巨头强强合作,共同开发四氟咯草胺率先进入的水稻市场。该产品一次用药,可整季防除水稻田禾本科杂草、部分阔叶杂草及莎草,是水稻田抗性杂草防控的有力武器,将开创水稻除草新纪元,拥有广阔的市场前景。
富美实对四氟咯草胺率做出预测,市场年峰值销售额有望达到3亿-4亿美元,显示其在水稻田杂草防控和全球农业科技领域的巨大潜力。