□《中國農(nóng)資》記者徐騫
近30年來,在全球范圍內(nèi),平均每年有11.6個新農(nóng)藥有效成分上市。20世紀80年代平均開發(fā)上市的新農(nóng)藥有效成分數(shù)為12.3個,90年代為12.6個,21世紀10年中每年為9.9個。為了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要,為了適應(yīng)不斷發(fā)展的環(huán)境及社會需求,同時也是為了抵御抗性的發(fā)生和取代高毒、高殘留的農(nóng)藥品種,各國農(nóng)藥企業(yè)都在不斷開發(fā)新的農(nóng)藥品種。
據(jù)上海市農(nóng)藥研究所副總工張一賓介紹,在1980年~2011年開發(fā)的新農(nóng)藥類別中,以除草劑最多,占40.95%;殺菌劑列第二,占28.69%;殺蟲劑居三,為26.18%;其他類占4.18%。而在 1990~1999年中,得益于新煙堿類殺蟲劑的開發(fā),殺蟲劑數(shù)超過殺菌劑;在2000~2011年,新殺菌劑數(shù)多于新殺蟲劑,此得益于甲氧基苯甲酸酯類和SDHI(琥珀酸脫氫酶)抑制劑類殺菌劑的開發(fā)。
隨著農(nóng)藥品種的不斷完備,化學物篩選率不斷降低,新農(nóng)藥開發(fā)所需費用隨之不斷提高。張一賓表示:“在1995年,每研發(fā)一種新農(nóng)藥,平均需要在52500個化合物中篩選1個,所需資金平均為1.52億美元。而到2005年,則需要在140000個化合物篩選1個,消耗資金達2.56億美元?!庇捎谛罗r(nóng)藥登記要求所需,必須提供大量的毒理和環(huán)境數(shù)據(jù),同時受篩選化學結(jié)構(gòu)難度增加影響,各國研發(fā)公司必須為提高結(jié)構(gòu)設(shè)計及開發(fā)成功率投入更多精力。張一賓認為,通過對核心農(nóng)藥企業(yè)的研發(fā)重心和技術(shù)選擇的分析,可以發(fā)現(xiàn)目前世界新農(nóng)藥研究具有以下幾個鮮明特點:
首先,從各類別新農(nóng)藥開發(fā)品種看,除草劑依然是列于首位。在三大類開發(fā)的新農(nóng)藥品種中,除草劑占40%以上,這也符合當今的農(nóng)藥市場。而總體來說,化學農(nóng)藥仍然是農(nóng)藥市場的主體,新化學農(nóng)藥品種依然是新農(nóng)藥開發(fā)的主方向。在整個農(nóng)藥市場中,化學農(nóng)藥仍占絕對優(yōu)勢,約為93%左右,生物農(nóng)藥約占7%,但較以前增加了1.5%左右。
其次,從具農(nóng)藥活性的生物源物質(zhì)為先導物進行仿生合成,是當今新農(nóng)藥創(chuàng)制的主要來源之一。以毒扁豆堿開發(fā)氨基甲酸酯類殺蟲劑為代表,從天然源物質(zhì)中開發(fā)新農(nóng)藥歷史長久,而阿維菌素系列殺蟲劑、甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑等新農(nóng)藥的開發(fā)則預(yù)示著以后將不斷有新的生物源農(nóng)藥系列及品種誕生。在此過程中,從害物靶標出發(fā)經(jīng)仿生合成開發(fā)新農(nóng)藥系列及品種已逐漸成為當今新農(nóng)藥開發(fā)的新手段。
此外,當今新開發(fā)農(nóng)藥在結(jié)構(gòu)上也具有相似性。新農(nóng)藥品種中,含雜環(huán)的化合物約占70%左右,這些雜環(huán)主要為含氮雜環(huán)化合物、約占雜環(huán)的70%,特別是吡唑、咪唑、三唑、嘧啶、三嗪等,含酰胺結(jié)構(gòu)也是開發(fā)熱點,約占新開發(fā)品種20%以上,用于植物保護用農(nóng)藥品種中,約有75%以上品種含有鹵素。而在研發(fā)之中,使用新的篩選方法也是一個趨勢。高通量篩選、構(gòu)效關(guān)系研究、虛擬設(shè)計、新穎劑型等方法的應(yīng)用提高了新藥開發(fā)水平和效率。
同時,隨著社會對農(nóng)藥環(huán)保、農(nóng)藥安全的重視度不斷提高,對已知天然物結(jié)構(gòu)修飾,開發(fā)活性更高或更安全農(nóng)藥備受關(guān)注。其中通過改造提高藥效、降低毒性的手段比較常見,以阿維菌素為基礎(chǔ)開發(fā)的依維菌素、?,斁兀拙S鹽)、道拉菌素就是很好的例子。而受益于農(nóng)藥與醫(yī)藥在化學結(jié)構(gòu)理論與實際應(yīng)用的相通性,很多企業(yè)繼續(xù)實施農(nóng)藥與醫(yī)藥的雙向開發(fā)。
對于世界新農(nóng)藥研發(fā)趨勢,張一賓認為:“化學農(nóng)藥的開發(fā)還將繼續(xù),新的品種將不斷誕生。同時,仿生合成已成為新農(nóng)藥研發(fā)的主要方向,生物農(nóng)藥則將逐漸成為新農(nóng)藥的開發(fā)熱點,對新型結(jié)構(gòu)和作用機制的研究也將越來越受到關(guān)注。隨著國內(nèi)農(nóng)藥研發(fā)實力不斷增強,中國在新農(nóng)藥創(chuàng)制中將進一步受到青睞,中國將從一個農(nóng)藥生產(chǎn)和研發(fā)大國向強國發(fā)展。”