Fenpicoxamid是由陶氏益农(现科迪华)和日本明治制果共同开发的新型吡啶酰胺类杀菌剂,开发代号为XDE-777、XR-777、X772777。其IUPAC名称为:[(2-[[(3S,7R,8R,9S)-7-苄基-8-(异丁酰基氧)-9-甲基-2,6-二氧代-1,5-二氧壬环-3-基]甲酰胺基]-4-甲氧基-3-吡啶基)氧]异丁酸甲酯;CAS登录号为:[517875-34-2];分子式为:C31H38N2O11;相对分子质量:614.64。Fenpicoxamid化学结构式如图1。
图1 Fenpicoxamid结构式
Fenpicoxamid原药(98.7%)为具有特殊气味的白色粉末,熔点为158.3℃,沸腾前分解,分解温度为246.32℃。其蒸气压为2.0×10-7 Pa(25℃)、1.2×10-7 Pa(20℃);正辛醇-水分配系数(20℃)为4.2(pH 5)、4.4(pH 7)、4.3(pH 9)。Henry常数为2.4(20℃)。Fenpicoxamid在水中易水解,不稳定;易溶于乙酸乙酯、1,2-二氯甲烷、丙酮等。
Fenpicoxamid低毒,大鼠急性经口LD50>2,000 mg/kg,急性经皮LD50>5,000 mg/kg,急性吸入LC50>0.53 mg/L(空气)。其对皮肤、眼睛无刺激性,对皮肤无致敏性;无致癌、致突变性,对内分泌无干扰活性,也无神经毒性和生殖、发育毒性。
Fenpicoxamid对鸟类低毒,山齿鹑(Colinus virginianus)急性LD50>2,000 mg/kg;对水生生物高毒,虹鳟急性LC50(96 h)为0.0022 mg/L,黑头呆鱼(Pimephales promelas)慢性NOEC(21 d)为0.00037 mg/L,大型水溞急性EC50(48 h)为0.00093 mg/L;对月牙藻中等毒,急性EC50(72 h)为0.522 mg/L。Fenpicoxamid对蜜蜂低毒,急性接触LD50(48 h)>202.4 μg/蜂,急性经口LD50(48 h)>303 μg/蜂;对蚯蚓中等毒,NOEC(繁殖,14 d)为19.85 mg/kg。
Fenpicoxamid为线粒体呼吸链复合体Ⅲ(细胞色素c还原酶或bc1复合体)抑制剂型杀菌剂,通过阻断从细胞色素b到细胞色素c1的电子传递,导致生物体不能正常合成ATP,进而衰竭死亡。细胞色素bc1复合体已被成功开发为农用杀菌剂的作用靶标,其含有2个泛醌的功能结合位点——氧化位点Qo和还原位点Qi。国际杀菌剂抗性行动委员会(FRAC)将fenpicoxamid归入Group C4。目前,该亚组中共有3个有效成分,其余2个分别为氰霜唑(cyazofamid)、吲唑磺菌胺(amisulbrom)。它们都作用于复合体Ⅲ的Qi位点,均为Qi抑制剂。甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂为Qo抑制剂。
Fenpicoxamid由天然化合物UK-2A通过发酵衍生而来,化学结构独特,靶标位点新颖,毒理学特性良好,生物活性高,持效期长。其主要用于谷物(冬小麦、春小麦、硬质小麦、黑麦和黑小麦等),也可用于香蕉和其他作物。
Fenpicoxamid为第一个谷物用新型吡啶酰胺类杀菌剂,与现有谷物杀菌剂如甲氧基丙烯酸酯类、三唑类、琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂无交互抗性,是谷物杀菌剂抗性管理工具。陶氏益农开展的田间试验结果显示,fenpicoxamid几乎对谷物上所有的重要病害均有效,如叶枯病和锈病等,且持效期长;同时为小麦上壳针孢属叶枯病(Septoria tritici)的抗性管理提供了有效手段。
欧盟是谷物种植最为广泛的地区,也是谷物用杀菌剂最大的市场,陶氏益农首先在该地区发力。2013年6月28日,陶氏益农向英国提交了fenpicoxamid的登记资料;2016年10月13日,英国向欧委会和欧洲食品安全局(EFSA)提交了草拟的评估报告。2018年10月11日,fenpicoxamid获得欧盟登记,有效期10年。登记产品为130 g/L悬浮剂(Inatreq),用于冬、春小麦,硬质小麦,黑麦,黑小麦,防治壳针孢属叶枯病。
2020年3月,fenpicoxamid获得法国登记,这是其在欧盟的首个登记,商品名Questar,并将于2021年种植季上市。在此后的一年里,科迪华打算在英国、德国、丹麦登记fenpicoxamid,继而扩展到整个欧盟地区。
2019年,科迪华基于fenpicoxamid的产品GF-3308(50 g/L乳油)在新西兰登记,用于小麦,防治壳针孢属叶枯病,并对叶锈病(Puccinia tritici)有抑制作用。
除谷物市场外,开发公司还积极推进其在其他作物上的登记。2017年10月,美国EPA对陶氏益农fenpicoxamid做出登记决定(与加拿大联合评审),基于fenpicoxamid的产品不仅其用于小麦、黑麦,还用于香蕉。
此外,基于fenpicoxamid的产品Kyventiq已在伯利兹、哥伦比亚、厄瓜多尔、危地马拉、洪都拉斯、象牙海岸和巴拿马等国登记,用于香蕉防治黑条叶斑病(Mycosphaerella fijiensis)。
为了更好地满足欧洲谷物市场需求,科迪华向位于法国Cernay的工厂投资2,000万欧元,用于生产fenpicoxamid,工厂于2019年10月投产。
Fenpicoxamid结构独特,作用机理新颖,对谷物上重要病害提供长效作用,同时也为抗性管理提供了新手段。科迪华预测其峰值销售额将超过3.50亿美元。
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