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1、第十一章第十一章 新农药的研究与开发新农药的研究与开发z新农药的研制过程大体上可分为“研究” 与“开发”两个阶段。z在研究阶段，主要目的是从大量的化合物中筛选出新的农药活性化合物，发现先导化合，经结构优化，筛选开发的侯选化合物。z在开发阶段，则主要是对侯选化合物进行开发试验和安全性评价，最后选 定农药新品种，进行工业化开发并商品化。第一节第一节 化学合成与工艺研究化学合成与工艺研究z一、先导化合物的发现和优化先导化合物的发现和优化z先导化合物(lead compound)：指通过生物测定，从众多的侯选化合物中发现和选定的具有某种农药活性的新化合物，一般具有新颖的化学结构，并有衍生化和改变结构的
2、发展潜力，可以用作起始研究模型，经过结构优化，开发出受专利保护的新农药品种。一、先导化合物的发现和优化先导化合物的发现和优化z( (一一) )经验筛选经验筛选z近年来，经验筛选的重点放在具有新颖化学结构的化合物方面，特别是z(1)在分子中引入过去农药分子中少见的元素，如氟、硅、锡等原子或基因，特别是含氟基团的引入，往往可明显提高活性，近年来获得很大成功。z(2)新型杂环化合物。由于杂环化合物结构多种多样，潜力很大，有些杂环可能有独特的作用机制和意想不到的生物活性，近年来同样获得很大成功。一、先导化合物的发现和优化先导化合物的发现和优化z( (二二) )类推合成类推合成z类推合成即对已经开发的活
3、性先导化合物进行衍生合成，开发新的农药品种或发现新的二次先导化合物，这样合成出来的化合物就是“模仿分子”(me-toomolecules)这种途径在磺酰脲类除草剂、三唑类杀菌剂、有机磷类杀虫剂、拟除虫菊酯类杀虫剂的开发中获得普遍成功。这种办法最省时省力、投资小、收益大，但很难发现有新的作用机制的新型先导化合物。一、先导化合物的发现和优化先导化合物的发现和优化z( (三三) ) 天然产物模型天然产物模型z从沙蚕中获得杀虫先导化合物沙蚕毒素，然后进行类推合成开发出杀螟丹、杀虫双、杀虫单、杀虫磺、杀虫环等。最有名的当然是从天然除虫菊中发现除虫菊素这样的杀虫先导化合物，然后类推合成，开发出当今几十个高
4、效拟除虫菊酯类杀虫剂。天然产物毒扁豆碱通常认为是合成稳定的氨基甲酸酯类杀虫剂的先导化合物，从而经设计改造合成了西维因、速灭威、异丙威、害扑威、克百威和涕灭威等。一、先导化合物的发现和优化先导化合物的发现和优化z（四（四) )生物合理设计生物合理设计z其理论基础是生物化学，就杀虫剂而言，即昆虫生物化学。生物合理设计就是以靶标生物体生命过程中某个关键的生理生化作用机制作为研究模型，人为地设计合成干扰此作用机制的化合物，从中筛选出先导化合物，然后进行结构优化开发。二、小试研究和中试研究二、小试研究和中试研究z(一)、小试研究z1、选择合成路线z2、合成条件优化z测定和合成反应有关的理化数据，如热量，
5、粘度等，为设备选型及进一步的工业性试验提供依据。z、制定原料、中间体、产品的分析方法。z、进行物料能量衡算，初步评价其经济效益。z6、提供适量合格产品进行田间药效试验评价和安全性评价。二、小试研究和中试研究二、小试研究和中试研究z(一)、中试研究z1、验证小试结果。z2、根据工程放大的需要，建立一定规模的中间试验装置(全流程或单元操作)，考验工艺流程的合理性和操作条件的可靠性，测定物料平衡、热量平衡及制定过程控制方案。z3、主要设备材质选择和设备选型。z4、较长周期稳定和连续运转。z5、三废治理方案。二、小试研究和中试研究二、小试研究和中试研究z(一)、中试研究z6、原材料、中间体及产品的分析
6、方法和建立产品质量标准。z7、产品应用研究。z8、中试技术及中间评价。z9、基础设计与最终评价。第二节第二节 生物筛选与作用机理生物筛选与作用机理z一、生物筛选在新农药研究与开发中的意义生物筛选在新农药研究与开发中的意义z1、生物筛选（biologicalscreening)的含义是：采取一定的可重复的方法和步骤，用一定剂量的候选化合物处理供试生物材料，根据供试生物材料的反应并经过特定的统计分析后，选出有效化合物。z2、要从众多的供试化合物中发现先导化合物，必须依赖生物筛选提供的各化合物的生物活性信息；在先导优化及分子设计，特别是构效关系研究中必须要依赖生物筛选提供定量活性资料（毒力）；对候选
7、化合物也必须依赖生物筛选结果对其是否有商品化开发价值作出评价。二、供筛选的生物材料二、供筛选的生物材料z( (一）昆虫和螨类：一）昆虫和螨类：玉米螟、棉铃虫、小菜蛾、家蝇、二化螟等z( (二二) )植物病原菌植物病原菌z稻瘟病菌、水稻纹枯病菌、小麦条绣病菌、马铃薯晚疫病菌、棉花炭疽病菌、黄瓜霜霉病菌z(三)杂草z野燕麦、稗看麦娘、苋荠、菜、播娘蒿藜三三、筛选方法筛选方法z ( (一一) )初筛初筛z 杀虫剂：饮料混毒法、叶片浸药饲虫法、微量筛选法。杀菌剂：抑制孢子萌发法和抑制菌丝生长法。除草剂：盆栽测试。z（二）复筛（二）复筛z（三）田间小区药效试验（三）田间小区药效试验z我国在田间药效试验中
8、最大的问题是不能或难以做到准确定量。国外一般采用专门的喷雾机械设备：四四、作用方式和作用机理研究作用方式和作用机理研究z了解供试化合物的主要作用方式，不但对选用正确的生物筛选方法，而且对将来开发成商品农药后的施药技术，效果评价等都有重大关系。z作用机理的研究反过来又可给新农药研究带来许多新的思想、新的启示，甚至提供新的途径，第三节第三节 农药安全评价农药安全评价z一一、农药卫生毒理安全评价农药卫生毒理安全评价z农药卫生毒理安全评价是通过动物试验和对人群的观察，来阐明农药的毒性及其潜在的危险性，其目的是为保护人类健康和制定预防措施提供理论依据。完整的农药毒理安全评价除进行系统的毒性试验外，还应进
9、行接触人群的流行病调查。二、农药环境安全评价二、农药环境安全评价z( (一一) )环境行为环境行为z环境行为是供试化合物在环境中发生的各种物理和化学现象的总称，包括化合物在环境中的化学行为与物理行为。z化学行为主要指化合物在环境中的残留性及其降解与代谢过程；z物理行为主要指化合物在环境中的移动性及其迁移扩散规律。二、农药环境安全评价二、农药环境安全评价z( (二二) )生态效应生态效应z生态效应包括化合物对非靶标生物的毒性及化合物在生物体的富集作用。对非靶标生物的毒性主要包括对害虫天敌的影响，对鱼类的影响，对蚯蚓及土壤微生物的影响，对蜜蜂的影响，对家蚕的影响，对鸟类的影响等。第四节第四节 农药
10、管理和农药登记农药管理和农药登记z一一、我国的农药管理制度我国的农药管理制度z由国家立法机关制定和颁布的有关法律，对农药生产、经营、使用等方面进行全面管理；由国家或地方行政机关制定的某个方面的行政法规或地方行政法规，也具有强制性的约束力；由行政部门制定和颁发的某些规定和技术规范，有指导作用，但无法律约束力。一一、我国的农药管理制度我国的农药管理制度z（一）登记前管理（一）登记前管理z登记前管理重点是农药登记。z根据“农药登记规定”，未经登记批准的农药不得生产、销售和使用。国外的农药，未经我国登记批准，亦不能在我国生产、销售和使用。一一、我国的农药管理制度我国的农药管理制度z( (二二) )登记
11、后管理登记后管理z1.农药标签管理农药标签管理 标签包含的主要内容有：农药名称、规格、登记号、生产许可证号、净重、生产厂家、农药类别、使用说明、毒性标志、注意事项和生产日期、批号等。2.农药广告管理农药广告管理 农药广告的审批原则是：（1）未经登记批准的农药产品不得登广告；（2）广告内容应与农药登记证和农药登记公告相符；（3）不得以任何形式弄虚作假，蒙蔽或欺骗用户。三三、农药登记需要提供的资料农药登记需要提供的资料z1.摘要z3.产品化学：有效成分，原药，制剂z3.毒理学：急性毒性，三致作用等z4.药效：室内，田间z5.残留：残留分析，安全间隔期z6.环境生态：环境行为，对非靶标生物毒性z7.标签：使用说明，毒性标志，注意事项z除草剂绿色；杀虫剂红色；杀菌剂黑色；杀鼠剂兰色；生长调节剂深黄色本章重点本章重点z1、概念：先导化合物，生物筛选；z2、农药的安全性评价包括哪些内容；z3、简述我国的农药管理体系；z4、农药登记需要提供哪些资料。
