专利即将过期产品——五氟磺草胺 (penoxsulam) (连载之一)
作者:《现代农药》《农药快讯》编辑部 顾林玲 更新时间:2015-01-19 点击量:3777

    【编者按】  研发公司一方面潜心竭力地向专利产品队伍输送着新生力量;另一方面,随着时间的流逝,专利产品次第到期。这些产品不断刷新着非专利产品的榜单,从而使这一梯队的农药为全球贡献着超过70%的市场份额。

 

    长期以来,《农药快讯》高度关注专利即将过期的农药品种,整理总结的品种100多个。这些资料一方面通过连载的形式,借助《农药快讯》纸媒期刊呈现给读者;另一方面,汇编成两本手册:《专利农药新品种手册》和《专利过期重要农药品种手册》,由化学工业出版社正式出版。

 

    2015—2020年,又将有28个农药的专利保护期届满,其中包括12个杀菌剂、5个杀虫剂、10个除草剂和1个安全剂。本刊继续不定期地连载这些品种,敬请关注!

    【中文通用名】 五氟磺草胺

 

    【英文通用名】 penoxsulam

 

    【化学名称】 3-(2,2-二氟乙氧基)-N-(5,8-二甲氧基[1,2,4]三唑并[1,5-c]嘧啶-2-基)-α,α,α-三氟甲苯基-2-磺酰胺;2-(2,2-二氟乙氧基)-N-(5,8-二甲氧基[1,2,4]三唑并[1,5-c]嘧啶-2-基)-6-(三氟甲基)苯磺酰胺

 

    【CAS登录号】 [219714-96-2]

 

    【其他名称】 DE-638、XDE-638、XR-638、X638177、DASH-001、DASH-1100 (开发代号,陶氏益农),Bengala、Cherokee、Clipper、Fencer、Granite、Grasp、Quantum、Rainbow、Ricer、Salcho-Daecheop、Triumph、Viper (陶氏益农),Galleon (SePRO公司),稻杰、农地隆 (陶氏益农) 等。

 

    【分子式】C16H14F5N5O5S

 

    【相对分子质量】 483.4

 

    【理化性质】 纯品含量≥98%。外观:灰白色固体,带有霉味;熔点:212℃;蒸气压:9.55×10-14 Pa (25℃);分配系数:KowlogP=-0.354 (非缓冲溶液,19℃);相对密度:1.61 (20℃)。溶解度 (19℃):在水中的溶解度为0.0049 g/L (蒸馏水),0.00566 g/L (pH 5),0.408 g/L (pH 7),1.46 g/L (pH 9);在丙酮中的溶解度为20.3 g/L,甲醇中为1.48 g/L,辛醇中为0.035 g/L,二甲亚砜中为78.4 g/L,甲基吡咯烷酮中为40.3 g/L,1,2-二氯乙烷中为1.99 g/L,乙腈中为15.3 g/L。稳定性:对水解稳定;光解DT50为2 d,贮存稳定性>2 a。pKa:5.1。其他性质:不易燃、不易爆。

 

    【毒性】

    (1)哺乳动物毒性  大鼠急性经口LD50>5,000 mg/kg。兔急性经皮LD50>5,000 mg/kg。对兔眼睛有轻微、短暂刺激性,对兔皮肤有非常轻微、短暂刺激性,对豚鼠皮肤无致敏作用。大鼠吸入LC50>3.50 mg/L (最高可达浓度)。NOEL:大鼠为每日500 mg/kg (b.w.) (孕鼠)、每日1,000 mg/kg (b.w.) (胎鼠)。ADI:(EPA) cRfD为 0.147 mg/kg (b.w.) [2004]。其他:在Ames试验、基因突变试验 (CHO-HGPRT)、微核试验及小鼠淋巴瘤试验中均无致突变作用。毒性分级:WHO (a.i.) 为U级,EPA (制剂) 为Ⅲ级 (颗粒剂、悬浮剂)。

 

    (2)生态毒性  五氟磺草胺对鱼类、鸟类、陆生和水生无脊椎动物低毒,对水生植物低毒至中等毒性。鸟类:野鸭LD50>2,000 mg/kg (b.w.),山齿鹑>2,025 mg/kg (b.w.);野鸭饲喂LC50 (8 d)>4,310 mg/kg,山齿鹑>4,411 mg/kg。鱼类:鲤鱼LC50 (96 h)>101 mg/L,蓝鳃太阳鱼>103 mg/L,虹鳟>102 mg/L,白氏银汉鱼>129 mg/L,黑头呆鱼NOEC (36 d) 为10.2 mg/L。大型溞:EC50 (24、48 h)>98.3 mg/L。藻类:淡水硅藻EC50 (120 h)>49.6 mg/L,蓝绿藻为0.49 mg/L;淡水绿藻EC50 (96 h) 为0.086 mg/L。其他水生生物:浮萍 (Lemna gibba) EC50 (14 d) 为0.003 mg/L。蜜蜂:LD50 (48 h,经口)>110 μg/蜂;(接触)>100 μg/蜂。蚯蚓:LC50 (7、14 d)>1,000 mg/kg。其他有益生物:捕食螨LR50 (玻片法) 为7.46 g/hm2,寄生蜂和草蛉>40 g/hm2。实验室扩展试验结果显示:在五氟磺草胺有效成分用量为40 g/hm2时,捕食螨死亡率为0,对繁殖力影响为8.2%;寄生蜂死亡率为0,对繁殖力影响为26%。土壤微生物NOEC>500 g/hm2

 

    (3)环境归趋  动物:迅速排出体外,蓄积作用较小。植物:芽后叶面喷雾处理温室植株,籼稻中的DT50为0.6 d,粳稻中为1.4 d,稗属 (Echinochloa) 为4.4 d。五氟磺草胺首先代谢为不活泼的5-羟基衍生物。收获的稻粒中未发现五氟磺草胺残留 (最低检测浓度为0.002 mg/kg)。土壤/环境:五氟磺草胺在水中主要通过光解作用和生物方式降解。水中光解DT50为2 d,土壤中光解DT50为19 d。在全球水直播稻田条件下,DT50 (平均) 为6.5 d (4~10 d);在旱直播稻田条件下,DT50 (平均) 为14.6 d (13~16 d)。在欧盟水直播稻田条件下,DT50 (平均) 为5.9 d (5.6~6.1 d)。土壤中主要由微生物降解;实验室DT50 (20℃) 为32 d (22~58 d,好氧)、6.6 d (厌氧)。在陆生或水生环境中,五氟磺草胺移动性可能很大,但不会很持久;其代谢产物主要有11种,其中有一些比五氟磺草胺更持久。

 

    王宏志等通过室内模拟的试验方法研究了五氟磺草胺在高压汞灯下的光解特性。在pH为5、7、9的缓冲溶液中,五氟磺草胺光解半衰期分别为23.0、20.6、18.7 min,随着pH升高光解速率加快。在五氟磺草胺质量分数为1、2、5 mg/kg水溶液中,其半衰期分别为14.2、17.5、22.1 min,光解速率随着质量分数升高而减慢。在质量浓度为1、2 g/L的腐殖酸溶液中,五氟磺草胺的半衰期分别为6.6、4.6 min,其光解速度是水中的4~5倍。五氟磺草胺在0.1 g/L的UV531 (2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,紫外光吸收剂) 溶液中半衰期为27.8 min,在0.2 g/L的UV531溶液中半衰期为35.8 min,半衰期比在水中延长60%,这是因为UV531吸收了部分光能,从而导致溶液中五氟磺草胺降解半衰期延长。

 

    【剂型】 五氟磺草胺的主要剂型有:颗粒剂 (GR)、可分散油悬浮剂 (OD) 和悬浮剂 (SC) 等。

 

    五氟磺草胺熔点高,原药为固体,非常适合制备固体制剂可湿性粉剂 (WP)、水分散粒剂 (WG) 和GR等。其在水中溶解度很小、且稳定,适合制备SC,还可进一步制得干悬浮剂 (DF)。五氟磺草胺难溶于一般的有机溶剂,因此很难制成乳油 (EC)。其分子中含氟并有磺酰胺基团,有可能在某些特殊的极性溶剂中有一定的溶解度,进而可配制可溶液剂 (SL)。由于此类溶剂有相应的限用规定,挑选面很窄,故成本很高。SL使用时在水中成溶液状,可能会在某些特殊场合得到应用。五氟磺草胺即使能配制成有机溶液,其亲水性将很高,也很难制得水乳体系,故欲配制水乳剂 (EW)、微乳剂 (ME) 等剂型希望渺茫。进而可以判断此药几乎不可能用界面聚合的路线制备微囊剂。

 

    五氟磺草胺的可复配性很强,可能的复配剂型有悬乳剂 [SE (SC+EW)]、微囊悬浮-悬浮剂 [ZC (CS+SC)] 和微囊悬浮-悬乳剂 [ZE (CS+SE)] 等。

 

    五氟磺草胺OD使用油基为介质,能够更好地耐雨水冲刷,减少药液的流失,发挥其内吸性能的特点,同时能够有效防漂移,并具有增效作用。

 

    【开发与登记】 五氟磺草胺为三唑并嘧啶磺酰胺类水稻田除草剂,由陶氏益农开发和生产。2003年由R. K. Mann 等在美国Proc. Weed Sci. Soc.上报道;同年,D. Larelle等在英国格拉斯哥植保会议上报道。2004年五氟磺草胺上市,2005年其全球销售额不到0.10亿美元,2006年为0.25亿美元,2007年为0.45亿美元,2008年为0.85亿美元,2009年为1.10亿美元,2010年为2.20亿美元,2011年保持在2.20亿美元。2006—2011年,五氟磺草胺销售额的复合年增长率为54.9%。2012年,五氟磺草胺的全球销售额为2.50亿美元。

 

    五氟磺草胺已在欧洲、亚洲、拉丁美洲、北美洲、南美洲及非洲一些国家登记和上市,其主要进程如下:

 

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农药快讯, 2015 (2): 27-30.
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