《贮烟虫害生物防治技术规程 烯虫酯法》技术报告

国家烟草专卖局标准项目

《贮烟虫害生物防治技术规程_烯虫酯法》

技术报告

《贮烟虫害生物防治技术规程_烯虫酯法》项目组

2024年12月

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目录

一、项目概述.........................................................................................................5

1.1烟草虫害与防治概述.....................................................................................5

1.2保幼激素应用研究进展.................................................................................8

1.3项目的研究目的、意义和必要性...............................................................10

1.3.1主要目的............................................................................................11

1.3.2意义和必要性...................................................................................11

1.4本项目的范围、主要研究内容和技术路线...............................................12

1.4.1本项目的研究范围...........................................................................12

1.4.2主要研究内容...................................................................................12

1.4.3技术路线...........................................................................................13

二、研究过程.......................................................................................................15

2.1文献与应用情况调研...................................................................................15

2.1.1定义....................................................................................................15

2.1.2许可使用和安全性法律法规............................................................17

2.1.3应用情况............................................................................................19

2.2烯虫酯的安全性研究..................................................................................22

2.2.1烯虫酯安全性法律法规背景...........................................................22

2.2.2烯虫酯LD50实测............................................................................23

2.2.3烯虫酯及其烟气的体外毒性实测...................................................24

2.2.4小结...................................................................................................28

2.3烯虫酯的生物活性研究..............................................................................29

2.3.1烯虫酯生物活性研究背景...............................................................29

2.3.2烯虫酯对烟草甲的生物活性研究...................................................29

2.3.3烯虫酯对烟草蚡螟的生物活性研究...............................................34

2.3.4S-烯虫酯与S/R-烯虫酯的生物活性对比........................................37

2.3.5小结...................................................................................................39

2.4烯虫酯的检测方法研究..............................................................................41

2.4.1定量检测方法GC/MS法.................................................................41

2

2.4.2烯虫酯手性拆分定性分析LC法....................................................46

2.4.3小结...................................................................................................49

2.5烯虫酯的稳定性与衰减规律......................................................................50

2.5.1仪器与材料.......................................................................................50

2.5.2试验方法...........................................................................................50

2.5.3结果与分析.......................................................................................52

2.5.4烯虫酯在实仓试验片烟箱中的衰减...............................................56

2.5.5小结...................................................................................................58

2.6烯虫酯的烟草添加工艺研究......................................................................59

2.6.1添加设备与作业位点.....................................................................59

2.6.2添加工艺方法研究.........................................................................62

2.6.3添加工艺研究结果与分析.............................................................65

2.6.4小结.................................................................................................69

2.7实仓试验实施的效果验证...........................................................................71

2.7.1试验实施简介....................................................................................71

2.7.2试验实施情况....................................................................................71

2.7.3试验实施结果...................................................................................72

2.7.4小结...................................................................................................75

三、本标准拟定技术规程及依据.............................................................................77

3.1适用范围.......................................................................................................77

3.2规范性引用文件..........................................................................................77

3.3定义..............................................................................................................78

3.4烯虫酯产品要求..........................................................................................80

3.4.1一般要求...........................................................................................80

3.4.2安全卫生要求...................................................................................81

3.4.3烯虫酯产品含量要求.......................................................................82

3.4.3.2含量检测要求................................................................................82

3.4.4包装标识要求...................................................................................84

3.5烯虫酯药液要求..........................................................................................84

3

3.5.1配制要求............................................................................................84

3.5.2药液中烯虫酯浓度检测...................................................................85

3.6添加工艺要求...............................................................................................86

3.6.1添加设备要求...................................................................................86

3.6.1添加工艺位点...................................................................................86

3.6.3添加技术要求...................................................................................87

3.6.4在线片烟中烯虫酯含量检测要求....................................................88

3.7片烟贮存要求..............................................................................................88

3.7.1入库...................................................................................................88

3.7.2在库...................................................................................................90

四、本标准项目研究主要创新点.............................................................................92

参考文献.....................................................................................................................95

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一、项目概述

1.1烟草虫害与防治概述

据中国烟草总公司1990年至1991年对贮烟害虫危害情况的调查统计[1,2]，

全国年贮存烟叶大约3800万担，每年因贮烟害虫造成的重量损失约为62.3万担，

重量损失率约为1.64%，经济损失高达3亿元。

对储烟昆虫群落的研究表明[3]，在储烟害虫中，鞘翅目虫种占绝对优势，其

次是鳞翅目。常见的虫种有：烟草甲[Lasiodermaserricorne(Fabricius)]、烟草粉

螟［Ephestiaelutella（Hubner）］、大谷盗[Tenebroidesmauritanicus(Linnaeus)]、

赤拟谷盗［Trboliumcastaneum（Herbst）］等，以前两种最常见，危害也最大。

烟草粉螟适应温带气候，分布于北半球，它主要危害贮存烟草，由于对高温缺乏

抵抗力，热带没有分布。而烟草甲虫特别适应热带气候，感染和危害全生产过程

中各种形态的烟草，每年对贮存烟草造成上亿元的损失。由于烟草甲危害加工过

程各个阶段的烟叶，包括卷烟，因此在烟叶贮存库、加工机械、烟末、成品库，

甚至零售点及自动售烟机上均为有害。这些危害不仅造成烟叶重量的损失，由于

虫孔的存在，导致烟叶成丝率的降低，害虫排泄物还造成烟叶品质的下降等。

为了生产无害虫、无虫尸或虫粪（分泌物和油渍斑）污染的优质卷烟，需要

对害虫进行防治。目前，储烟害虫防治方法可分为非药剂防治和药剂防治两类[4]。

前者常见的方法包括物理防治（低温杀虫、高温杀虫、电离辐射防治）、保管技

术防治（密封除氧、改变空气成分、改变湿度、防虫袋）等。其中，低温杀虫在

我国北方地区应是一项行之有效的杀虫措施，而高温杀虫常是利于复烤过程中的

高温杀死贮烟害虫，制丝前的真空回潮也可杀虫。郑州烟草研究院1985年用钴

60-γ射线辐射防治烟草甲虫和烟草粉螟，效果不错，但目前实际推行还有一定的

困难。人为地改变空气中的气体成分(如向密封的烟垛充二氧化碳或氮气等)能够

抑制害虫的发生，利用除氧剂防治贮烟害虫也属这一范畴。常德卷烟厂用CT-Ⅲ

型除氧剂封存烟叶1年至1年半，不仅有效防止了贮烟虫害的发生和发展，还防

止了烟叶霉变及破碎。药剂防治包括使用熏蒸剂、烟叶防护剂和激素类农药等。

目前，国内主要用（磷化铝、溴甲烷）、有机磷（敌敌畏）等熏蒸剂来熏杀害虫，

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也有人开始使用除虫菊酯类药剂（如敌杀死等），但由于国内多数仓库密闭性欠

佳，全仓密闭熏蒸不能杀死各个虫态的害虫。缓择熏蒸、间歇熏蒸及混合熏蒸等

技术的发展对于改善熏蒸效果有现实意义。菲·莫公司使用植物性杀虫剂除虫菊

酯控制贮烟害虫,贵州省用敌杀死防治贮烟害虫。目前除了化学防护剂受到普遍

重视外，天然植物性杀虫剂的研究也日益受到重视。据报道[5-8]，菖蒲、土荆芥

对烟草甲虫具有较高的毒性，一些胡椒抽提物、橙树的皮和油对烟草甲虫、杂拟

谷盗、米象、四纹豆象具有忌避毒性。激素类农药的应用主要涉及性诱捕剂和保

幼激素类似物两个方面。烟草甲虫雄性激素是日本的T.Chuman等人从雄性烟草

甲虫中分离出来的[9]，确定其有效成分为4S，6S，7S-4、6-二甲基-7-羟基—3—

壬酮(Serriconine)，并人工合成了该化合物(旋光异构体混合物)。由于超微量的性

激素即可显出强烈的效果，具有种群特异性高且无毒的特点，此类化合物被开始

广泛应用于害虫防治的各个方面[10-15]。其中，最普遍的应用是在种群监测上，利

用信息素干扰害虫交配也取得一些进展。昆虫信息素作为测报手段和防治技术获

得相当的成功。目前，世界上已有多家公司生产多种昆虫信息素的缓释剂型、散

发器、诱捕器等。对使用聚集信息素的害虫，大量诱杀非常有效，利用信息素防

治害虫必须将诱捕技术、杀灭技术、交配干扰技术等相结合才能达到较好的效果。

在我国河南等省利用性诱剂防治4.67×104hm2烟田烟青虫，获得了良好效果[16,17]。

1992年驻马店烟草公司在烟田中利用性诱剂诱捕烟草夜蛾，取得初步效果。从

1994年开始，湖北、湖南、云南、福建等烟区相继开始了利用性诱剂防治烟草

夜蛾的试验，均取得了良好的防治效果[18]。

但是上述杀虫方法普遍存在着抗药性、杀伤天敌、污染环境、有残毒、有效

期短、对人畜不安全等缺点，顺势发展起的生物农药克服了以上缺点，正逐步为

人们所用。

在开发高效、高选择性杀虫剂的过程中，昆虫生长调节剂(InsectGrowth

Regulators,简称IGRs)的发现是一个重大突破。这类药剂是作用于昆虫生长发育

的关键阶段，阻碍昆虫的发育进程，其作用于昆虫所特有的蜕皮、变态发育过程，

因而具有很高的选择性，对人畜十分安全，如果使用得当，对害虫的天敌影响较

小，具有明显的选择毒性，因此适合于害虫的综合治理策略，前景客观。由于此

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类药剂作用机理不同于以往作用于神经系统的传统杀虫剂，它们毒性低、污染少、

对天敌和有益生物影响小，有助于可持续农业的发展，有利于无公害绿色食品生

产，有益于人类健康，因此被誉为“第三代农药”。

1967年，Williams提出以保幼激素（JH）及蜕皮激素（MH）为主的IGRs

作为第三代杀虫剂。1985年赵善欢认为IGRs应包括保幼激素（JHA）、蜕皮激

素（MH）及其类似物、抗保幼激素、几丁质合成抑制剂、植物源次生物的拒食

剂、昆虫源信息素、引诱剂等干扰害虫行为及抑制生长发育特异性作用的缓效型

“软农药”，从而拓宽了IGRs的范畴[19]。

保幼激素类似物（JHA）是指以昆虫体内保幼激素为先导化合物开发的具有

保幼激素活性的化合物。保幼激素及其类似物的发展较快，其作用主要是控制害

虫的生长发育，使幼虫不能变蛹或蛹不能变为成虫，产生生理形态上的变化，形

成超龄若虫或幼虫，使其不能成熟而死亡。这类化合物与几丁质合成抑制剂及蜕

皮类活性物质相比较，对昆虫显示药剂活性的生理期更短。因此，要获得最佳杀

虫效果必须选择最佳施药时期。因而在昆虫生长调节剂中，该类化合物的商品化

品种较少，第一个商业化品种是1995年美国环保局推出的烯虫酯（Methoprene）

[20]。烯虫酯的化学名称是11-甲氧基-3,7,11-三甲基-2E,4E-十二碳二烯酸异丙酯，

结构式见图式1。

O

R

OR'

aR=OMe,R=CH(CH3)2(ZR-0515，烯虫酯)

bR=H,R=C2H5(ZR-0512)

cR=H,R=CH2CCH(ZR-0512)

dR=OH,R=C2H5(ZR-0777)

eR=OH,R=CH(CH3)2

图1-1脂肪族类保幼激素的化学结构

Figure1-1Chemicalstructureofaliphaticjuvenilehormones

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1.2保幼激素应用研究进展

具有保幼激素活性的昆虫生长调节剂(IGR)能抑制昆虫卵的孵化，促进发育

早期的胚胎死亡，甚至还可以阻碍雌性个体卵的产生。使用极少量保幼激素，对

鳞翅目、半翅目、鞘翅目和直翅目等昆虫就能产生很大的毒效，引起昆虫的不育

甚至死亡。此外，昆虫卵即使接触极微量的保幼激素类似物也会使孵化率降低和

胚胎发育不正常，可起到杀卵剂的作用，其生物活性作用主要表现在：1)抑制

卵孵化；2)阻碍幼虫变态；3)阻碍蛹羽化；4)对生殖产生影响，使雌成虫产卵

数量减少，且使所产的卵孵化率降低。

保幼激素类农药应用最广的是蒙五一五（Methoprene）[21-22]，它是一种昆

虫生长调节剂，可以打断目标昆虫的生活史，对烟草甲虫和烟草粉螟均有特效。

其作用机理是阻止幼虫发育为成虫。在处理烟草和未处理烟草上，烟草甲虫均可

产卵，并孵化为幼虫，取食烟草，降低原料的质量。在未处理烟草上，4龄幼虫

可进入蛹期，在蛹壳中变态为成虫，继续发育。而在蒙五一五处理的烟叶上，摄

入蒙五一五的幼虫不能变态，下一代不能发育[23]。该物质妨碍昆虫的发育，打破

生活周期。蒙五一五有两种剂型用于控制烟草甲虫和烟草粉螟：Kabat烟叶保护

剂（在烟叶加工过程直接加到烟叶上）和Dianex残效喷雾剂（用于空间喷雾）。

蒙五一五遇光降解，但在烟叶复烤过程中加入5-10mg／kg的蒙五一五，在烟叶

正常贮存条件下，两年后仍有效果[24]。

利用Kabat防制害虫的关键是在烟叶打叶复烤过程中均匀加入药剂，在烤机

尾部利用一个系统装置先将Kabat5%（质量）乙醇与水混合，然后将混合物均匀

喷到烟叶上。利用与喷雾电泵系统相连的重量皮带秤测定烟叶流量，根据烟叶流

量调整喷药量。烟叶的流量及喷入的药量应记录并建立挡案，可计算出处理浓度，

并通过分析烟叶样品进一部核实[25]。经Kabat处理的烟叶应与未处理的烟叶分开

存放。若未经Kabat处理、感染有甲虫的烟叶也存放在同一仓库，烟草甲虫将感

染Kabat处理的烟叶，并可发育到幼虫阶段[25]，这将降低烟叶的等级，可能产生

油斑及污染。

在工厂，蒙五一五的Dianex型用作空间喷雾剂，一旦使用，与害虫有关的

消费者投诉案可减少89%[26]。为了保证防治效果，表面烟尘中的蒙五一五含量

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应维持在10mg/kg。

目前世界上许多产烟国家如美国、巴西、津巴布韦等都在使用Kabat。Kabat

价格较高，推荐使用浓度为7.5mg/kg～10mg/kg，防治费用为0.086～0.11元/kg，

目前在国内尚未推广使用。

烯虫酯除了用在烟叶上防虫以外，在其他很多方面也有很好的应用。

实验显示，Methoprene可以有效地抑制Oryzaephilissurinamensis(L.)，

Triboliumcastanerm(Herbst)，Rhyzoperthadominica(F.)等鞘翅目昆虫的成熟和繁

殖。在澳大利亚，基于谷物储存的卫生学的角度考虑，Methoprene已被日益广泛

地应用于保护贮藏的谷物不受Rdominica的侵袭[27]。它的使用可以有效地降低

Rdominica的产卵能力，仅使用很低的浓度即可达到需要的收效。同样，

Methoprene也能应用于玉米的贮存[28]。造成贮存玉米病虫害的害虫有很多种，

Methoprene对于其中的Rdominica的抑制表现出很高的活性和很好的稳定性。

在卫生害虫防治方面，随着保幼激素类似物剂型的不断扩大与完善，效果与

持效性也在不断地增强，防治的害虫类群已从叮咬性及骚扰或污染性的几种双翅

目昆虫扩大到蚤类、蝇类、蟑螂、蚂蚁与蜱等。如在水塘中以质量分数1.0×10-7

烯虫酯即可抑制淡色库蚊幼虫生长。蒙五一五在许多国家注册，世界卫生组织批

准可加入到饮用水中（1mg／kg）防治蚊子[29]。Methoprene既能够有效地抑制

蚊子的生长，又几乎不会影响环境，破坏生态，也不会影响到其它非目标生物，

因而被广泛地应用于淡水栖息地的蚊子的防治(尤其是在澳大利亚)[30]。

生物分析数据显示,人工合成的Methoprene能够作为一种幼虫杀虫剂来有

效地抑制蚊类昆虫(如黄热蚊等)的生长。将其喷洒于水中，可以几乎100%的控

制从4英寸到15英尺水深范围内的，不论是清澈的还是被有机物严重污染了

的水中的蚊子幼虫的成熟[31]。

具有高生物活性的脂肪族保幼激素类似物Methoprene对蝇类昆虫的生长具

有显著的抑制作用。它对于抑制果蝇的成熟具有很高的活性[32]，通过喂食或局部

使用Methoprene，可以干扰果蝇的中枢神经系统、唾液腺和肌肉组织的变形性

改组[33]。对于家蝇(MuscadomesticaL.)，即使环境温度存在着不稳定和上升(接

近50℃)，其幼虫的生长和蛹的阶段都仍能保持正常，但Methoprene的使用仍

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然能够有效地抑制其成虫期的出现。

保幼激素类似物由于具有毒性低、对人畜安全、不造成环境污染并且能防治

对杀虫剂有抗性的害虫的优点，从而在蚂蚁的防治研究中也得到了广泛重视。使

用Methoprene等脂族类保幼激素类似物作为添加剂制成食饵，可以吸引工蚁将

其搬入蚁巢，以使蚁后和其它蚂蚁都被感染，从而使Pharaoh’sant的蚁巢内的

蚂蚁的数量迅速减少，在10到13周内最终灭绝。室内外研究也证明很多品种都

对白蚁有明显效果[34]。在美国有一些保幼激素类似物已在白蚁工程中应用。研究

表明，保幼激素类似物能诱导兵蚁、前兵蚁和中间品级的产生，这种作用破坏了

白蚁群体品级比例的完整性，使其用于白蚁的补救防治成为可能。随着研究工作

的开展和深入以及大量新的保幼激素类似物的出现，它们对白蚁的防治将会发挥

更大的作用。

在仓贮害虫防治方面，仓库小型试验表明，烯虫酯在质量分数5.0×10-5剂量

下，对玉米象、赤拟谷盗、书虱防治效果较好，害虫出现幼虫→蛹、蛹→成虫

中间型畸变现象[35]。

保幼激素不仅可用来防治害虫，在蚕业和繁蜂育王中也有很高的应用价值。

利用保幼激素类似物Methoprne处理天蚕五龄期具有明显的增丝效果[36]。

Methoprne五龄期处理后的茧层量,茧层率和叶丝相对转化率均有明显提高。

用JH及其类似物处理蜜蜂幼虫能促进短期的嗅觉记忆能力；促进蜂王卵巢

细胞DNA的增殖并抑制其细胞凋亡；提早其觅食的时间，促进育婴蜂的发育及

行为的形成[37-38]。

脂肪族保幼激素类似物烯虫酯基于其自身的高活性、高选择性、无毒性和环

保性等优势，已经得到深入的研究和广泛的应用。但由于它在应用中不断出现一

些新的问题和对它的功效不断提出的新的要求，使它的研究仍然具备重要的科学

意义和应用前景。

1.3项目的研究目的、意义和必要性

《贮烟虫害生物防治技术规程烯虫酯法》是2022年国家烟草专卖局下达的

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行业标准研究项目，计划文书号：国烟科〔2021〕169号NO.1；合同号2021B022。

1.3.1主要目的

开展以烯虫酯为主成分的烟叶仓储生物防治技术研究，替代磷化氢熏蒸杀虫

法，配合5年内淘汰磷化氢等高毒农药使用的国家政策，规范以烯虫酯为主要有

效成分的烟草行业烟叶仓储生物防治方法、技术和工艺，提高烟草仓储虫害防护

能力，保障烟草原料存储质量和卷烟原料可持续发展。

1.3.2意义和必要性

该项目的意义及必要性如下：

1、现有仓储防虫熏蒸方法面临国家政策淘汰，优选的替代方法势在必行

农业农村部《限制使用农药名录（2017）》，淘汰了磷化锌、磷化钙等磷化氢

前提物质的使用，仅许可并严格限制磷化铝的使用。2019年《中共中央、国务

院关于深化改革加强食品安全工作的意见》要求5年内分期分批淘汰现存的10

种高毒农药，其中就包括磷化铝。

2024年农村农业部办公厅农办农函〔2024〕2号文《农业农村部办公厅关于

征求磷化铝氯化苦管控措施意见的函》，开展磷化铝氯化苦管控措施的征求意见。

因此磷化氢熏蒸面临政策强制性限制使用，仓储虫害防治的替代方法研究与

应用势在必行。

图1-2《中共中央、国务院关于深化改革加强食品安全工作的意见2019》截图

Figure1-2Screenshotof"OpinionsoftheCentralCommitteeoftheCommunistPartyof

ChinaandtheStateCouncilonDeepeningReformandStrengtheningFoodSafetyWorkin2019"

2、磷化铝与磷化氢存在显著的安全和环保隐患，不利于烟草原料可持续发

展

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1）高毒性，对人体有危害，磷化铝易潮解，吸收空气中的水分后，分解放

出高效剧毒磷化氢气体，空气中浓度若达到1390mg/m3，可使人迅速死亡。

2）自燃，当温度超过60℃时会立即在空气中自燃，与氧化剂能发生强烈

反应，引起燃烧或爆炸。

3）强腐蚀性，对于设备和管道有强烈的腐蚀作用，铁皮风管使用寿命低于5

年。

3、生物防虫技术的开发有利于提升科研水平、有利于环境保护

烟草行业率先开展仓储生物防治方法，完善技术推广应用可行性，不仅有利

于消除磷化氢带来的安全隐患和环境问题，而且可以借鉴给粮食仓储虫害防治，

有利于推动技术进步，具备较高的社会效益。

1.4本项目的范围、主要研究内容和技术路线

1.4.1本项目的研究范围

本标准项目的范围主要为：适用于烟叶仓储虫害的烯虫酯生物防治，规定采

用烯虫酯作为贮烟虫害生物防治调节剂的通用技术规程及要求。

1.4.2主要研究内容

1）法律法规和现状调研。

从烯虫酯的许可使用范围和使用安全性等多个方面，开展国内外法规文献资

料查新和调研；

2）烯虫酯生物活性、药效验证试验。

考察S/R-烯虫酯和S-烯虫酯对烟草甲和烟草粉螟的药效，试验分为实验室、

小规模试验、中等规模试验；

3）添加工艺技术研究。

研究烯虫酯性状、药液配方和添加工艺，提出生物防虫技术应用的良好生产

规范（GMP）和关键点控制（CCP）要求；

4）仓储技术研究。

研究含烯虫酯的片烟、烟梗在仓储环境中的影响因素，规范相应的仓储技术

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和库房要求。

1.4.3技术路线

图1-3技术路线图

Figure1-3TechnicalRoadmap

实施方案：

1.法规及标准的文献调研与行业现状调研

调研国内外烯虫酯使用的相关法律法规、标准文献。调研国内外烯虫酯添

加工艺，考察行业打叶复烤等工艺线，为添加工艺的研究提供支撑。

2.烯虫酯检测方法研究

参考相关标准和文献，开展溶液中、烟草及烟草制品中烯虫酯的检测回收率、

重复性、检测限等方法性能研究，建立烟草及烟草制品中烯虫酯含量的检测方法。

制备含烯虫酯的溶液和烟草的梯度样品，在行业内开展检测方法的共同试验。

3.烯虫酯室内生物活性试验

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分别考察S/R-烯虫酯和S-烯虫酯对烟草甲和烟草粉螟生物活性的影响，根

据试验结果和数据分析，获得烯虫酯治理烟草虫害的最优有效理论浓度。

4.烯虫酯药效验证

根据项目组前期试验结论，设计不同烯虫酯添加比例梯度，分别采用实验室

验证、小规模试验验证、中等规模试验验证的方式，获取烯虫酯治理烟草虫害的

最优有效实际浓度，总结烯虫酯在烟叶上的衰减规律，评估烯虫酯治理虫害的

效果。

5.生物药液在线添加工艺研究

通过研究烯虫酯性状，制订烯虫酯药液配方，考察合适的添加工序、添加方

法、添加量等影响因素，提出生物防虫技术应用的良好生产规范（GMP）和关

键点控制（CCP）要求，获取烯虫酯最佳添加方法和关键参数。

6.仓储和库房条件的技术要求

研究添加烯虫酯后的烟叶和烟梗仓储环境、建筑、堆放等条件的影响，规范

相应的仓储技术和库房要求。

7.撰写技术报告和编制说明，形成标准草案并征求意见，形成标准送审稿

撰写标准编制说明与技术报告等相关材料，形成标准草案并在行业内广泛征

求意见。对所征求意见和建议进行整理并反馈，完善标准草案等材料后，形成《贮

烟虫害生物防治技术规程烯虫酯法》送审稿。

8.专家论证会

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二、研究报告

2.1文献与应用情况调研

2.1.1定义

2.1.1.1“生物防治”和“昆虫生长调节剂”定义

生物防治biologicalcontrol

联合国粮食及农业组织国际植物检疫措施标准第5号出版物2001年，植物

检疫术语表描述为：生物防治，利用活天敌、拮抗生物或竞争性生物以及其它能

自我复制的生物体进行有害生物防治的策略；

国际植物检疫措施标准第3号出版物1996年描述为：生物防治，为长期有

害生物防治故意引进并永久性定植一种外来的生物防治物。

GB/T20478-2006《植物检疫术语》描述为：生物防治，利用活的天敌、拮

抗生物、竞争性生物或其他生物防治物进行有害生物防治的策略。

GB/T27614-2011《生物防治物和其他有益生物的输入和释放准则》描述为：

利用活天敌、拮抗生物、竞争性生物或其他天敌的有害生物防治战略。

本项目采纳了GB/T27614的定义，且增加广义的“生物防治”的内容，定义

为：利用活天敌、拮抗生物、竞争性生物或其他天敌的有害生物防治战略。广义

的生物防治是利用某些生物、生物代谢产物和类生物技术来控制有害生物群体的

增殖，以达到压低甚至消灭有害生物的目的。

昆虫生长添加剂insectgrouthregulators

保幼激素(juvenilehormone，JH)是由昆虫咽侧体分泌，控制昆虫生长发育、

变态，自Roller等(1967)分离鉴定了第一个保幼激素以来，迄今滞育的重要

内源激素之一。

张一宾等“具有昆虫激素活性的新的昆虫生长调节剂”[J].农药译

丛,1993(02):24-30描述为：能保持正常的自然生态又不会导致环境污染，此类药

剂有脑激素、保幼激素、蜕皮激素和几丁质抑制剂等，它们支配昆虫的生长、变

态、休眠等主要生理现象，人们统称为昆虫生长调节剂。

徐汉虹主编的高等农林院校教材《植物化学保护学》第五版，中国农业出版

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社，第十节保幼激素与蜕皮激素类杀虫剂描述为：昆虫脑激素、保幼激素、蜕皮

激素等，对昆虫的生长、变态、滞育等主要生理现象具有重要的调控作用，保幼

激素与蜕皮激素类杀虫剂就是在对上述激素研究的基础上发展起来的，人们往往

将这些化合物及几丁质合成抑制剂称为昆虫生长调节剂(insectgrowthregulator)。

这些杀虫剂并不快速杀死害虫，而是通过干扰害虫的生长发育来减轻害虫对农作

的危害。

GB/T20478-2006《植物检疫术语》描述为：调节或扰乱昆虫正常生长发育

而使昆虫个体死亡或生活能力减弱的一类化合物。

本项目主要采纳GB/T20478-2006《植物检疫术语》和《植物化学保护学》

第五版，总结归纳“昆虫生长调节剂”的定义为：调节或扰乱昆虫正常生长发育而

使昆虫个体死亡或生活能力减弱的一类化合物，包括昆虫脑激素、保幼激素和蜕

皮激素的类似物以及几丁质合成抑制剂等。

2.1.1.2烯虫酯性状与定义

图2-1烯虫酯的化学结构

Figure2-1Chemicalstructureofmethoprene

烯虫酯（methoprene）分子式为C19H34O3，CAS号40596-69-8，化学名

称英文propan-2-yl(2E,4E)-11-methoxy-3,7,11-trimethyldodeca-2,4-dienoate；中文

(2E,4E)-11-甲氧基-3,7,11-三甲基十二碳-2,4-二烯酸异丙酯，分子量310.5。

琥珀色液体，有微弱的水果香气，沸点256℃，密度0.9261g/mL（20℃），

微溶于水，25℃时水中溶解度为1.39mg/L；其蒸气压为2.36×10-4mmHg

（25℃）；目前还未有关于烯虫酯可能对人体产生危害的数据；它对实验动物

也没有产生皮肤或眼睛刺激作用，在实验动物身上也没有观察到毒性作用；实验

动物长期口服烯虫酯也未发现导致癌症；实验动物在怀孕前和/或怀孕期间接触

烯虫酯，没有观察到不孕、流产增多或出生缺陷的证据；美国环保署农药项目办

16

公室确定，长期口服、皮肤或吸入烯虫酯不太可能对人体造成毒性影响；烯虫酯

是一种保幼激素类似物，作为杀虫剂用。

烯虫酯的定义，暂时未见标准的定义，本项目主要依据ChemSpider搜索后

翻译而得，如下：

ChemSpider：隶属英国皇家化学学会(RoyalSocietyofChemistry,RSC)，是

一个为化学相关学者与从业人员提供化学结构式等相关讯息的在线搜索服务网

站。

烯虫酯Methoprene（Isopropyl

(2E,4E)-11-methoxy-3,7,11-trimethyl-2,4-dodecadienoate）

Methopreneisajuvenilehormone(JH)analog,doesnotkillinsects,actsasan

insectgrowthregulator,interfereswithaninsect'slifecycleandpreventsitfrom

reachingmaturityorreproducing,isabiologicalpesticide.MedChemExpress

HY-B1161

本项目拟对烯虫酯的定义为：烯虫酯是一种保幼激素（JH）类似物，不会杀

死昆虫，充当昆虫生长调节剂，干扰昆虫的生命周期。CAS号：40596-69-8。化

学名：异丙基（2E,4E）-11-甲氧基-3,7,11-三甲基-2,4-十二烷二烯酸酯。

S-烯虫酯S-(+)-Methoprene（Isopropyl

(2E,4E)-(7S)-11-methoxy-3,7,11-trimethyl-2,4-dodecadienoate）

本项目拟对S-烯虫酯的定义为：S-(+)-烯虫酯是烯虫酯一种手性异构体。

CAS号：65733-16-6。化学名：异丙基（2E,4E,7S）-11-甲氧基-3,7,11-三甲基-2,4-

十二烷二烯酸酯。

2.1.2许可使用和安全性法律法规

中国

GB/T8321.8-2007《农药合理使用准则》曾许可烯虫酯在“仓储烟叶”范畴

使用，最大使用量为10mg/kg，最大残留限量为5mg/kg。

GB2763-2019《食品中农药最大残留限量标准》规定“稻谷”中烯虫酯最大

17

残留量为10mg/kg，ADI为0.09mg/kgbw。按照GB/T8321.8-2007中烟叶最大

使用量10mg/kg和每支卷烟重为0.75g计算，烯虫酯在卷烟中的最大使用量仅

为0.0075mg/支，也就是说，体重60kg的人每天抽吸600支卷烟也远低于GB

2763-2019中烯虫酯在稻谷中的ADI值，况且这个还未计算烯虫酯在仓储过程

中的自然衰减量和滤嘴截留。

GB/T23220.2-2023《烟叶储存保管方法第2部分：片烟》在片烟害虫防

治的“生物化学防治”中明确提出：在打叶复烤环节添加生物化学药剂S-烯虫酯。

根据片烟流量在打叶复烤落料口均匀施加S-烯虫酯，片烟中S-烯虫酯含量为l0

mg/kg-15mg/kg，要求喷药设备雾化效果好，添加过程无水滴出现，添加均匀。

施加S-烯虫酯的片烟应单独存放，烟垛加盖肪虫网，防止外界虫源侵入。

YQ50《烟叶农药最大残留限量》规定了烟叶中烯虫酯最大残留量为

1mg/kg，经与本标准起草单位了解，本标准拟修订为取消烯虫酯的最大残留限量。

欧洲

《国际食品法典委员会（CAC）农药最大残留限量（国家农药残留评审委员

会/2015转化版）》规定“稻谷”中烯虫酯最大残留量为10mg/kg，“玉米毛油”中

最大残留量为200mg/kg，这些食品中的烯虫酯残留限量甚至大于我们现在烟叶

中最大使用量的设计值。

欧盟“食品和植物与动物来源饲料中农药残留限量”法规（(EC)No396/2005）

中规定烯虫酯在稻谷中的残留限量为5mg/kg。

欧盟于2014年颁布法规（EU）No91/2014授权S-烯虫酯作为生物灭杀剂

活性物质，用于生物灭杀剂产品类型18，即杀虫、杀螨剂和其他杀节肢动物剂。

美国

美国环保署（USEPA）在农药评估时发现烯虫酯残留物对大众健康无害，于

2003年7月4日向世界贸易组织各成员通报了一项关于撤消所有烯虫酯残留物

残留限量的最终法规，USEPA将其列为豁免物质。（来源于文献：孙彩霞,董国

堃,章强华.欧盟、美国、日本食品中豁免物质的比较研究[J].农业质量标

准,2009(01):49-51.

美国联邦法规CFR第40篇第180部分§180.1033中规定了烯虫酯当用

18

于控制昆虫幼虫时，对所有食品豁免残留限量要求。

欧美等国家和国际组织对于烯虫酯的法律法规大致总结如下：

图2-2欧美等国家和国际组织对于烯虫酯的政策措施

Figure2-2PolicymeasuresofEuropeanandAmericancountriesandinternational

organizationstowardsMethoprene

2.1.3应用情况

烯虫酯作为昆虫生长调节剂，对鳞翅目、双翅目、鞘翅目、同翅目多种昆

虫有效，经常被用于防治蚊、蝇等卫生害虫及烟草螟蛾等贮藏期的害虫[43]。烯

虫酯通常是指具备2E、4E构型烯虫酯，从前期研究可知[44]，烯虫酯的构型异构

体中只有2E、4E构型的具备较高生物活性。

20世纪70年代中期，美国Zoecon和Wellmark公司首次成功研发了商

业性的生物安全型杀虫剂——保幼激素类似物烯虫酯、烯虫乙酯和烯虫炔酯。由

于烯虫酯可以高效控制多种有害昆虫，且对人和其他非靶向生物安全性极高，所

以在美国蛀虫控制上烯虫酯得到了广泛及长期的应用[45-47]。

在美国EPA注册登记状态的烯虫酯系列产品约有560个（近1200产品-

见“美国杀虫剂信息网”），其中烯虫酯和S-烯虫酯占98%，用途涵盖仓储虫防治、

蚊控、饲喂等各领域类别的产品[46]。澳大利亚、日本、墨西哥、欧盟等地也将烯

19

虫酯主要用于外环境防治蚊幼虫(WHO推荐用于饮用水控制登革热)、红火蚁、

跳蚤，虱子等，可通过直接添加入饲料中防治苍蝇，还可防治谷蠹、玉米象、赤

拟谷盗、烟草甲虫等仓储害虫(FAO推荐为储粮保护剂)[46]。烯虫酯一个里程碑

式的成功应用是新西兰政府在1999-2010年十年间，长期连续使用烯虫酯来控制

输入性蚊虫Ae.(Ochlerotatus)camptorhynchus爆发，直到绝迹[46,47]。烯虫酯用于

伊朗地区疟疾病院防治、昆士兰地区果蝇防治[48,49]，意大利采用烯虫酯防治宠物

线虫病害[50]，GregoryJ.等人研究了烯虫酯对仓储谷物蠹虫防治的影响[51,52]等。

国际上已经开始使用更纯的S-烯虫酯，S-烯虫酯近年来也得到较多的应用[53]，

从行业相关研究来看[54]，烯虫酯已经具备较高的生物活性，足够实现烟叶仓储的

虫害防治需求。

图2-3国外烯虫酯应用领域

Figure2-3ApplicationFieldsofMethopreneAbroad

我国烟草行业早在上个世纪九十年代就开展了相关研究，湖南中烟在本世

纪初历经两届博士后工作开展烯虫酯的合成方法研究，周容等发表了《烯虫酯的

立体选择性全合成》，直到2012年湖南中烟任建新等《烯虫酯的合成新方法及其

在烟叶仓储中应用研究》获得总公司科技进步奖才见成果报道，该成果研究开发

了以香茅醛和乙酰乙酸乙酯为原料合成烯虫酯新方法,缩短了反应工艺流程,提高

了烯虫酯的总收率；建立了内源虫害法和外源虫害法对仓储过程中烟包虫害情况

的评价方法，对烟叶虫害的评价更加科学客观；形成了控制和防治储烟害虫的新

技术，解决了传统磷化氢气体熏蒸法的环境污染严重、影响工人身体健康和成本

高等问题。在2017、2018年湖南中烟扩大了烯虫酯的试验量，研究烯虫酯在打

叶复烤应用后的虫害防治效果，随后从2020年开始，甘肃烟草、江苏中烟、吉

20

林烟草、广西中烟和河南中烟等多家单位开始了相关应用试验。在其它领用应用

方面，有河南工业大学胡森等研究了《烯虫酯对重要储藏物害虫控制作用研究》，

何洋等研究了《S-烯虫酯防治储粮害虫药效和毒理试验研究》等等。

21

2.2烯虫酯的安全性研究

本项目对烯虫酯样品进行毒理学试验和安全性评估，测定了大鼠急性经口

半数致死剂量（LD50）、浓度为2500mg/ml药液的鼠伤寒沙门氏菌诱变性和体

内红细胞微核率；测定了添加浓度为20mg/L烯虫酯的烟丝制成的卷烟烟气凝集

物的细胞急性毒性、鼠伤寒沙门氏菌诱变性和体外细胞微核率。结合安全性法律

法规背景情况，项目组总结评估了烯虫酯的安全性。

2.2.1烯虫酯安全性法律法规背景

美国环保署（EPA）在农药评估时发现烯虫酯(Methoprene)残留物对大众健

康无害，于2003年7月4日向世界贸易组织各成员通报了一项关于撤消所有烯

虫酯(Methoprene)残留物残留限量的最终法规，将其列为豁免物质。残留限量没

有继续存在的必要，烯虫酯相关的用途在免除残留限量的范围之内。

另外，当烯虫酯在南瓜中作为植物合并杀虫剂时，EPA还撤销了关于对花

叶病毒-2外壳蛋白，南瓜黄色花叶病外壳蛋白，及过滤性病毒基因材料的特别部

分的免除。由于烯虫酯(Methoprene)的35项残留限量及2项过滤性病毒材料的免

除，以前进行过重估。该文件采取的法规措施不涉及经1996年食品质量保护法

修订的联邦食品药物及化妆品法第408(q)节规定的环保署残留限量要求。根据法

律，要求环保署于2006年8月对1996年8月2日现存的残留限量进行重新评估。

日本肯定列表制度对烯虫酯则在41种农产品和食品上设置了不同限量。表

3-10中列举了国际食品法典委员会（CAC）、韩国、澳大利亚和一部分日本关于

食品中烯虫酯的残留限量规定。

表2-1其它国家、国际组织关于食品中烯虫酯的残留限量规定

Table2-1Othercountriesandinternationalorganizations'residuelimitregulationsfor

methopreneinfood

日本国际食品法典委员会韩国澳大利亚

食品名称限量指标食品名称限量指标食品限量指标食品限量指标

（mg/kg）（mg/kg）名称（mg/kg）名称（mg/kg）

大麦5稻40稻5谷物2

22

小麦5谷物10高粱5小麦10

荞麦5肉0.2大麦5小麦糠5

小麦粉

2乳0.1黑麦5

（全谷除外）

小麦粉

5玉米油200哺乳动物肉0.2

（限于全谷）

大米哺乳动物副产

5小麦糠250.1

（糙米）品

玉米油0.2禽蛋0.02

可食用

奶0.050.02

下水

猪肉0.1家禽肉0.02

家禽可食

鸡肉0.10.02

用内脏

国际食品法典农药残留委员会CCPR（CODEXCOMMITTEEON

PESTICIDERESICUES）于2021年3月收到了动物代谢、植物代谢和环境及供

水系统的食用或使用烯虫酯后的研究报告，给出的意见为“TheInternational

EstimatedDailyIntakes(IEDls)ofmethoprene,basedontheSTMRsestimatedfor

sevencommodities,were20-40%ofthemaximumADI0.09mg/kgbwforthefive

GEMS/Foodregionaldiets.”

2.2.2烯虫酯LD50实测

我们将（2E4E7S/R）烯虫酯送检“湖南省劳动卫生职业病防治所”和“青岛斯

坦德检测股份有限公司”，进行了动物毒理学试验。检测依据按照GB15670-1995

《农药登记毒理学试验方法》进行，具体检测方法见生物安全性评价报告之毒理

学试验报告。试验结果见表2-2。

表2-2烯虫酯大鼠急性经口毒性试验结果

Table2-2AcuteOralToxicityTestResultso