接上文:
PART.6活性对比
进一步分析发现R-异构体的活性比S-异构体的活性高20~30倍,某些方面甚至高倍,大大提高了对环境和使用者的安全性,同时精甲霜灵还具有更快的土壤降解速度。D.J.Fisher等发现:对疫霉属Palmivora核酸合成的抑制活性ED50值S-异构体是R-异构体的50倍,但相应的ED50(R)/ED50(R,S)=3.1/5.6,可见在实际应用中R-异构体的活性被S-异构体降低了,S-异构体对R-异构体的活性有一定的抑制作用,S-异构体可能起了相反作用。
R-异构体具有更高的杀菌活性,而且药效续持续时间更长,可减少用药次数,延长了施药周期,其用量仅是外消旋甲霜灵的62%。同时由于R-异构体在环境中的降解速度比混旋体快,具有更好的环境相容性。
对游动孢子囊产生和萌发的影响
上表说明精甲霜灵和甲霜灵两种药剂对孢子囊产生都有明显的抑制作用,当药剂浓度分别为30、50和70μg/ml时,精甲霜灵的抑制率分别为42.7%、85.4%、和98.3%,优于甲霜灵;药剂对孢子囊的萌发都没有明显的抑制作用,且精甲霜灵和甲霜灵之间也没有明显差异。当药剂质量浓度为30~70μg/ml时,甲霜灵和精甲霜灵对游动孢子囊萌发的抑制率分别为7.11%~11.1%和3.56%~12.4%。
《精甲霜灵与外消旋体甲霜灵对掘氏疫霉菌的抑菌活性比较》结果表明:甲霜灵和精甲霜灵对引起西瓜疫病的主要病原菌掘氏疫酶菌的菌丝生长、孢子囊的产生均有明显的抑制作用,但对孢子囊的萌发影响不大。精甲霜灵对菌丝的生长、孢子囊产生的抑制活性明显优于甲霜灵,且精甲霜灵较甲霜灵对细胞膜的通透性具有更明显影响。通过比较R-异构体与外消旋体对掘氏疫酶菌的毒力作用,表明R体对掘氏疫酶菌的毒力指数比其外消旋体高3.3倍。精甲霜灵可能因其独特的手性结构,增强了杀菌剂与掘氏疫酶菌上靶标位点的亲和性以及病原菌细胞膜结构的影响,所以在相同的用药浓度下,精甲霜灵在田间表现出的防病效果明显高于甲霜灵。
PART.7毒性对比
根据国外和中国的毒性分级标准,甲霜灵、精甲霜灵原药都属低毒杀菌剂。
研究表明R构型的甲霜灵对水生动物的毒性比rac-甲霜灵高,刘萍()研究发现精甲霜灵的毒性约是外消旋体甲霜灵的3倍。
根据上表可以看出24h和96h的LC50值R-异构体要比rac-甲霜灵毒性稍大,且96hLC50值低于24h的LC50值,表明毒性在增强,尽管R-异构体比rac-甲霜灵毒性要大,但根据我国的毒性评定标准二者都为低毒农药。美国EPA测定rac-甲霜灵对一些鱼类的LC50介于18~mg·L-1,属于低毒农药。
滤纸接触法试验中,随着染毒浓度和染毒时间的加大,蚯蚓死亡率也相应增加。
结果表明:
1.三种方法R-甲霜灵LC50值相比均小于rac-甲霜灵,说明精甲毒性与甲霜灵相比要大一些。
2.自然土壤中R-甲霜灵与rac-甲霜灵对蚯蚓的急性毒性大于人工土壤。
PART.8抗性对比
活体条件下马铃薯晚疫病菌对甲霜灵的敏感性试验数据
根据五地三年的试验数据可以看出,叶盘漂浮法下对甲霜灵抗性菌株占73.5%,EC50平均值达到了.29μg/ml。
活体条件下马铃薯晚疫病菌对精甲霜灵的敏感性试验
根据五地三年的试验数据可以看出,叶盘漂浮法下对精甲霜灵抗性菌株占54.5%,EC50平均值达到了29.72μg/ml,而对甲霜灵抗性菌株占64.2%,EC50平均值达到了52.37μg/ml,表明马铃薯晚疫病菌对甲霜灵和精甲霜灵均已普遍产生抗性,对精甲霜灵的抗性菌株出现频率略低于加甲霜灵的抗性菌株出现频率。
荔枝霜疫霉病对精甲霜灵更为敏感,即精甲霜灵的毒力比甲霜灵高。
交互抗性测定结果表明,甲霜灵与精甲霜灵存在很高的正交互抗性,甲霜灵和精甲霜灵与霜脲氰存在高度的负交互抗性,但与肉桂酸酰胺类药剂(氟吗啉、烯酰吗啉)无正负交互抗性。
对甲氧基丙烯酸酯类药剂(嘧菌酯、醚菌酯、吡唑醚菌酯及其分别于水杨肟酸的混剂)无正负交互抗性。
PART.9降解对比
环境中手性污染物的降解、毒性等都具有对映体选择性,研究表明手性农药对映异构体的选择性降解广泛存在于自然界的土壤、污泥、微生物以及动植物体内。
《精甲霜灵在西瓜和土壤中的残留动态》结果表明精甲霜灵在西瓜中的半衰期为3.2~3.5d,在土壤中的半衰期为9.0~10.7d。
《马铃薯及土壤中精甲霜灵残留动态》结果表明精甲霜灵在马铃薯植株中降解较快,半衰期为0.79~3.7d,平均半衰期为1.9d,在土壤中的降解速率比在植株中的慢,半衰期为10.5~14.4d,平均半衰期为12.4d。
《手性甲霜灵在烟草不同部位叶片中的立体选择性行为》一文通过烟草灌根甲霜灵研究发现,烟草根部吸收甲霜灵后迅速转运至叶片中,不同部位叶片中含量均呈现先上升后下降的趋势,上部叶片无明显的立体选择性行为,中、下部叶片存在显著的立体选择性行为,S-甲霜灵优先于R-甲霜灵降解,且叶片部位越低,立体选择性行为越明显。正因为在烟草中、下部叶片中低效的S-甲霜灵优先于高效的R-甲霜灵降解,所以在烟叶生产防治中应加大精甲霜灵的推广力度,R-甲霜灵具有更好的杀菌活性,药效时间更久,大量低效的S-甲霜灵施用于烟草上,不仅增加成本和抗性风险,也对烟叶质量安全造成不利影响。
上图结果表明不同部位烟草叶片中外消旋体含量均呈现极显著差异。
上图2图3结果表明不同部位叶片中2种对映体单体含量均呈现显著差异。R-甲霜灵与外消旋体含量动态变化趋势基本一致,S-甲霜灵与外消旋体在2h~14d内变化趋势基本一致。
21d时,上、下部叶片中S-甲霜灵含量显著高于中部叶;
28~35d时,下部叶含量明显高于上、中部叶,呈现极显著差异,而中部叶与上部叶存在显著差异,中部叶含量高于上部叶。
《手性农药甲霜灵对两种淡水澡的毒性效应研究》一文表明:
1)甲霜灵对斜生栅藻和盘星藻的生长抑制实验中,随着甲霜灵浓度的升高,斜生栅藻细胞密度呈增长趋势,盘星藻细胞密度呈下降趋势,说明甲霜灵对两种藻的生长存在毒性效应。
2)两种藻的96h生长抑制浓度IC50分别为1.64mg/L和44.56mg/L说明甲霜灵对两种藻的生长抑制作用存在差异。
3)在避光和光照条件下,斜生栅藻对甲霜灵的平均去除率分别为45.1%和86.9%,盘星藻分别为42.1%和65.8%,且在光照条件下两种藻对甲霜灵的去除率高于避光条件下的去除率。
4)在避光条件下,斜生栅藻和盘星藻对甲霜灵及其对映异构体的降解没有立体选择性,而在光照条件下两种藻类都存在立体选择性,且均为R-甲霜灵优先于S-甲霜灵被降解。
Marucchini等()在对映体水平上研究了甲霜灵在土壤和向日葵中的选择性行为,研究结果发现在土壤中R-异构体比S-异构体降解快,在向日葵中S-异构体比R-异构体降解快,同时对R-异构体在向日葵中的跟踪检测结果显示没有发现其有对映体构型改变。
Gamiz等()通过向地中海农业土壤中添加橄榄磨废弃物(OMW)在对映体水平上研究甲霜灵对映异构体在土壤中吸附、降解等行为的选择性,结果表明在未添加OMW与添加OMW的土壤中甲霜灵对映体的吸附作用均没有选择性,而在未添加OMW的土壤中甲霜灵对映体发生了选择性降解,R-异构体半衰期为12d,S-异构体半衰期为39d,但是在添加OMW的土壤中甲霜灵R-异构体半衰期为28d,S-异构体半衰期为33d,说明OMW大大减少了甲霜灵对映体的选择性降解,进一步说明甲霜灵对映异构体的选择性行为受较多因素影响,可外在调控。
Monkiedje等()研究了外消旋体甲霜灵及R-异构体、S-异构体在德国和喀麦隆土壤中的降解,表明R-异构体、S-异构体在两种土壤中的降解速率均不同,甲霜灵酸(甲霜灵代谢产物)在德国土壤中产生的较多,在德国土壤中R-异构体比S-异构体降解快,在喀麦隆土壤中R-异构体比S-异构体降解慢,说明不同类型的土壤中因为土壤微生物群落结构不同因而有不同的降解偏好。
Yue等()研究发现R-异构体对土壤脲酶、过氧化氢酶的影响强于S-异构体,但R-异构体对土壤蔗糖酶的影响弱于S-异构体,说明甲霜灵对土壤酶活性的影响存在立体构型选择性差异。
Wang等()研究了甲霜灵对映体在大田和温室条件下的选择性降解结果显示:R-异构体在温室种植的黄瓜中降解更快,而在温室和大田种植的菠菜和小白菜中发现了S-异构体优先被降解。
Wang等()研究了甲霜灵对映体在大田和温室条件下种植的黄瓜、番茄和水稻植株中的选择性降解,结果显示:在番茄中S-异构体降解较快,在葡萄中也发现了同样的立体选择性,而在水稻中发现R-异构体降解较快。
Li等()在对映体水平上研究了甲霜灵及其代谢产物甲霜灵酸的各对映异构体在番茄和黄瓜中的选择性行为,结果显示:在这两种蔬菜中R-异构体降解较快,此外R-甲霜灵酸相对S-甲霜灵酸更快生成也反应出甲霜灵对映异构体的选择性行为,这是甲霜灵对映异构体在蔬菜中选择性降解的一个证据。
Qiu等()研究了甲霜灵对映异构体在家兔体内的选择性降解,发现S-甲霜灵在血浆、肝脏和肾脏中的降解速率比R-甲霜灵快,表明甲霜灵的各对应异构体在家兔体内的降解具有明显的选择性,但在家兔脑和肌肉中的降解则不具有明显的选择性。
Xu等()研究了甲霜灵各对应异构体在蚯蚓体内的选择性降解,发现甲霜灵在蚯蚓体内被很好的吸收,并且R-甲霜灵降解较快,S-甲霜灵降解较慢。
Gao等()研究了甲霜灵各对应异构体在黄粉虫幼虫体内的对映体构型转化和选择性富集行为,发现在黄粉虫幼虫体内甲霜灵的生物积累带有选择性,R-甲霜灵降解较快,S-甲霜灵降解较慢,且发现在在黄粉虫幼虫体内甲霜灵的两种对应异构体可以互相转化,推测在黄粉虫幼虫体内存在某种催化手性农药构型转化的酶。
手性农药甲霜灵在烤烟中的选择性行为研究表明:
1)甲霜灵对映体在烤烟大田生长过程中存在选择性降解,S-甲霜灵与R-甲霜灵的半衰期分别为4.9-5.1d以及5.7-6.0d,S-甲霜灵降解较快,R-甲霜灵降解较慢。
2)甲霜灵对映体在烤烟烘烤过程中不存在选择性降解,烘烤能够促进甲霜灵的降解,并且定色阶段对甲霜灵对映体降解的贡献较大,在烤烟的三个阶段其异构体降解速率基本相同,EF值始终接近0.5。
3)甲霜灵对映体在在卷烟抽吸过程中选择性迁移不明显,卷烟抽吸过程中两种异构体迁移率均较低,抽吸前后残留量也基本相同,EF值始终接近0.5。
4)甲霜灵对映体对土壤酶活性的影响存在一定的立体构型选择性差异,甲霜灵的两个对映异构体对土壤脲酶活性均呈现抑制-恢复-轻微激活效应,且在相同浓度条件下R-甲霜灵抑制效应与激活效应均强于S-甲霜灵;对土壤蔗糖酶活性均呈现严重抑制-恢复效应,且在相同浓度条件下S-甲霜灵抑制效应强于R-甲霜灵;对土壤过氧化氢酶均呈现轻微激活-抑制-恢复的效应,且在相同浓度条件下R-甲霜灵抑制效应强于S-甲霜灵。
PART.10原药标准
无论是甲霜灵还是精甲霜灵都暂无国家标准,浙江省品牌建设联合会于年12月24日发布了T/ZZB—《甲霜灵原药》团体标准,于年12月31日实施,两种原药也有厂家使用自己企业标准的情况,企标状态现行有效。
甲霜灵的原药技术指标:
而浙江省发布的团体标准质量控制指标更严格一些,见下表:
精甲霜灵的原药技术指标:
注:2,6-二甲基苯胺主要用作农药、医药、染料的中间体,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单2,6-二甲基苯胺在2B类致癌物清单中。对水生生物有毒,可能在水生环境中造成长期不利影响,在制剂登记时同时还需要做2,6-二甲基苯胺这个精甲霜灵杂质的产品化学。
PART.11原药登记
甲霜灵的原药登记数量为13家,最低登记含量为95%,最后登记下证时间为年,也就是说近11年间未有新的原药证件登记。
精甲霜灵的原药登记数量为8家,最低登记含量为90%,最后登记下证时间为年,最近4年间未有新的原药登记下证。
浙江一帆生物应该是目前全国做精甲最大最好的厂家之一,光学含量出口级别能达到93%以上(目前国际市场上精甲霜灵登记的光学含量在91%以上),价格也更贵一些。浙江禾本做的也很优秀,只是颜色不如一帆生物的亮,当前我国生产使用的精甲原药含量一般在92%左右,因主要是作为种衣剂和灌根使用,登记含量都较低,所以原药含量低一点对制剂影响不是很大。
原药登记数据对比:
(不含过期原药登记,实际最早应该追溯至-年在国内取得临时登记)
PART.12原药价格
近一年来甲霜灵与精甲霜灵原药价格比较稳定,在年底那一段时间精甲原药紧张,报价曾冲高到27.5万。
PART.13制剂登记
注:浙江禾本登记的甲霜灵可湿性粉剂EX0104仅限出口到泰国、缅甸、印度尼西亚、韩国4个国家,登记的甲霜灵·霜霉威EX2026仅限出口到厄瓜多尔。潍坊润丰化工登记的甲霜灵乳油EX仅限出口到莫桑比克。
从登记数据上可以看得出来:
1.在我国境内无论是甲霜灵还是精甲霜灵单剂均没有叶面喷雾使用,都是用做种子处理剂,那是因为该药单独喷雾容易诱发病菌抗药性,除土壤处理能单用外,一般都用复配制剂,以延缓抗药性的产生。喷雾可以与保护杀菌剂如代森锰锌(多位点杀菌剂,不易产生抗药性)等混用,以提高药效和降低抗药性。
2.甲霜灵混剂以复配叶面喷施为主,精甲霜灵混剂以复配种子处理为主。
种子处理登记数量:
注:爱利思达4.23%甲霜·种菌唑微乳剂登记施用方法为拌种和种子包衣,属于种子处理;湖南泽丰25%唑醚·精甲霜微乳剂登记施用方法为喷雾,属于叶面处理。
其他剂型登记数量:
各成分混配登记数量:
以部分二元、三元复配为例发现,甲霜灵主要为二元复配制剂居多,占据混配制剂的90%以上,而精甲霜灵二元复配约占55%左右,三元复配占据45%左右。
以登记混配成分发现二者推广重点和施用位置发现发生了很大改变,甲霜灵以传统二元叶面防治为主,这几年登记证件数量下降;精甲主要是二元叶面防治地下处理、三元主要是种子处理为主,而且精甲基本取代了甲霜灵的市场登记,市场应用层面也逐渐在取代。
注:1.数据来源于中国农药信息网,查询时间截止到年1月9日。
注意事项
1、甲霜灵遇碱易分解,不可与碱性药剂一起使用,不可长期使用单一药剂,避免产生抗性。
2、甲霜灵、精甲霜灵与其他苯酰胺类药剂如噁霜灵等相同作用机理农药存在正相关的交互抗性,应于其他类农药轮换使用。
参考资料:
1.世界农药大全
2.精甲霜灵农业行业标准
3.甲霜灵化工行业标准
4.甲霜灵团体标准
5.手性甲霜灵在烟草不同部位叶片中的立体选择性行为
6.手性农药甲霜灵对两种淡水澡的毒性效应研究
7.手性农药甲霜灵在烤烟中的选择性行为研究
8.精甲霜灵对蚯蚓的氧化损伤及遗传毒性效应
9.rac-甲霜灵及R-甲霜灵对斑马鱼急性毒性和ATP酶活性的研究
10.北方五省(区)马铃薯晚疫病菌对甲霜灵和精甲霜灵的敏感性检测
11.精甲霜灵与外消旋体甲霜灵对掘氏疫霉菌的抑菌活性比较
12.精甲霜灵在西瓜和土壤中的残留动态
13.荔枝霜疫霉菌对甲霜灵和精甲霜灵的抗药性研究
14.农药甲霜灵、精甲霜灵与重金属镉对蚯蚓毒性的研究
15.马铃薯及土壤中精甲霜灵残留动态
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