Азоксистробин - Azoxystrobin

Азоксистробин
Азоксистробин colour.svg
Азоксистробин-from-xtal-3D-balls.png
Имена
Название ИЮПАК
метил (2E) -2- {2- [6- (2-цианофенокси) пиримидин-4-илокси] фенил} -3-метоксиакрилат
Другие имена
Азоксистробин, ICIA5504
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
8350244
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard100.127.964 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 603-524-3
КЕГГ
UNII
Характеристики[1]
C22ЧАС17N3О5
Молярная масса403.388
ВнешностьБелое кристаллическое твердое вещество
Плотность1,34 г / см3
Температура плавления116 ° С
6,7 мг / л (20 ° С)
бревно п2.5
Опасности[2]
Пиктограммы GHSGHS07: ВредноGHS09: Опасность для окружающей среды
Сигнальное слово GHSОпасность
H331, H400, H410
P261, P271, P273, P304 + 340, P311, P321, P391, P403 + 233, P405, P501
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Азоксистробин это ISO распространенное имя[3] для органическое соединение который используется как пестицид.[1][4] Это Широкий спектр системный фунгицид широко используется в сельском хозяйстве для защиты сельскохозяйственных культур от грибковых заболеваний. Впервые он был продан в 1996 году с использованием имя бренда Амистар и к 1999 году он был зарегистрирован в 48 странах мира на более чем 50 культурах. В 2000 году было объявлено, что ему предоставили Продукт тысячелетия положение дел.[5]

История

EEE (неверная первая опубликованная структура) и EZE стробилурин A с родственным натуральным фунгицидом удемансином A
Strobilurus tenacellus

В 1977 году академические исследовательские группы в Германии опубликовали подробную информацию о двух новых противогрибковых антибиотиках, которые они изолировали от базидиомицет грибок Strobilurus tenacellus. Они назвали эти стробилурин А и B, но не предоставили подробных структур, только данные, основанные на их высоком разрешении масс-спектры, который показал, что более простой из двух имеет молекулярную формулу C16ЧАС18О3.[6] В следующем году были опубликованы дальнейшие подробности, включая структуры.[7] и родственный фунгицид, удемансин А от грибка Oudemansiella mucida, личность которого была определена с помощью рентгеновской кристаллографии.[8]Когда было показано, что фунгицидные эффекты связаны с новым в то время способом действия,[9] химики в Imperial Chemical Industries (ICI) исследовательский сайт по адресу Jealott's Hill заинтересовался их использованием, поскольку ведет к разработке новых фунгицидов, пригодных для использования в сельском хозяйстве.[10] Первой задачей было синтезировать образец стробилурина А для тестирования. При этом было обнаружено, что структура, которая была опубликована, была неправильной в стереохимии одной из двойных связей: стробилурины фактически имеют конфигурацию E, Z, E, а не E, E, E. Как только это было реализовано, и правильный материал был изготовлен и протестирован, он, как и ожидалось, оказался активным. in vitro но недостаточно устойчив к свету, чтобы работать в теплице. Большая программа химии по созданию аналогов была начата, когда было обнаружено, что новый стильбен структура, содержащая β-метоксиакрилатную часть (показана синим цветом и считается токсофор ) показал хорошую активность в тестах в теплице, но все же не обладал достаточной фотостабильностью. После более чем 1400 аналоги Был сделан и протестирован, команда выбрала азоксистробин для коммерциализации, и он был разработан под кодовым номером ICIA5504.[11][12]

В стильбен был первым синтетическим аналог проявить активность и привел к азоксистробину

Первые продажи были в 1996 году с использованием имя бренда Amistar: затем он получил ускоренную регистрацию в США, где в 1997 году был продан как Heritage. К 1999 году он был зарегистрирован в 48 странах по более чем 50 культурам. В 2000 году было объявлено, что он получил Продукт тысячелетия премьер-министром Великобритании Тони Блэром, поскольку за три года он стал самым продаваемым фунгицидом в мире.[5] Тем временем, BASF Ученые, сотрудничавшие с немецкими академическими группами, открывшими стробилурин А, независимо друг от друга изобрели крезоксим-метил, который также был запущен в 1996 году.[13]

Синтез

Первый синтез азоксистробина был описан в патентах, поданных группой ICI.[14] Последовательность двух замена реакции позволяют синтезировать широкий спектр структурных аналогов через Этерификация типа Ульмана между арилхлоридом первого промежуточного продукта и замещенным фенол, таким образом вводя ряд структурного разнообразия, сохраняя при этом центральный токсофор стробина. Окончательный выбор 2-цианофенола на второй стадии синтеза был сделан после того, как многие другие альтернативы были испытаны на их фунгицидные свойства.

Азоксистробин производится последовательным замена реакции двух фенолы с реактивным дихлорпиримидином

Кристаллическая структура была опубликована в 2008 году.[15]

Механизм действия

Цитохром bc1 со связанным убихиноном

Азоксистробин и другие стробилурины подавляют митохондриальное дыхание блокируя транспорт электронов.[9] Они связываются на внешнем сайте связывания хинола комплекс цитохрома b-c1, где убихинон (Коэнзим Q10 ) обычно связывается при переносе электронов с этим белком. Таким образом, производство АТФ предотвращено.[16] Общее название этого способа действия - «Хиноновые внешние ингибиторы». QoI.

Составы

Азоксистробин доступен конечным пользователям только в сформулирован товары. Поскольку активный ингредиент имеет умеренную растворимость в воде, составы помогают использовать его в спреях на водной основе, создавая эмульсия при разбавлении. В современных продуктах используются непорошкообразные составы с пониженным содержанием или без использования опасных растворителей, например, суспензионные концентраты. Фунгицид совместим со многими другими пестицидами и адъюванты при смешивании фермером для опрыскивания.[17]

использование

Азоксистробин - это ксилема -мобильный системный фунгицид с трансламинарными, протективными и лечебными свойствами. У зерновых культур, являющихся его основным источником, продолжительность борьбы с болезнями обычно составляет от четырех до шести недель в период активного удлинения стебля.[18][2] Все пестициды обязаны искать постановка на учет от соответствующих органов страны, в которой они будут использоваться.[19] в Соединенные Штаты, то Агентство по охране окружающей среды (EPA) отвечает за регулирование пестицидов в соответствии с Федеральный закон об инсектицидах, фунгицидах и родентицидах (FIFRA) и Закон о защите качества пищевых продуктов (FQPA).[20] Пестицид можно использовать на законных основаниях только в соответствии с инструкциями на этикетке, которая прилагается во время продажи пестицида. Этикетка предназначена для «предоставления четких указаний по эффективному использованию продукта при минимизации рисков для здоровья человека и окружающей среды». Этикетка - это юридически обязывающий документ, который определяет, как пестицид можно и нужно использовать, а несоблюдение надписи на этикетке при использовании пестицида является федеральным правонарушением.[21]В Европейском союзе используется двухуровневый подход к одобрение и авторизация пестицидов. Во-первых, прежде чем рецептурный продукт может быть разработан для продажи, действующее вещество должно быть одобрено для Европейского Союза. После того, как это будет достигнуто, разрешение на конкретный продукт необходимо запросить у каждого государства-члена, которому заявитель хочет его продать. После этого проводится программа мониторинга, чтобы убедиться, что остатки пестицидов в продуктах питания ниже пределов, установленных Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов.

Использование азоксистробина в США к 2017 г. (оценка)

Сельское хозяйство и садоводство

Азоксистробин обладает широким спектром действия, как и другие ингибиторы QoI. Примеры грибковых групп, в отношении которых он эффективен: Аскомикота, Deuteromycota, и Базидиомицеты, так же хорошо как оомицеты. Кроме того, его свойства означают, что он может системно перемещаться через ткани растений для защиты частей урожая, которые не контактировали с распыляемым веществом. Такое сочетание свойств означало, что он очень быстро получил широкое распространение и достиг годового объема продаж более 500 миллионов долларов.[22] Важные заболевания, которые он контролирует, включают: пятнистость листьев, ржавеет, мучнистая роса, ложная мучнистая роса, чистое пятно и упадок. Во всем мире азоксистробин зарегистрирован для использования на всех важных культурах. Например, в Европейском союзе и США он зарегистрирован для использования в пшенице, ячмене, овсе, ржи, сои, хлопке, рисе, клубнике, горохе, бобах, луке и многих других овощах.[18][2] Преимущество для фермера заключается в повышении урожайности при сборе урожая. Фермеры могут действовать в своих лучших экономических интересах: можно оценить стоимость дополнительного урожая, а общая стоимость использования фунгицида является основанием для принятия решения о покупке. Этот затрат и выгод Анализ, проводимый конечным пользователем, устанавливает максимальную цену, которую может потребовать поставщик, и на практике цены на пестициды колеблются в зависимости от текущей рыночной стоимости сельскохозяйственных культур, в которых они используются. Предполагаемое годовое использование азоксистробина в сельском хозяйстве США составлено Геологической службой США и показывает тенденцию к увеличению с момента его введения в 1997–2017 гг., Самой последней даты, на которую имеются данные, и в настоящее время достигает 2 300 000 фунтов (1 000 000 кг).[23]

Дом и сад

Одним из первых применений азоксистробина была борьба с грибковыми заболеваниями дерна, его использовали на полях для гольфа и лужайках.[24][25] Теперь он доступен для внутреннего рынка под такими торговыми марками, как Heritage и Azoxy 2SC.

Азоксистробин добавлен в устойчивые к плесени стеновые панели Purple (optiSHIELD AT, смесь азоксистробина и тиабендазола) и может попадать в домашнюю пыль,[26] потенциально являясь источником пожизненного воздействия на детей и взрослых.

Безопасность человека

Азоксистробин мало токсичен для млекопитающих с LD50 более 5000 мг / кг (крысы, перорально).[1] Однако это может вызвать раздражение кожи и глаз. Информация о первой помощи включена на этикетку.[18][2]В Всемирная организация здоровья (ВОЗ) и Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО) совместное совещание по остаткам пестицидов определило, что допустимая суточная доза для азоксистробина составляет 0-0,2 мг / кг массы тела в сутки.[27][28]В Кодекс Алиментариус В базе данных, поддерживаемой ФАО, перечислены максимальные пределы остаточного содержания азоксистробина в различных пищевых продуктах.[29]

Воздействие на окружающую среду

Азоксистробин классифицируется как имеющий низкий потенциал для биоконцентрация и с умеренным риском для рыб, дождевых червей и пчел, но с высоким риском для водных ракообразных,[1] поэтому необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить попадания стоков в водоемы.[2] Его основной продукт разложения, карбоновая кислота, образующаяся в результате гидролиза его метилового эфира, также потенциально опасна для водной среды.[30] Были рассмотрены преимущества и риски использования фунгицидов QoI.[31] и существует обширная литература по профилю воздействия азоксистробина на окружающую среду.[4][32] В конечном счете, именно регулирующие органы в каждой стране должны взвесить преимущества для конечных пользователей и сопоставить их с присущими составу опасности и как следствие риски потребителям и окружающей среде в целом.

Управление сопротивлением

Популяции грибов могут развиваться. сопротивление к ингибиторам QoI. Этот потенциал можно уменьшить осторожным управление. Сообщения об устойчивости отдельных видов вредителей к азоксистробину[1] контролируются производителями, регулирующими органами, такими как EPA и Комитет действий по сопротивлению фунгицидам (FRAC),[33] которые классифицируют фунгициды по механизму действия.[34] В некоторых случаях риск развития резистентности можно снизить, используя смесь двух или более фунгицидов, каждый из которых обладает активностью в отношении соответствующих вредителей, но с несвязанными механизмами действия. FRAC классифицирует фунгициды, чтобы облегчить это. Например, на зерновых культурах в США азоксистробин можно использовать только в смеси,[2] обычно с азольный фунгицид такие как дифеноконазол.[35]

Бренды

По международным соглашениям и по законам многих стран на этикетках пестицидов должны быть указаны общепринятые названия активных ингредиентов. Эти имена не являются исключительной собственностью держателя какого-либо патента или товарный знак и поэтому для неспециалистов это самый простой способ обозначить отдельные химические вещества. Компании, продающие пестициды, обычно делают это, используя торговую марку или словесный знак что позволяет им отличать свой продукт от продуктов конкурентов с таким же активным ингредиентом. Во многих случаях этот брендинг зависит от страны и состава, поэтому после нескольких лет продаж может быть несколько торговых марок для данного активного ингредиента. Ситуация усложняется, когда компании лицензируют свои ингредиенты другим, как это часто делается. Кроме того, продукт может быть предварительно смешан с другими пестицидами под новой торговой маркой. Поэтому сложно предоставить полный список торговых марок для продуктов, содержащих азоксистробин. Среди них Amistar, Abound, Heritage, Olympus, Ortiva, Priori Xtra и Quadris. Поставщики и торговые марки в США перечислены в Национальной системе поиска информации о пестицидах.[36]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е База данных свойств пестицидов. «Азоксистробин». Университет Хартфордшира.
  2. ^ а б c d е ж Syngenta US. «Квадрис текучий фунгицид».
  3. ^ "Сборник общепринятых названий пестицидов".
  4. ^ а б «Азоксистробин». Национальная медицинская библиотека США. Получено 2020-02-02.
  5. ^ а б «Syngenta: Празднование 75-летия научных достижений в Международном исследовательском центре Jealott's Hill» (PDF). Сингента. 2003. Архивировано с оригинал (PDF) 11 октября 2007 г.
  6. ^ Анке, Т .; Обервинклер, Ф .; Steglich, W .; Шрамм, Г. (1977). «Стробилурины - новые противогрибковые антибиотики из базидиомицета Strobilurus tenacellus». Журнал антибиотиков. 30 (10): 806–810. Дои:10.7164 / антибиотики.30.806. PMID  563391.
  7. ^ Шрамм, Георг; Штеглих, Вольфганг; Анке, Тимм; Обервинклер, Франц (1978). "Antibiotika aus Basidiomyceten, III. Strobilurin A und B, antifungische Stoffwechselprodukte aus Стробилурус tenacellus ". Chemische Berichte. 111 (8): 2779–2784. Дои:10.1002 / cber.19781110806.
  8. ^ Анке, Тимм; Hecht, Hans Jürgen; Храмм, Георгс; Стеглих, Вольфганг (1979). «Антибиотики из базидиомицетов. IX. Oudemansin, противогрибковый антибиотик из Oudemansiella mucida (Schrader ex Fr.) hoehnel (Agaricales)». Журнал антибиотиков. 32 (11): 1112–1117. Дои:10.7164 / антибиотики.32.1112. PMID  528381.
  9. ^ а б Becker, W.F .; фон Ягов, G .; Анке, Т .; Стеглич, В. (1981). «Аудемансин, стробилурин A, стробилурин B и миксотиазол: новые ингибиторы сегмента bc 1 дыхательной цепи с системой E-β-метоксиакрилата в качестве общего структурного элемента». Письма FEBS. 132 (2): 329–333. Дои:10.1016/0014-5793(81)81190-8. PMID  6271595. S2CID  11294426.
  10. ^ Клаф, Дж. М. (1993). «Стробилурины, удемансины и миксотиазолы, фунгицидные производные β-метоксиакриловой кислоты». Nat. Prod. Представитель. 10 (6): 565–574. Дои:10.1039 / NP9931000565. PMID  8121648.
  11. ^ Бартлетт, Дэйв У .; Clough, John M .; Годвин, Джереми Р .; Холл, Элисон А .; Хамер, Мик; Парр-Добжански, Боб (2002). «Стробилуриновые фунгициды». Наука о борьбе с вредителями. 58 (7): 649–662. Дои:10.1002 / пс. 520. PMID  12146165.
  12. ^ Clough, J.M .; Годфри, C.R.A. (1998). «Стробилуриновые фунгициды». В Хатсоне Дэвид Херд; Миямото, Дзюнши (ред.). Фунгицидная активность: химические и биологические подходы к защите растений. С. 109–148. ISBN  9780471968061.
  13. ^ Заутер, Юбер; Штеглих, Вольфганг; Анке, Тимм (1999). «Стробилурины: эволюция нового класса активных веществ». Angewandte Chemie International Edition. 38 (10): 1328–1349. Дои:10.1002 / (SICI) 1521-3773 (19990517) 38:10 <1328 :: AID-ANIE1328> 3.0.CO; 2-1. PMID  29711574.
  14. ^ Патент EP 0382375, Clough, J.M .; Годфри, C.R.A. & Streeting, I.T. и др., «Фунгициды», выданный 23 марта 1994 г., переданный Zeneca Ltd. 
  15. ^ Chopra, D .; Mohan, T.P .; Rao, K.S .; Роу, T.N.G. (2008). "Кристальная структура". CCDC 667485: Экспериментальное определение кристаллической структуры. Кембриджский центр структурных данных. Дои:10.5517 / ccqdksf.
  16. ^ Мур, Дэвид; Робсон, Джеффри Д.; Тринчи, Энтони П.Дж. «Сельскохозяйственные микоциды 21 века: стробилурины». В архиве из оригинала на 2019-09-08. Получено 2020-02-02.
  17. ^ Syngenta UK (08.03.2016). «Амистар».
  18. ^ а б c Syngenta UK. «Этикетка продукта Amistar» (PDF).
  19. ^ Уилсон HR (1996). «Положения о пестицидах». В Рэдклиффе EB, Hutchison WD, Cancelado RE (ред.). Учебник мира IPM Рэдклиффа. Сент-Пол: Университет Миннесоты. В архиве с оригинала от 13 июля 2017 г.
  20. ^ «Пестициды и общественное здоровье». Пестициды: здоровье и безопасность. Агентство по охране окружающей среды США. 2015-08-20. Архивировано из оригинал 14 января 2014 г.. Получено 2020-02-04.
  21. ^ EPA (27 февраля 2013 г.). «Этикетка для пестицидов». Получено 2020-02-02.
  22. ^ Армстронг, Сара; Клаф, Джон (1 марта 2009 г.). «Химикаты для защиты растений». Образование в области химии. Vol. 46 нет. 2. Королевское химическое общество. стр. 52–56. Получено 2020-02-02.
  23. ^ Геологическая служба США (18.06.2020). «Расчетное использование азоксистробина в сельском хозяйстве, 2017 г.». Получено 2020-09-04.
  24. ^ EPA. «Информационный бюллетень по азоксистробину» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 24.07.2008.
  25. ^ Совместное расширение Клемсона. «Листовые болезни газонов».
  26. ^ Купер, Эллен М .; Спешка, Рози; Хоффман, Кейт; Phillips, Allison L .; Hammel, Stephanie C .; Zylka, Mark J .; Стэплтон, Хизер М. (2020). «Стробилуриновые фунгициды в домашней пыли: является ли стеновая плита источником?». Журнал экспозиции и эпидемиологии окружающей среды. 30 (2): 247–252. Дои:10.1038 / с41370-019-0180-з. ISSN  1559-064X. ЧВК  7044059. PMID  31636368.
  27. ^ Остатки пестицидов в продуктах питания 2008 г. (pdf). Остатки пестицидов в пищевых продуктах: отчет и оценки: совместное совещание ФАО / ВОЗ по остаткам пестицидов. С. 55–96. ISBN  9789251061138. ISSN  0259-2517.
  28. ^ Shah, P.V .; Рэй, Дэвид. «Азоксистробин» (pdf). ВОЗ.
  29. ^ ФАО / ВОЗ. «Азоксистробин».
  30. ^ Йоргенсен, Лизбет Флиндт; Жанна Кьер; Пребен Олсен; Аннетт Элизабет Розенбом (июль 2012 г.). «Выщелачивание азоксистробина и продукта его разложения R234886 из датских сельскохозяйственных угодий». Атмосфера. 88 (5): 554–562. Bibcode:2012Chmsp..88..554J. Дои:10.1016 / j.chemosphere.2012.03.027. PMID  22497784.
  31. ^ Винчелли, П. (2012). «Фунгициды QoI (стробилурин): преимущества и риски». Американское фитопатологическое общество.
  32. ^ Свод федеральных правил 40 Защита окружающей среды: части с 150 по 189. Национальное управление архивов и документации. Октябрь 2005 г. ISBN  9780160739637.
  33. ^ "Веб-сайт Комитета действий по сопротивлению фунгицидам".
  34. ^ «Агенты борьбы с грибками, отсортированные по типу перекрестной резистентности и способу действия» (PDF). 2020. Получено 2020-09-04.
  35. ^ Syngenta US. «Амистар-топ».
  36. ^ NPIRS Public. «Поиск федеральных пестицидных продуктов».

дальнейшее чтение

внешняя ссылка