在全球除草剂市场，对羟基苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）抑制剂类除草剂虽不是一个大类品系，却吸引了不少研发力量，成为全球研发的热门领域，持续向市场推出创新产品，从而有效解决日益严峻的杂草抗性问题。
HPPD抑制剂类除草剂以高效、低毒、安全、抗性低、对环境友好、对后茬作物安全性好等特点，成为除草剂市场不可小觑的增长力量，近年来持续领涨除草剂市场，未来仍具有较好的发展前景。
从结构上看，该类除草剂涉及多个化学类型，包括三酮类（硝磺草酮、环磺酮等）、吡唑酮类（苯唑草酮、磺酰草吡唑等）、异噁唑酮类（异噁唑草酮）等。近年来，华中师范大学化学学院杨光富教授团队基于喹唑啉二酮新颖分子骨架，创制了新型HPPD抑制剂类除草剂喹草酮、甲基喹草酮、吡唑喹草酯等，并通过与先达股份共同成立的“先达创新研究院”，将这些创制产品产业化。
2021年，先达股份全资子公司辽宁先达上市了高粱田专用选择性超高效除草剂喹草酮，这是在全球范围内首次实现了HPPD抑制剂类除草剂应用于高粱田防除单双子叶杂草，解决了野糜子、虎尾草等高粱田恶性杂草的防控问题，可以解决高粱田全生育期杂草防控技术难题。
吡唑喹草酯与喹草酮师出同门，且有其独到的产品特性。先达股份计划2024年上市吡唑喹草酯，该产品对水稻田各龄期的抗性千金子高效，且对籼稻、粳稻、糯稻、杂交稻等水稻品种都安全。
吡唑喹草酯的创制和化学结构
水稻是重要的粮食作物，水稻田杂草的有效防除，对提高水稻产量、解决世界粮食危机问题具有非常重要的作用。现阶段，水稻田恶性杂草、抗性杂草等严重影响水稻的正常生长，尤其是抗性稗草、抗性千金子的发展非常迅速，防治难度越来越大，因此，提供对水稻田杂草具有良好防效且安全性高的新型HPPD抑制剂类除草剂具有重要意义。
华中师范大学在农药科技创新方面有着良好的历史传统和学科优势，该校化学学院杨光富教授团队通过研究，解析了许多HPPD及其与小分子复合物的晶体结构以及天然底物HPPA与AtHPPD复合物的晶体结构；提出了基于靶标结构的分子设计策略：靶向Glu293的构象变化；创制了基于喹唑啉二酮类全新骨架的除草剂：喹草酮、甲基喹草酮、吡唑喹草酯等。
吡唑喹草酯由华中师范大学绿色农药全国重点实验室与山东先达农化股份有限公司联合创制，是一种靶向对羟基苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）的新型除草剂。与喹草酮不同，吡唑喹草酯不仅在喹唑啉二酮母体结构的基础上引入吡唑基团，而且在吡唑环的5-位上成功引入N,N-二乙基氨基甲酸基团，不仅提高了产品的生物活性，而且增加了化合物的作物选择性，对水稻表现出高度的安全性。吡唑喹草酯优秀的产品性能，使其成为国家重点研发计划项目“绿色除草剂新品种创制与产业化应用”中的重要成员之一。
吡唑喹草酯（英文通用名：pyraquinate；开发代号：CDH18119；商品名：道清扬®）是以喹唑啉二酮为全新先导结构创制的专利化合物，为苯甲酰吡唑类除草剂。其IUPAC化学名称：4-{[3-(3-氯苯基)-1,5-二甲基-2,4-二氧代-1,2,3,4-四氢喹唑啉-6-基]羰基}-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-基二乙基氨基甲酸酯；CAS登录号：2378093-62-8；分子式：C27H28ClN5O5；相对分子质量：537.99；结构式如图1。
图1 吡唑喹草酯的结构式
吡唑喹草酯的作用机理及应用开发
对羟基苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）广泛存在于需氧生物体内，其主要参与生物体内酪氨酸的代谢。在植物体内，酪氨酸的代谢产物对羟基苯基丙酮酸在HPPD的作用下生成尿黑酸，尿黑酸进一步转化成质体醌和生育酚。而质体醌和生育酚是植物光合作用的重要前体。
HPPD抑制剂类除草剂通过抑制对羟基苯基丙酮酸双氧化酶的活性，使对羟基苯基丙酮酸（HPPA）转化为尿黑酸（HGA）的过程受阻，导致生育酚、质体醌无法正常合成，进而影响靶标体内类胡萝卜素的生物合成，促使植物分生、新生组织产生白化症状，最终导致植株死亡。国际除草剂抗性行动委员会（HRAC）将该类除草剂归为F2组，美国杂草科学会（WSSA）将其归类为第27组。
吡唑喹草酯是我国自主创制的高效、低毒、低残留的新型HPPD抑制剂类除草剂，对抗药性千金子防效突出，对水稻安全性高。它突破了传统HPPD抑制剂类除草剂不可以在籼稻田安全使用的世界性难题，开创了HPPD抑制剂类除草剂可以在所有水稻品种上安全使用的先河。按照产品推荐方法使用，吡唑喹草酯对杂交稻、常规籼稻、粳稻、糯稻安全。而且，该产品对人、动物安全性高。
吡唑喹草酯具有超强的内吸传导性和速效性，对大龄、高密度杂草提供出色的防效，通过茎叶喷雾，可有效防除水稻田抗性千金子、虮子草、低龄稗草、碎米知风草（乱草）、稻李氏禾、双穗雀稗、江稗（菰）等杂草。
吡唑喹草酯与现有化合物（如氰氟草酯、五氟磺草胺、噁唑酰草胺、二氯喹啉酸等）无交互抗性，可以作为抗性管理的重要工具，防除对ALS抑制剂、ACCase抑制剂、激素类除草剂产生抗性的禾本科杂草，是替代传统药剂的理想稻田除草剂，具有很高的应用价值和原创性。
吡唑喹草酯起效快，叶面喷施后仅需3天即可见效，对全生育期的千金子均可达到理想防效，大大简化稻田除草剂的施用技术，适合大面积飞防。
试验表明，在水稻分蘖末期、千金子2～3个分蘖期，叶面喷施5%吡唑喹草酯可分散油悬浮剂（商品名：道清扬®）200毫升/亩，对抗药性千金子株防效为98.3%～99.2%，鲜重防效为98.7%～99.8%。
经过多年的开发和应用技术完善，吡唑喹草酯即将完成登记，预计2024年春季在我国上市。
先达股份也已完成吡唑喹草酯在东南亚、中亚、非洲、拉美等众多市场登记可行性评估，并在开展安全性和药效实验，推动产品的登记进程。这些工作将为海外市场拓展和商务合作提供强有力的支持。
吡唑喹草酯不仅将服务于中国市场，未来还将投放于全球水稻田市场，拥有广阔的应用前景。
吡唑喹草酯的专利概况
2019年，山东先达农化股份有限公司申请了吡唑喹草酯的化合物专利，包括中国专利、PCT专利、日本专利等。
中国专利：CN110357860B（ZL201910272386.4）；申请于2019年4月4日，2039年4月3日到期；发明名称：一种喹唑啉二酮类化合物及其应用和一种农药除草剂；发明人：杨光富、何波、王现全。
PCT专利：WO2019196904A1；申请于2019年4月11日，2039年4月10日到期。
日本专利：JP2021517592A、JP7082709B2；申请于2019年4月11日，2039年4月10日到期。
先达股份：匠心打造差异化产品
先达股份为国内农药行业50强企业，始终秉承“专业化、精细化”经营理念，聚焦除草剂领域的科技创新，坚持科技与市场的紧密结合，研发世界先进除草剂产品，坚持先达特有的研发、生产、营销相结合的“圆桶型”经营模式。
先达股份是选择性除草剂细分行业龙头企业之一，公司主要产品为除草剂、杀菌剂和中间体，其中，烯草酮原药、异噁草松原药、咪草烟原药、灭草烟原药、烯酰吗啉原药产量均居行业前列，产品畅销世界各地。
农药创新一直是国内农药行业的短板，先达股份主动扛起除草剂创新的重任。让除草剂跟上抗性杂草进化的速度，安全高效地解决抗性杂草更新换代的问题，创造出完美的农化产品，一直是先达股份的重要使命。
2016年，先达股份与华中师范大学联合成立了“先达创新研究院”，进行创制化合物的研发与转化。“先达创新研究院”在2021年推出了在世界范围内首次登记在高粱田的创制化合物——喹草酮（先达粱满仓®）；用于防除水稻田抗性千金子和稗草的创制化合物——吡唑喹草酯（道清扬®；5%吡唑喹草酯可分散油悬浮剂），将于2024年推向市场；同时，先达股份在2020年发布的第3个对抗性稗草特效的全新化合物——苯丙草酮（马稗克®；10%苯丙草酮乳油），也将于2024年上市。届时，先达股份将成为首个同年上市两个水稻田除草剂专利产品的公司，这也将成为国内甚至全球除草剂行业的盛举。未来，先达股份还将陆续上市更多专利产品，服务中国及全球市场。
先达股份董事长王现全表示，先达股份会坚定不移地围绕高端除草剂走科技创新之路，用最高的效率开发适合市场的农药，匠心打造差异化产品。
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