烟碱乙酰胆碱受体作用剂是以昆虫烟碱型乙酰胆碱受体为作用靶标的一类杀虫剂。自20世纪80年代德国拜耳股份公司在市场推广吡虫啉之后，该类杀虫剂已逐渐发展成为全球使用范围最广和销售量增长最快的杀虫剂类型。为区别以前的烟碱类产品，将吡虫啉等源自对天然生物碱结构优化得到的杀虫剂称之为新烟碱类杀虫剂，主要应用于防治粉虱、飞虱和蚜虫等农业领域的刺吸式口器害虫，是继有机磷类、氨基甲酸酯类和拟除虫菊酯类杀虫剂之后的第4代有机杀虫剂，也是自拟除虫菊酯类杀虫剂商品化以来开发最为成功的一类杀虫剂，在农药发展历史上具有里程碑式的意义。从仿效研究和产品登记数量来看，作用于烟碱乙酰胆碱受体的杀虫剂在卫生害虫防治方面使用较少，即便遭遇“高蜂毒”的困扰，在非农领域的应用仍有较大发展空间和市场前景。

1 烟碱乙酰胆碱受体作用剂的发展概况

烟碱乙酰胆碱受体作用剂是一类仿生农药，最早起源于植物源农药烟碱。1991年，吡虫啉作为第1个商品化的新烟碱类杀虫剂进入农药市场，当时由于其高效、低毒的特性，一经入市便受到消费者的青睐，也引发了农药界对新烟碱类杀虫剂的研发热潮，迄今为止该类产品已经历了3代，即第1代含氯代吡啶基的烟碱类产品(吡虫啉、烯啶虫胺、啶虫脒、噻虫啉)，第2代含氯代噻唑基的烟碱类产品(噻虫嗪、噻虫胺)，第3代含四氢呋喃基的烟碱类产品(呋虫胺)，这3代新烟碱类杀虫剂均为烟碱型乙酰胆碱受体的激活剂，对受体的作用归为4A亚组，作用于昆虫中枢神经系统，阻碍昆虫神经传导，影响昆虫正常生理行为，最终导致昆虫麻痹死亡^[1]。

随着烟碱乙酰胆碱受体作用剂在农林领域的长期应用，该类产品逐渐暴露出不安全的问题。首先，对蜜蜂具有急性毒性和亚致死作用，这也是欧盟等许多国家和地区提出禁限用该类产品的主要原因^[2-4]。Iwasa等^[5]和Laurino等^[6]分别通过点滴法和饲喂法证明了吡虫啉、噻虫胺等新烟碱类杀虫剂对蜜蜂有着不同程度的急性经皮毒性和急性经口毒性。此外，蜂幼发育迟缓、畸形成蜂率高、产卵量减少、学习记忆能力下降、定位能力受损、归巢时间延长、进食量降低和理毛行为改变等一系列亚致死效应不断被发现^[7-12]。其次，有研究证明该类杀虫剂对家蚕、蚯蚓、斑马鱼、鹌鹑、栅藻和水螅等非靶标生物有不同程度的急性毒性^[13-15]。第三，全球75%的蜂蜜样品可以检出至少1种新烟碱类杀虫剂残留^[16]，操作不当也可以在果蔬、烟草等产品中检出^[17-18]，虽未超过规定的最大残留浓度，但实验数据依然可作为风险评估的参考依据。

鉴于新烟碱类产品的优异防治效果和广泛应用前景，即便陷入了“高蜂毒”的困境，短时间内依然没有替代产品，许多专家针对该类产品的出路提出了非农应用的对策，这可能推动新烟碱类产品在卫生害虫防治领域的应用，同时也加快了作用于烟碱型乙酰胆碱受体的新型产品的研发步伐。

2 烟碱乙酰胆碱受体作用剂防治卫生害虫的现况

截至2019年10月31日，从中国农药信息网可查询到新烟碱类有效成分在我国正式登记了3 150个产品，用于农林领域害虫防治的产品3 059个，用于卫生害虫防治产品91个。仅4个有效成分获卫生害虫防治登记，其中吡虫啉68个、啶虫脒2个、噻虫嗪6个、呋虫胺15个。见表 1。

目前，市场上的卫生用新烟碱类杀虫剂主要以单剂存在，共正式登记84个单剂，占总登记数量的92.3%。从剂型上来看，新烟碱类有效成分多被研发登记成饵剂，用于蜚蠊、蝇、蚁等害虫的诱集杀灭，可查到胶饵、饵粒等饵剂产品65个，占71.4%，其次是悬浮剂16个、水分散粒剂6个、可溶液剂2个、粉剂和喷射剂各1个。

3 新型产品的开发及应用

近几年，国内外许多科研机构和农药公司都致力于作用烟碱乙酰胆碱受体新型杀虫剂的研发，解决抗药性和“高蜂毒”的问题，以期突破该类产品发展的瓶颈期。

3.1 氯噻啉

氯噻啉是我国南通江山农药化工股份有限公司率先开发并商品化的一种硝基亚甲基新烟碱杀虫剂，可结合位于神经后突触的烟碱型乙酰胆碱受体，具有内吸性、触杀和胃毒作用^[19]，对同翅目害虫有优异的防治效果，对蜜蜂、家蚕、蚯蚓有一定的毒性^[20-22]。2008－2009年，我国正式登记了95%氯噻啉原药、10%氯噻啉可湿性粉剂和40%氯噻啉水分散粒剂用于水稻、小麦、烟草和茶树等同翅目害虫的防治，相关产品未在卫生害虫防治领域正式登记。

3.2 哌虫啶

哌虫啶是由华东理工大学和江苏克胜集团股份有限公司联合研发的新型杀虫剂，作用于昆虫神经轴突触受体，阻断神经传导，为烟碱乙酰胆碱受体激动剂。主要用于同翅目害虫防治，其效果受吡虫啉抗性靶标突变影响较小，对印鼠客蚤(Xenopsylla cheopis)、德国小蠊(Blattella germanica)、台湾乳白蚁(Coptotermes formosanus)工蚁等卫生害虫也有一定活性^[23]。孙海燕等^[24]研究证实了哌虫啶对家蚕有较强的急性毒性，对栅藻和水螅的毒性低于吡虫啉^[14]，对蜜蜂等其他非靶标生物的毒性作用未见报道。2017年以来，95%哌虫啶原药、10%哌虫啶悬浮剂、30%吡蚜·哌虫啶悬浮剂已获正式登记，用于稻飞虱、蚜虫的田间防治，卫生害虫防治领域尚未见相关产品。

3.3 环氧虫啶

环氧虫啶是由华东理工大学自主研发的杀虫剂，同样作用于烟碱型乙酰胆碱受体，但属于烟碱型乙酰胆碱受体的拮抗剂，对飞虱、粉虱、蚜虫和螟虫等均有较好的防治效果，对家蚕和大型溞有一定风险^[25-26]。2018年，国内正式登记97%环氧虫啶原药和25%环氧虫啶可湿性粉剂。目前尚未见对卫生害虫有防治效果的研究性报道。然而，Zhang等^[27]发现经环氧虫啶处理的美洲大蠊(Periplaneta americana)解毒酶基因表达量上调，侧面反映了环氧虫啶对蜚蠊的毒力作用。

3.4 环氧虫啉

环氧虫啉是武汉工程大学和武汉中鑫化工有限公司合作研发的具有自主知识产权的新烟碱类杀虫剂，田间药效试验证明对棉蚜、瓜蚜、菜蚜、稻飞虱的防治效果与吡虫啉相当^[28-29]。目前，该产品在国内尚未获得正式登记。

3.5 戊吡虫胍

戊吡虫胍是中国农业大学自主研发的一种多靶标位点新型农药，将新烟碱类和缩氨脲类杀虫剂的活性结构基团相结合，具有2种杀虫剂的作用机制，对同翅目、鳞翅目害虫具有良好的防治效果，可应用于抗吡虫啉害虫的防治^[30]。研究表明，戊吡虫胍在一定剂量下对蚯蚓相对安全，然而长时间的应用会对水生生态系统产生显著的负面影响^[31-32]。李冬植等^[33]采用生物毒性试验方法证明了戊吡虫胍除了对家蚕和赤眼蜂为高毒和极高风险外，对其余测试的非靶标生物均为低毒。目前，未查询到该产品的正式登记信息。

3.6 氟啶虫胺腈

氟啶虫胺腈是由美国陶氏益农公司研发的磺酰亚胺类杀虫剂，由于其属于烟碱型乙酰胆碱受体激活剂，也被公认为第4代新烟碱类杀虫剂^[34]。与前3代新烟碱类杀虫剂不同，该类杀虫剂作用于乙酰胆碱受体4C亚组，具有触杀、胃毒、内吸作用，可防治同翅目、半翅目害虫，如蚜虫、飞虱、蓟马、粉虱、叶蝉等^[35-36]，还可以应用于红火蚁等害虫的防治^[37-38]，对家蚕、地熊蜂等非靶标生物有一定的毒性^[39-40]。2016年首次在我国登记，现有95.9%氟啶虫胺腈原药、22%氟啶虫胺腈悬浮剂、50%氟啶虫胺腈水分散粒剂、37%氟啶·毒死蜱悬浮剂和40%氟虫·乙多素水分散粒剂产品应用于农田害虫防治，尚未登记用于防治卫生领域害虫。

3.7 氟吡呋喃酮

为解决新烟碱类杀虫剂对蜂类的毒性问题，德国拜耳股份公司开发了新型丁烯酸内酯类杀虫剂—氟吡呋喃酮。该类杀虫剂作为烟碱型乙酰胆碱受体激活剂作用于4D亚组，对烟粉虱、柑橘木虱、瓜蚜等有较好的防治效果^[41-43]。近些年，氟吡呋喃酮对蜂类的影响也成为研究的热点，有研究表明在低浓度或按照商品说明规范操作不会对蜂类种群产生不良影响^[44-45]，然而也有研究证明此种杀虫剂会影响蜂类的学习能力、摄食量等指标^[46-47]。2018年，德国拜耳股份公司在我国正式登记了96%氟吡呋喃酮原药和17%氟吡呋喃酮可溶液剂，尚未见卫生害虫防治领域的研究报道。

3.8 三氟苯嘧啶

三氟苯嘧啶是由美国杜邦公司推出的新型嘧啶酮类化合物，不属于新烟碱类杀虫剂，但能够抑制烟碱型乙酰胆碱受体^[48]，对稻飞虱、稻纵卷叶螟、二化螟等害虫有良好的触杀和胃毒作用^[49-50]。Zhu等^[51]研究证明了三氟苯嘧啶对稻虱缨小蜂(Anagrus nilaparvatae)、黑肩绿盲蝽(Cyrtorhinus lividipennis)、青翅蚁形隐翅虫(Paederus fuscipes)、拟水狼蛛(Pirata subpiraticus)、食虫沟瘤蛛(Ummeliata insecticeps)、草间钻头蛛(Hylyphantes graminicola)等水稻害虫的寄生性或捕食性天敌基本无负面影响。2017年以来，96%三氟苯嘧啶原药、10%三氟苯嘧啶悬浮剂、23%溴酰·三氟苯悬浮剂、11%阿维·三氟苯悬浮剂、19%氯虫·三氟苯杀虫剂在我国已获正式登记，但尚未应用于卫生害虫防治。

4 结语

目前，新烟碱类杀虫剂占据了全球杀虫剂市场的最大份额，短时间内不会退出农药历史舞台。鉴于对蝇、蜚蠊、蚂蚁等害虫展现出优异防治效果^[52-55]，笔者认为以烟碱型乙酰胆碱受体为作用靶标的杀虫剂在卫生害虫防治领域的应用仍有较大发展空间，主要表现在以下三点：首先，随着抗药性和“高蜂毒”的问题逐渐被重视，吡虫啉等传统的新烟碱类杀虫剂曾进入低迷期，直到在拌种剂上的应用才重新开发了该类产品的优势，这表明了改变使用方式是传统的新烟碱类杀虫剂走出困境的出路之一，而居家环境的应用既能发挥产品优势，又能避免与蜜蜂、蚯蚓等非靶标生物接触，扬长避短。其次，自新烟碱类杀虫剂进入市场以来，吡虫啉和噻虫嗪一直占据着市场优势，烯啶虫胺、噻虫啉、噻虫胺、呋虫胺的市场份额相对很小，很难形成竞争，加之哌虫啶、氟啶虫胺腈、氟吡呋喃酮、三氟苯嘧啶等新型产品相继上市，压缩了市场空间和发展时间，这些错过了发展黄金期的新烟碱类杀虫剂很可能会在卫生害虫防治领域取得新的突破。此外，随着新型杀虫剂的研发，无论是作用靶标的激活剂还是抑制剂，都与吡虫啉、噻虫嗪、呋虫胺一样能够作用于昆虫的烟碱型乙酰胆碱受体，在高效防治同翅目害虫的同时，对双翅目、蜚蠊目、等翅目害虫有一定的杀虫活性，应用前景广阔。