175013-18-0 / 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，是德國巴斯夫公司于1993年發現的一種兼具吡唑結構的甲氧丙烯酸甲酯類廣譜殺菌劑。吡唑醚菌酯是一種線粒體呼吸抑制劑，它通過阻止細胞色素b和c1間電子傳遞而抑制線粒體呼吸作用，使線粒體不能產生和提供細胞正常代謝所需要的能量（ATP），最終導致細胞死亡。具有保護作用、治療作用、內吸傳導性和耐雨水沖刷性能，持效期較長，應用范圍較廣。它能防治由子囊綱、擔子菌綱、半知菌類和卵菌綱等幾乎所有類型的真菌病原體引起的植物病害，可用于小麥、花生、水稻、蔬菜、果樹、煙草、茶樹、觀賞植物、草坪等各種作物，防治子囊菌、擔子菌、半知菌和卵菌綱真菌引起的多種病害。同時它又是一種激素型殺菌劑，能誘導許多作物尤其是谷物的生理變化，如它能增強硝酸鹽（硝化）還原酶的活性提高對氮的吸收，降低乙烯的生物合成，延緩作物衰老，當作物受到病毒襲擊時，它能加速抵抗蛋白的形成，促進作物的生長。該品種不僅毒性低，對非靶標生物安全，而且對使用者和環境均安全友好。吡唑醚菌酯可加工成液劑、水懸劑、可濕性粉劑、粉劑、膏劑等多種劑型，亦可與多種殺菌劑復配混用起到增效和擴大殺菌譜的作用。自2002年推廣上市以來，深受使用者的喜愛，銷售額迅速上升，2004年銷售額就達到2.95億美元，2005年即列入殺菌劑中第3位，2009年列入第2位，達到7.35億美元，市場的年均增長達到20%。據中國農藥2007年第6期報導，在全球最重要的15個殺菌劑品種中位列第三，吡唑醚菌酯的制劑分別以凱潤、凱澤、百泰的商品名在中國登記并進入國內市場銷售。

【藥品概況】
通用名稱：吡唑醚菌酯
英文名稱：Pyraclostrobin
化學名：N-甲氧基-N -2- [ (N-對氯苯基)-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、紐發姆）、Attitude、凱潤、百泰
Cas No：175013-18-0
分子量：387.82
分子式： C19H18ClN3O4
結構式：

【性狀】[4]
1. 原藥純度≥97.5%；
2. 外觀：白色或淺棕色晶狀固體；熔點：63.7～65.2℃；沸點：200℃分解；蒸氣壓：2.6×10-8 Pa（20）℃；分配系數：HKow HlogP＝3.99（20）℃；亨利常數：5.3×10-6Pa•m3•mol-1（計算值）；相對密度：1.367（20）℃。
3. 溶解度：在水中的溶解度為1.9 mg/L（20℃，與pH值無關）；在正庚烷中為3.7 g/L，異丙醇中為30.0 g/L，辛醇中為24.2 g/L，橄欖油中為28.0 g/L，甲醇中為100.8 g/L，丙酮、乙酸乙酯、乙腈、二氯甲烷和甲苯中均＞500 g/L（以上均為20 ）℃。
4. 穩定性：在HpHH5～7、25℃條件下，穩定30 d以上；水中光解HDT50H為1.7d。

【作用機理】[4]
通過阻止細胞色素b和c1間電子傳遞而抑制線粒體呼吸作用，使線粒體不能產生和提供細胞正常代謝所需要的能量（ATP），最終導致細胞死亡。通過抑制孢子萌發和菌絲生長而發揮藥效，具有保護、治療、鏟除、滲透、強內吸及耐雨水沖刷作用。它可以被作物快速吸收，并主要由葉部蠟質層滯留，它還可以過葉部滲透作用傳輸到葉片的背部，從而對葉片正反兩面的病害都有防治作用。吡唑醚菌酯在葉部向頂、向基傳輸及熏蒸作用很小，但在植物體內的傳導活性較強。

【毒理學研究】[4]
1. 哺乳動物毒性
大鼠急性經口LD50＞5000 mg/kg。大鼠急性經皮LD50＞2000 mg/kg，對兔皮膚有刺激作用，對兔眼睛無刺激性。大鼠吸入LD50（4 h）為0.69 mg/L。NOEL：（2y）大鼠75 mg/kg（或每日3 mg/kg (b.w.)）；（8 d，胎兒發育）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：無致突變、致畸和致癌作用；對繁殖無不良影響。
2. 生態毒性
鳥類：鵪鶉急性經口LD50＞2000 mg/kg。魚類：虹鱒LC50（96 h）為0.006 mg/L。水蚤： EC50（48 h）為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）為0.152 mg/L。蜜蜂：LD50（經口）＞73.1 g/蜂；LD50（接觸）＞100 g/蜂。蚯蚓LC50為566 mg/kg（土壤）。其他有益生物：根據對非靶標節肢動物的順序測試程序以及相關的分類原則，吡唑醚菌酯被認為對梨盲走螨（Typhlodromus pyri）和縊管蚜繭蜂（Aphdius rhopalosiphi）風險低，梨盲走螨和縊管蚜繭蜂代表著最敏感種群，是兩類基本指示種。

【合成路線】 [1][2]
以鄰硝基甲苯和對氯苯肼為起始原料，經過溴化、還原等關鍵步驟，制備吡唑醚菌酯，以對氯苯肼計總收率大于48%，產品純度大于95%，該工藝具有生產成本低、操作簡便和易于工業化生產等特點，具體反應過程如下：

方法2：以鄰硝基甲苯和對氯苯肼為起始原料，經過溴化、還原等關鍵步驟，制備吡唑醚菌酯，具體反應過程如下：

中間體1-（4-氯苯基）-3-吡唑醇的制備：

【應用】[4]
吡唑醚菌酯殺菌譜廣，被廣泛用于防治小麥、大麥、大豆、花生、葡萄、蔬菜、馬鈴薯、香蕉、檸檬、咖啡、果樹、核桃、茶樹、煙草、觀賞植物、草坪及其他大田作物上由子囊菌、擔子菌、半知菌和卵菌等幾乎所有類型的真菌病原體引起的病害。如谷物上的葉枯病（Septoriatritici）、銹病（Pucciniaspp.）、黃斑葉枯病(Drechslera tritici-repentis) 和網斑病（HPyrenophora teresH），花生上的褐斑病（Mycosphaerellaspp.），大豆上的褐斑病（Septoria glycines）、紫斑病（Cercospora kikuchii）和銹病（Phakopsora pachyrhizi），葡萄上的霜霉病（Plasmopara viticola） 和白粉病（Uncinula necator），馬鈴薯和番茄上的晚疫病（Phytophthora infestans） 和早疫病（Alternaria solani），香蕉上的黑條葉斑病（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。
用藥量分別為：糧食作物50～250 g/hm2，草坪280～560g/hm2。葉面處理和種子處理皆可。
吡唑醚菌酯還是一個植物保健品，其有利于作物生長，增強作物對環境影響的耐受力，提高作物產量。吡唑醚菌酯除了對病原菌的直接作用外，還能誘導許多作物尤其是谷物的生理變化，如它能增強硝酸鹽（硝化）還原酶的活性，從而提高作物快速生長階段（GS31-39）對氮的吸收；同時，它能降低乙烯的生物合成，從而延緩作物衰老；當作物受到病毒襲擊時，它能加速抵抗蛋白的形成-與作物自身水楊酸合成物對抗逆蛋白的合成作用相同。即使是在植物不發病的情況下，吡唑醚菌酯也可以通過控制繼發病和減輕來自非生物因子的壓力來提高作物產量。據稱，吡唑醚菌酯的保健增產作用已經獲得了美國環保署的認可，是美國環保署就此用途登記的第一個產品。
吡唑醚菌酯在推薦使用劑量下，絕大部分試驗結果表明其對作物無藥害，但對極個別美洲葡萄和梅品種在某一生長期有藥害。另外，吡唑醚菌酯對蠶有影響，對附近有桑園地區使用時應嚴防飄移。梨樹上使用時，在開花始期及落花的20d左右時間內，為防止藥害應盡量避免施用。
【殘留分析】[4]
采用甲醇和水提取，硅膠凈化，HPLC-紫外或HPLC-質譜法檢測。國內大多采用高效液相色譜或氣相色譜法測定。
1. 氣相色譜法：采用丙酮和水混合溶劑提取、二氯甲烷液–液分配、中性氧化鋁柱凈化、氣相色譜法（配有ECD檢測器）對甘藍和土壤中吡唑醚菌酯的殘留進行分析。
2. 高效液相色譜法：以二氯甲烷提取和固相萃取柱(SPE C18柱) 萃取凈化，反相高效液相色譜法測定，乙腈和水(體積比為70∶30) 為流動相，C18色譜柱分離，278 nm紫外定量檢測葡萄和土壤中吡唑醚菌酯的殘留量。
3. 液相色譜-紫外法：采用高效液相色譜-紫外法，對吡唑醚菌酯在河北、湖南兩地大白菜中的殘留規律進行了研究，兩地殘留動態試驗結果顯示，吡唑醚菌酯在大白菜上的半衰期分別為2.97 d和3.34 d，距末次施藥7 d，吡唑醚菌酯在大白菜中的殘留量為0.96～2.70 mg•kg-1。
目前，我國和聯合國食品法典委員會（CAC）尚未規定吡唑醚菌酯在大白菜上的最高殘留限量（MRL）值，日本規定吡唑醚菌酯在大白菜上的MRL為5 mg•kg-1，美國規定吡唑醚菌酯在蔬菜上MRL值也為5 mg•kg-1。以此為依據，根據該項試驗結果，按推薦劑量和次數施藥，距最后一次施藥7 d收獲的大白菜中吡唑醚菌酯殘留量滿足殘留限量要求，食用安全。
【劑型研究】[4]
吡唑醚菌酯的主要劑型有：乳油[EC，23.6% (Headline)、25%、250 g/L]、懸乳劑（SE）和水分散粒劑[WG，20%（Cabrio、Insignia）]等。吡唑醚菌酯還可以制成液劑、油懸劑、可濕性粉劑、粉劑和膏劑等劑型。
【主要參考資料】
[1] 陶賢鑒等. 吡唑醚菌酯的合成研究. 農藥研究與應用. 2009,13(1):16-21.
[2] 馬海軍等. 吡唑醚菌酯的合成和初步生物活性. 農藥. 2013,52(6):408-410.
[3] 袁傳衛等. 吡唑醚菌酯對土壤微生物呼吸作用及土壤酶活性的影響. 農業環境科學學報. 2015，34(5):897-903.
[4] 楊麗娟等. 甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑-吡唑醚菌酯. 現代農藥. 2008,11(4):46-50.