吡唑醚菌酯

吡唑醚菌酯
【背景及概述】[1][2][3]
吡唑醚菌酯（Pyraclostrobin）又名唑菌胺酯，是德国巴斯夫公司于1993年发现的一种兼具吡唑结构的甲氧丙烯酸甲酯类广谱杀菌剂。吡唑醚菌酯是一种线粒体呼吸抑制剂，它通过阻止细胞色素b和c1间电子传递而抑制线粒体呼吸作用，使线粒体不能产生和提供细胞正常代谢所需要的能量（ATP），最终导致细胞死亡。具有保护作用、治疗作用、内吸传导性和耐雨水冲刷性能，持效期较长，应用范围较广。它能防治由子囊纲、担子菌纲、半知菌类和卵菌纲等几乎所有类型的真菌病原体引起的植物病害，可用于小麦、花生、水稻、蔬菜、果树、烟草、茶树、观赏植物、草坪等各种作物，防治子囊菌、担子菌、半知菌和卵菌纲真菌引起的多种病害。同时它又是一种激素型杀菌剂，能诱导许多作物尤其是谷物的生理变化，如它能增强硝酸盐（硝化）还原酶的活性提高对氮的吸收，降低乙烯的生物合成，延缓作物衰老，当作物受到病毒袭击时，它能加速抵抗蛋白的形成，促进作物的生长。该品种不仅毒性低，对非靶标生物安全，而且对使用者和环境均安全友好。吡唑醚菌酯可加工成液剂、水悬剂、可湿性粉剂、粉剂、膏剂等多种剂型，亦可与多种杀菌剂复配混用起到增效和扩大杀菌谱的作用。自2002年推广上市以来，深受使用者的喜爱，销售额迅速上升，2004年销售额就达到2.95亿美元，2005年即列入杀菌剂中第3位，2009年列入第2位，达到7.35亿美元，市场的年均增长达到20%。据中国农药2007年第6期报导，在全球最重要的15个杀菌剂品种中位列第三，吡唑醚菌酯的制剂分别以凯润、凯泽、百泰的商品名在中国登记并进入国内市场销售。

【药品概况】
通用名称：吡唑醚菌酯
英文名称：Pyraclostrobin           
化学名：N-甲氧基-N -2- [ (N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基] 苯基氨基甲酸酯
商品名：F500（巴斯夫）、Comet（巴斯夫）、Headline（巴斯夫）、Insignia（巴斯夫）、Regnum（巴斯夫）、Stamina（巴斯夫）、Cabrio（巴斯夫、纽发姆）、Attitude、凯润、百泰
Cas No：175013-18-0     
分子量：387.82
分子式： C19H18ClN3O4
结构式：
 
【性状】[4]
1.    原药纯度≥97.5%；
2. 外观：白色或浅棕色晶状固体；熔点：63.7～65.2℃；沸点：200℃分解；蒸气压：2.6×10-8 Pa（20）℃；分配系数：HKow HlogP＝3.99（20）℃；亨利常数：5.3×10-6Pa•m3•mol-1（计算值）；相对密度：1.367（20）℃。
3. 溶解度：在水中的溶解度为1.9 mg/L（20℃，与pH值无关）；在正庚烷中为3.7 g/L，异丙醇中为30.0 g/L，辛醇中为24.2 g/L，橄榄油中为28.0 g/L，甲醇中为100.8 g/L，丙酮、乙酸乙酯、乙腈、二氯甲烷和甲苯中均＞500 g/L（以上均为20 ）℃。
4. 稳定性：在HpHH5～7、25℃条件下，稳定30 d以上；水中光解HDT50H为1.7d。

【作用机理】[4]
通过阻止细胞色素b和c1间电子传递而抑制线粒体呼吸作用，使线粒体不能产生和提供细胞正常代谢所需要的能量（ATP），最终导致细胞死亡。通过抑制孢子萌发和菌丝生长而发挥药效，具有保护、治疗、铲除、渗透、强内吸及耐雨水冲刷作用。它可以被作物快速吸收，并主要由叶部蜡质层滞留，它还可以过叶部渗透作用传输到叶片的背部，从而对叶片正反两面的病害都有防治作用。吡唑醚菌酯在叶部向顶、向基传输及熏蒸作用很小，但在植物体内的传导活性较强。

【毒理学研究】[4]
1.    哺乳动物毒性
大鼠急性经口LD50＞5000 mg/kg。大鼠急性经皮LD50＞2000 mg/kg，对兔皮肤有刺激作用，对兔眼睛无刺激性。大鼠吸入LD50（4 h）为0.69 mg/L。NOEL：（2y）大鼠75 mg/kg（或每日3 mg/kg (b.w.)）；（8 d，胎儿发育）兔每3mg/kg（b.w.）；（90 d）小鼠30 mg/kg （或每日4 mg/kg (b.w.)）。ADI/RfD：（JMPR，EC）0.03 mg/kg（b.w.）；（FSC）0.034 mg/kg（b.w.）。其他：无致突变、致畸和致癌作用；对繁殖无不良影响。
2.    生态毒性
鸟类：鹌鹑急性经口LD50＞2000 mg/kg。鱼类：虹鳟LC50（96 h）为0.006 mg/L。水蚤： EC50（48 h）为0.016 mg/L。水藻：月牙藻（Pseudokirchneriella sub-capitata）ErC50（72h）＞0.843 mg/L；月牙藻（Pseu- dokirchneriella subcapitata） EbC50（72 h）为0.152 mg/L。蜜蜂：LD50（经口）＞73.1 g/蜂；LD50（接触）＞100 g/蜂。蚯蚓LC50为566 mg/kg（土壤）。其他有益生物：根据对非靶标节肢动物的顺序测试程序以及相关的分类原则，吡唑醚菌酯被认为对梨盲走螨（Typhlodromus pyri）和缢管蚜茧蜂（Aphdius rhopalosiphi）风险低，梨盲走螨和缢管蚜茧蜂代表着最敏感种群，是两类基本指示种。

【合成路线】 [1][2]
以邻硝基甲苯和对氯苯肼为起始原料，经过溴化、还原等关键步骤，制备吡唑醚菌酯，以对氯苯肼计总收率大于48%，产品纯度大于95%，该工艺具有生产成本低、操作简便和易于工业化生产等特点，具体反应过程如下：
 
方法2：以邻硝基甲苯和对氯苯肼为起始原料，经过溴化、还原等关键步骤，制备吡唑醚菌酯，具体反应过程如下：
   
中间体1-（4-氯苯基）-3-吡唑醇的制备：
 
【应用】[4]
吡唑醚菌酯杀菌谱广，被广泛用于防治小麦、大麦、大豆、花生、葡萄、蔬菜、马铃薯、香蕉、柠檬、咖啡、果树、核桃、茶树、烟草、观赏植物、草坪及其他大田作物上由子囊菌、担子菌、半知菌和卵菌等几乎所有类型的真菌病原体引起的病害。如谷物上的叶枯病（Septoriatritici）、锈病（Pucciniaspp.）、黄斑叶枯病(Drechslera tritici-repentis) 和网斑病（HPyrenophora teresH），花生上的褐斑病（Mycosphaerellaspp.），大豆上的褐斑病（Septoria glycines）、紫斑病（Cercospora kikuchii）和锈病（Phakopsora pachyrhizi），葡萄上的霜霉病（Plasmopara viticola） 和白粉病（Uncinula necator），马铃薯和番茄上的晚疫病（Phytophthora infestans） 和早疫病（Alternaria solani），香蕉上的黑条叶斑病（Mycosphaerella fijiensis），柑橘上的Elsinoë fawcettii和黑星病（Guignar- dia citricarpa），以及草坪上的褐斑病（Rhizoctonia solani）和腐霉病（HPythium aphanidermatumH）等。
用药量分别为：粮食作物50～250 g/hm2，草坪280～560g/hm2。叶面处理和种子处理皆可。
吡唑醚菌酯还是一个植物保健品，其有利于作物生长，增强作物对环境影响的耐受力，提高作物产量。吡唑醚菌酯除了对病原菌的直接作用外，还能诱导许多作物尤其是谷物的生理变化，如它能增强硝酸盐（硝化）还原酶的活性，从而提高作物快速生长阶段（GS31-39）对氮的吸收；同时，它能降低乙烯的生物合成，从而延缓作物衰老；当作物受到病毒袭击时，它能加速抵抗蛋白的形成-与作物自身水杨酸合成物对抗逆蛋白的合成作用相同。即使是在植物不发病的情况下，吡唑醚菌酯也可以通过控制继发病和减轻来自非生物因子的压力来提高作物产量。据称，吡唑醚菌酯的保健增产作用已经获得了美国环保署的认可，是美国环保署就此用途登记的个产品。
吡唑醚菌酯在推荐使用剂量下，绝大部分试验结果表明其对作物无药害，但对极个别美洲葡萄和梅品种在某一生长期有药害。另外，吡唑醚菌酯对蚕有影响，对附近有桑园地区使用时应严防飘移。梨树上使用时，在开花始期及落花的20d左右时间内，为防止药害应尽量避免施用。
【残留分析】[4]
采用甲醇和水提取，硅胶净化，HPLC-紫外或HPLC-质谱法检测。国内大多采用高效液相色谱或气相色谱法测定。
1. 气相色谱法：采用丙酮和水混合溶剂提取、二氯甲烷液–液分配、中性氧化铝柱净化、气相色谱法（配有ECD检测器）对甘蓝和土壤中吡唑醚菌酯的残留进行分析。
2. 高效液相色谱法：以二氯甲烷提取和固相萃取柱(SPE C18柱) 萃取净化，反相高效液相色谱法测定，乙腈和水(体积比为70∶30) 为流动相，C18色谱柱分离，278 nm紫外定量检测葡萄和土壤中吡唑醚菌酯的残留量。
3. 液相色谱-紫外法：采用高效液相色谱-紫外法，对吡唑醚菌酯在河北、湖南两地大白菜中的残留规律进行了研究，两地残留动态试验结果显示，吡唑醚菌酯在大白菜上的半衰期分别为2.97 d和3.34 d，距末次施药7 d，吡唑醚菌酯在大白菜中的残留量为0.96～2.70 mg•kg-1。
目前，我国和联合国食品法典委员会（CAC）尚未规定吡唑醚菌酯在大白菜上的最高残留限量（MRL）值，日本规定吡唑醚菌酯在大白菜上的MRL为5 mg•kg-1，美国规定吡唑醚菌酯在蔬菜上MRL值也为5 mg•kg-1。以此为依据，根据该项试验结果，按推荐剂量和次数施药，距最后一次施药7 d收获的大白菜中吡唑醚菌酯残留量满足残留限量要求，食用安全。
【剂型研究】[4]
吡唑醚菌酯的主要剂型有：乳油[EC，23.6% (Headline)、25%、250 g/L]、悬乳剂（SE）和水分散粒剂[WG，20%（Cabrio、Insignia）]等。吡唑醚菌酯还可以制成液剂、油悬剂、可湿性粉剂、粉剂和膏剂等剂型。
【主要参考资料】
[1] 陶贤鉴等. 吡唑醚菌酯的合成研究. 农药研究与应用. 2009,13(1):16-21.
[2] 马海军等. 吡唑醚菌酯的合成和初步生物活性. 农药. 2013,52(6):408-410.
[3] 袁传卫等. 吡唑醚菌酯对土壤微生物呼吸作用及土壤酶活性的影响. 农业环境科学学报. 2015，34(5):897-903.
[4] 杨丽娟等. 甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂-吡唑醚菌酯. 现代农药. 2008,11(4):46-50.