作者:劉進偉
前段時間介紹了巴斯夫2020年登記上市的首創(chuàng)三氟草嗪,為PPO抑制劑類除草劑帶來了全新的機會,本文想一起聊聊差不多與此同時巴斯夫登記的另一個擁有全新作用機理的除草劑環(huán)庚草醚。
與三氟草嗪不同的是,環(huán)庚草醚其實并不是一個新有效成分,而是作為新農(nóng)藥重現(xiàn)江湖。早在1985年英國布賴頓會議上即有報道,但直至2000年,研究人員才真正明晰了它的作用機理,從而為其在應(yīng)用上的精準定位提供了理論根據(jù)。
環(huán)庚草醚幾易其主。該產(chǎn)品最初由殼牌公司研發(fā),開發(fā)代號:SD95481(殼牌)、WL95481(殼牌)。1989年由殼牌公司(現(xiàn)巴斯夫)在中國作為水稻田用除草劑上市,杜邦曾參與該產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售,后在殼牌公司農(nóng)藥部與美國氰胺公司兼并&巴斯夫收購美國氰胺公司之后,環(huán)庚草醚現(xiàn)由巴斯夫生產(chǎn)和開發(fā),開發(fā)代號為BAS 684 H(巴斯夫)。對于仿制企業(yè)來說一大利好的消息就是其化合物專利早已過期,如果有興趣可以提前開啟登記布局。
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理化性質(zhì)及毒性
環(huán)庚草醚英文通用名為Cinmethylin,商品名Luximax、Luxinum Plus等,化學(xué)名稱:(1RS,2SR,4SR)-1,4-環(huán)氧-p-?-2-基2-甲基芐基醚;CAS登記號:87818-31-3;分子式:C18H26O2;相對分子質(zhì)量:274.4。其結(jié)構(gòu)式如圖1。
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圖1 環(huán)庚草醚的結(jié)構(gòu)式
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環(huán)庚草醚純品外觀為深琥珀色液體,相對密度1.014(20℃),沸點313℃/760mmHg,蒸氣壓lO.lmPa(20℃),分配系數(shù)KowlogP=3.84(25℃),Henry常數(shù)4.40×10-2Pa m3mol-1,溶解性:在水中的溶解度為63 mg/L(20℃);易溶于許多有機溶劑。穩(wěn)定性:在不高于145℃的情況下,熱力學(xué)穩(wěn)定;在pH 5~9、25℃條件下,水解穩(wěn)定;在空氣存在下,發(fā)生光催化分解。閃點:147℃。
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毒理學(xué)資料:大鼠急性經(jīng)口LD50 >2000mg/kg,大鼠急性經(jīng)皮LD50 >5000mg/kg,急性吸入LC50(4h) >5.3mg/L。對兔皮膚有中度刺激性,對兔眼睛有輕度刺激性。對豚鼠未見致敏作用。NOEL數(shù)據(jù):大鼠、小鼠(2y)無作用劑量分別為100、30g/kg飼料。鵪鶉急性經(jīng)口LD50 >2150mg/kg,野鴨急性經(jīng)口LC50(5d) >5620mg/kg。魚毒LC50(96h, mg/kg):虹鱒魚6.6,藍鰓魚6.4。水虱LC50(48h)7.2mg/L。其他水生生物:招潮蟹LC50>1,000 mg/L。
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作用機理
環(huán)庚草醚被國際除草劑抗性行動委員會(HRAC)歸入全新作用機理分類“Group Q”,美國雜草科學(xué)協(xié)會(WSSA)將其歸類為第30組,這是該組中的第一個有效成分。
環(huán)庚草醚為酰基載體蛋白(acyl carrier protein;ACP)脂肪酸硫酯酶(fatty acid thioesterase;FAT)選擇性抑制劑,通過抑制脂肪酸生物合成,破壞細胞膜,導(dǎo)致雜草死亡。
環(huán)庚草醚為選擇性內(nèi)吸傳導(dǎo)型除草劑,可被敏感植物幼芽和根吸收,經(jīng)木質(zhì)部傳導(dǎo)到根和芽的生長點,抑制分生組織的生長使植物死亡。
應(yīng)用
環(huán)庚草醚為苗前除草劑,具有持效作用,對谷物田許多禾本科雜草提供土壤殘效防除作用,包括抗性雜草以及難以防除的雜草,如大穗看麥娘(Alopecurus myosuroides)、黑麥草(Lolium rigidum)等,并對一些禾本科雜草提供抑制作用;環(huán)庚草醚也可用于防除水稻田重要雜草,如稗屬雜草(Echinochloa?spp.)、鴨舌草(Monochoria vaginalis)、異型莎草(Cyperus difformis)等,移栽后使用,根據(jù)栽培方式的不同,用藥量為25~100 g/hm2,施藥時至少保持3 cm水層。主要劑型有:乳油、顆粒劑等。為了擴大防治譜,環(huán)庚草醚可以與闊葉雜草除草劑桶混使用。
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登記信息
目前,環(huán)庚草醚原藥及制劑產(chǎn)品已先后在澳大利亞、英國等獲得了登記。
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2019年11月14日,環(huán)庚草醚原藥在澳大利亞獲得全球首個登記;2020年7月1日,環(huán)庚草醚的單劑產(chǎn)品Luximax(750 g/L環(huán)庚草醚 EC)在澳大利亞獲準登記,有效期至2025年6月30日。?Luximax主要用于小麥田,芽前防除一年生黑麥草(Lolium rigidum)、芒屬雜草(Vulpia?spp.)、Toad rush等,抑制雀麥草、野燕麥等禾本科雜草。
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2022年6月13日,環(huán)庚草醚單劑產(chǎn)品Luxinum Plus(714g/L環(huán)庚草醚 EC)在英國獲批登記,有效期至2026年6月12日。用于冬小麥田。
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? ? ? ?2018年,巴斯夫向澳大利亞和歐盟同時申請登記環(huán)庚草醚,歐盟目前還在進一步登記。
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小結(jié)
環(huán)庚草醚是擁有獨特化學(xué)結(jié)構(gòu)和新穎作用機理的芐基醚類除草劑,專注防除抗性禾本科雜草,不僅高效、低毒,而且對環(huán)境友好。在農(nóng)田雜草如今抗性越來越強,新活性成分越來越難研發(fā)的背景下,環(huán)庚草醚的重現(xiàn)給場除草劑輪用增加了新的選項,強化了現(xiàn)有的雜草綜合治理策略,必將在谷物田抗性禾本科雜草防除領(lǐng)域擔(dān)綱重要角色。