解析HPPD抑制剂类除草剂的重点上市产品，市场销售情况到底如何

抗性杂草成为制约农业生产的世界性难题，但同时也为除草剂的发展提供了机遇，持续创制新型超高效除草剂是当前农业生产的迫切需要。对羟基苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD：4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase）是目前最重要的除草剂作用靶标之一，HPPD抑制剂类除草剂也成为了全球研发的热点。

自吡唑特1979年上市以来，HPPD抑制剂类除草剂已历经40余年发展。该类除草剂涉及异噁唑酮类、三酮类、吡唑酮类等化学结构类型，其中以三酮类和吡唑酮类化合物居多。

除异噁唑草酮外，该类除草剂中的重磅产品大多在2000年后上市，并很快发展成为超亿美元的产品。尤其是2001年上市的硝磺草酮，其2019年的销售额达8.00亿美元，占该类除草剂市场的44.6%，在全球除草剂市场排名第三，是第一大选择性除草剂。异噁唑草酮、环磺酮的销售额也已突破2.00亿美元，其中环磺酮于2019年9月8日在中国的化合物专利到期，引发市场高度关注，或将于2021年在我国取得首次登记。

目前年销售额在1000万美元以上的HPPD抑制剂类除草剂有10余个，包括硝磺草酮、异噁唑草酮、环磺酮、苯唑草酮、磺酰草吡唑、磺草酮、氟吡草酮、双环磺草酮、tolpyralate、呋喃磺草酮、吡唑特、吡草酮等。

在作用机制独特、生物活性高、杀草谱广、产品丰富多样、对作物安全性好、抗性发展缓慢、耐除草剂作物上市等多重因素的积极推动下，HPPD抑制剂类除草剂在未来市场仍有望取得较好增长，是一类值得重点关注的除草剂。

1 作用机制及应用

HPPD抑制剂类除草剂虽已发展40余年，但直至20世纪90年代，HPPD才被确定为除草剂作用靶标。在此理论的指导下，诞生了一批重磅产品。

HPPD抑制剂类除草剂通过抑制HPPD的活性，阻止HPPA（对羟基苯基丙酮酸）转化为HGA（尿黑酸），阻碍生育酚、质体醌的正常合成，影响类胡萝卜素的生物合成，促使植物分生、新生组织白化，导致植株死亡。HRAC（国际除草剂抗性行动委员会）将该类除草剂归为F2组，WSSA（美国杂草科学会）将其归类为第27组。

HPPD抑制剂类除草剂可以选择性地高效防除许多阔叶杂草和禾本科杂草，主要用于玉米田，也用于谷物、水稻、甘蔗、高粱等作物田。随着耐HPPD抑制剂大豆的商业化种植，该类除草剂亦已进入大豆市场。

研究发现，HPPD抑制剂类除草剂具有高效、低毒、对作物安全性高、不易产生抗药性、对环境友好等特点。目前，全球报道的抗性案件只有4例，非常适用于抗性杂草综合治理。

2 市场概况

在全球18个主要除草剂产品类型中，氨基酸类（+6.5%）、其他PPO类（+7.5%）、HPPD抑制剂类（+11.1%）、三嗪类（+8.3%）、苯氧羧酸类（+8.8%）、环己二酮类（+6.2%）、其他类（+6.7%）除草剂2018年销售额同比增长均超5.0%。尤其是，HPPD抑制剂类除草剂增幅高达11.1%，领涨除草剂市场。2019年，该类产品的销售额同比再增5.2%，为17.94亿美元(表1)；2009-2019年的复合年增长率为9.3%。

 2019年，HPPD抑制剂类除草剂中销售额超亿美元的产品有4个：硝磺草酮、异噁唑草酮、环磺酮、苯唑草酮（表2）；其销售总额占该类除草剂市场的78.9%。

 3 重点上市产品

 HPPD抑制剂类除草剂中的前几大产品均来自跨国公司。其中，拜耳上市了5个产品（异噁唑草酮、环磺酮、磺酰草吡唑、磺草酮、呋喃磺草酮）；先正达上市了2个产品（硝磺草酮、氟吡草酮）；巴斯夫上市了1个产品（苯唑草酮）；史迪士、石原、北兴、三共、大冢等日本公司也有此类产品上市。

3.1 硝磺草酮

继磺草酮之后，先正达成功开发了第2个三酮类除草剂——硝磺草酮（通用名：mesotrione；商品名：Callisto等），这是HPPD抑制剂类除草剂中的领军产品。

硝磺草酮是磺草酮的升级版，其活性数倍于磺草酮，安全性显著提升，尤其是其混配性强，形成了包括单剂和许多复配产品在内的独特的产品系列，成为最成功的选择性除草剂。

硝磺草酮广谱、高效，具有内吸性、触杀作用，持效期长。通过植物的种子、根、芽、叶快速吸收，并经木质部及韧皮部向顶、向基传导。此物质用于防除玉米、甘蔗、水稻、谷物、高粱等作物田一年生阔叶杂草及部分禾本科杂草，并用于抗性杂草的防除。苗前、苗后施用，有效成分用量为70～225g/hm²。

2019年1月，中国批准进口先正达和巴斯夫的耐草铵膦及硝磺草酮大豆SYHT0H2，这将提升硝磺草酮在大豆田的应用。

硝磺草酮是一个拥有20年市龄的成熟产品，除先正达等跨国公司外，其他许多公司也参与其市场开发。2001年，硝磺草酮在美国率先上市，上市第2年的全球销售额即超1.00亿美元，2019年的销售额达8.00亿美元，创历史最高水平；2002-2019年的复合年增长率高达12.8%。硝磺草酮的市场增长主要得益于：产品性能优秀，新产品持续上市，抗性杂草防除，耐除草剂作物推广等。

硝磺草酮的主要市场在美国，约占其全球市场的1/3；其他市场主要包括：欧盟26个成员国、巴西、中国、加拿大、墨西哥、日本、南非、印度尼西亚、俄罗斯、塞尔维亚、厄瓜多尔、韩国、阿根廷、土耳其、肯尼亚、澳大利亚等。

2012年8月2日，硝磺草酮在中国的行政保护（授权号：NB-US2005020229）届满。在期满前的2012年7月19日，安徽中山化工有限公司基于硝磺草酮的2个水分散粒剂在我国首获登记。目前，浙江中山集团旗下位于安徽、响水、浙江3个基地的公司共登记了11个硝磺草酮产品，其中包括2个原药、4个单剂、5个复配产品。我国登记的硝磺草酮产品共有489个，其中原药37个。

硝磺草酮开启了玉米田苗后安全、快速除草的新时代。目前，硝磺草酮约70%的市场来自于玉米，在甘蔗田的使用约占其市场的5%，另外，在水稻、谷物、高粱、草坪、小宗作物田也有少量使用。

在先正达的带领下，基于硝磺草酮的产品不断上市。除单剂产品外，复配产品丰富多样，配伍产品涵盖磺酰脲类、三嗪类、酰胺类等除草剂，如烟嘧磺隆、砜嘧磺隆、异丙甲草胺、丙草胺、特丁津、莠去津、草甘膦、麦草畏、精异丙甲草胺+莠去津、异丙草胺+莠去津、烟嘧磺隆+莠去津、草甘膦+精异丙甲草胺、特丁津+精异丙甲草胺、特丁津+异噁草松、氟吡草酮+精异丙甲草胺、氟吡草酮+精异丙甲草胺+莠去津等。

随着开发产品的不断上市以及耐硝磺草酮转基因作物的大面积推广，硝磺草酮的未来市场仍具备增长潜能。

3.2 异噁唑草酮

异噁唑草酮（通用名：isoxaflutole；商品名：Balance）为HPPD抑制剂类除草剂中的第二大产品，是由罗纳-普朗克（现拜耳）1992年发现的异噁唑酮类除草剂。

异噁唑草酮高效、广谱，具有内吸性，持效期长，经植物的根、叶吸收后，在韧皮部、木质部传导至整个植株，主要防除玉米、甘蔗、果蔬、棉花、谷物、甜菜等作物田许多一年生杂草。种植前、苗前、苗后早期施用，有效成分用量为75~140g/hm²。

异噁唑草酮在潮湿的条件下施用，可以获得最佳效果。研究表明，滞留在土壤表层的异噁唑草酮，一旦遇到降雨或灌溉，可以再次“激发”其除草活性。

随着转基因耐HPPD抑制剂类除草剂大豆的开发和上市，异噁唑草酮也已用于大豆田。2011年起，拜耳即与先正达、MS Technologies等公司合作，开发耐异噁唑草酮等HPPD抑制剂类除草剂大豆。如Balance GT（Event FG72）性状对草甘膦、异噁唑草酮具有耐受性；LibertyLink GT27(FG72×LL55)大豆对草铵膦、草甘膦、异噁唑草酮具有耐受性；FG072大豆对草铵膦、异噁唑草酮具有耐受性。

异噁唑草酮已上市20余年。1996年，异噁唑草酮率先在牙买加上市；2001年，其全球销售额达1.00亿美元；2019年的销售额为2.65亿美元；2001-2019年的复合年增长率为5.6%。

异噁唑草酮的全球布局有所侧重，美洲和欧洲的市场地位更加凸显。目前最重要的市场在美国和巴西，各占该产品约25%的市场份额；罗马尼亚约占10%的市场份额；另外，该产品还在法国、意大利、澳大利亚、阿根廷、哥伦比亚、巴拉圭、加拿大、西班牙、俄罗斯、德国、英国、斯洛伐克、中国、印度尼西亚、泰国、越南等许多国家销售。

时至2021年1月，异噁唑草酮在中国的登记产品有19个，其中包括拜耳股份公司97.2%异噁唑草酮原药及26%噻酮·异噁唑悬浮剂（7%噻酮磺隆+19%异噁唑草酮）。江苏中旗、上虞颖泰、江苏省激素所也登记了异噁唑草酮原药；其中，江苏中旗拟建年产1 000 t异噁唑草酮原药项目。

异噁唑草酮的市场渐趋成熟，尤其在玉米领域，约占其全球市场65%的份额；在甘蔗田的使用也较多，约占其全球市场的20%；另外，还在果蔬、棉花、谷物田少量使用。

在异噁唑草酮的市场开发中，拜耳发挥了重要作用；随着该产品专利到期，其他公司也参与其市场开发。这些公司不仅开发了异噁唑草酮的单剂产品，还开发了许多复配产品。尤其是安全剂环丙磺酰胺（cyprosulfamide）的加入不仅提高了产品对作物的安全性，而且拓宽了用药适期；而其他有效成分的加入，一方面降低了异噁唑草酮的用量，同时也扩大了产品的防治谱。与异噁唑草酮复配的有效成分主要有：环丙磺酰胺、苯草醚、三嗪茚草胺、氟噻草胺、莠去津、特丁津、噻酮磺隆+环丙磺酰胺、2,4-滴异辛酯+乙草胺、硝磺草酮+莠去津等。

3.3 环磺酮

环磺酮（通用名：tembotrione；商品名：Laudis；开发代号：AE 0172747）是拜耳通过对磺草酮结构优化后得到的三酮类化合物，主要用于玉米，也用于向日葵、非作物领域等。其杀草谱广，具有内吸性和选择性。苗后防除玉米田阔叶杂草与禾本科杂草，如蓟、田旋花、婆婆纳、辣子草、鼬瓣花、猪殃殃等，且对草甘膦、ALS抑制剂类除草剂、麦草畏等产生抗性的杂草有效。苗后施用，有效成分用量为92g/hm²。

为提高产品的安全性，环磺酮通常与安全剂双苯噁唑酸（isoxadifen）复配使用。

2007年，环磺酮上市，受到市场的普遍欢迎，销售额几乎逐年提升。2019年的全球销售额为2.45亿美元；2009-2019年的复合年增长率为23.4%。

玉米是环磺酮最大的应用作物，约占该产品全球市场的80%；在向日葵及其他作物/非作物领域也有销售，约占其总市场的20%。

拉丁美洲是环磺酮的第一大地区市场，约占其全球市场的45%；欧洲、北美自由贸易区分别约占20%、10%的份额。

巴西对环磺酮的市场贡献最大，约占该产品全球市场45%的份额；美国也占了约10%的份额。环磺酮在欧盟19个成员国（法国、德国、奥地利、意大利、罗马尼亚、克罗地亚、荷兰、保加利亚、斯洛伐克、比利时、西班牙、捷克等）、加拿大、墨西哥、塞尔维亚、南非、厄瓜多尔、智利、肯尼亚等地区和国家也有销售和使用。

2019年9月8日，环磺酮在中国的化合物专利（CN1269800C）到期。作为玉米田重磅专利过期产品，环磺酮正吸引许多国内企业加紧研发，预计2021年或将在我国首获登记。

环磺酮上市产品既有单剂，也有复配产品。复配产品的主要配伍有：双苯噁唑酸、双苯噁唑酸乙酯、噻酮磺隆、麦草畏二甘醇胺盐、双苯噁唑酸+特丁津、噻酮磺隆+双苯噁唑酸乙酯等。

3.4 苯唑草酮

苯唑草酮（通用名：topramezone；商品名：Clio、Impact等）是巴斯夫研发的吡唑酮类除草剂，具有安全性高、选择性强、杀草谱广、持效期长、兼容性好等特点，主要用于玉米田，防除一年生杂草，如马唐、稗草、野稷、狗尾草、牛筋草、异型莎草等一年生禾本科杂草，苋、藜、田旋花、苘麻、蓼、龙葵、野芥、鸭跖草等阔叶杂草。苗后使用，有效成分用量为12.5～25g/hm²。

2006年，苯唑草酮上市；2019年的全球销售额为1.04亿美元，2011-2019年的复合年增长率为8.3%。

苯唑草酮主要用于玉米，也用于谷物、水稻、非作物领域等。其中，玉米用苯唑草酮约占该产品全球市场的65%。

苯唑草酮主要销往美国、中国、阿根廷等国，在这些国家的份额分别约占其全球市场的20%、15%、8%；也在匈牙利、墨西哥、印度尼西亚、比利时、日本、德国、加拿大、奥地利、乌克兰、智利、斯洛伐克、荷兰等国销售。

2011年，巴斯夫苯唑草酮产品在中国登记和上市，商品名“苞卫”。随着苯唑草酮2018年1月7日在中国的化合物专利到期，国内不少企业登记了苯唑草酮产品。目前，在我国登记的苯唑草酮产品有15个，其中包括巴斯夫欧洲公司的3个产品，国内企业登记的都是苯唑草酮制剂，尚未登记原药。基于苯唑草酮优秀的产品性能，国内多家公司拟建苯唑草酮原药项目，如中旗股份等。

2020年7月1日，巴斯夫的Frequency（苯唑草酮+安全剂解草酯；悬乳剂）在澳大利亚取得登记，苗后防除小麦（包括硬质小麦）和大麦田杂草。通过安全剂的加入，苯唑草酮的应用范围扩大到谷物。