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1、20世纪70年代三睫类杀菌剂开始投入农业生产,化学结构中含有1,2,4三嗖环基团,主要通过抑制病原菌细胞膜的C14脱甲基辎醇的合成而致使细胞死亡1O已相继研发的三嗖类杀菌剂有三嘎酮、三哇醇、双苯三哇醇、丙环嘎、三环嗖、氟硅噗等。三喋类杀菌剂具有内吸功能和保护、治疗作用,因而被广泛用于由子囊菌、担子菌等真菌引起的白粉病、锈病等病害的防治2,先后登记在蔬菜、谷类、果树等多种作物。然而,由于病菌抗性问题,传统三嘤类杀菌剂的杀菌效果不断下降,据20112019年的田间测评统计,氟环嗖、苯醛甲环喋、戊口坐醇和丙环嘤对小麦叶枯病菌(Zymoseptoriatritici)的杀菌效果分别从91%、81%、6
2、2%和66%下降至36%、56%、23%和24%,其中,氟环噗尤为显著口0还有研究指出,戊噗醇对于水生环境以及多种非靶标水生生物的安全存在威胁,并会对其产生长期的负面影响,如当戊嗖醇浓度仅为InIM时,就可对斑马鱼的胚胎发育产生致死,致畸和抑制发育等不良影响。还会诱导鲤鱼产生显著地抗氧化反应,显著降低钩虾的摄食率,干扰大型潘的能量代谢,影响大型潘的摄食,显著性的降低大型潘体内的脂肪,糖原,和蛋白质储备等3。美国环保署(EPA)也已将烯效噗、己嗖醇、戊嗖醇、丙环嗖和氟环嘤传统三嘤类杀菌剂列入可能的人类致癌物名单4o上述科学问题使三噗类杀菌剂面临禁用,开发新型三嗖类杀菌剂具有举足轻重的意义。伊芬三
3、氟康嗖(ipfentrif1uconazo1e)是近年由巴斯夫研发的新型三喋类杀菌剂。化学名称为24(4一氯苯氧基)一2一(三氟甲基)苯基3一甲基一1一(IH-1,2,4一三嗖一1一基)丁一2一醇,CAS号为1417782081,分子式为C2OH19C1F3N3O2,分子质量为425.8。包含一个不对称手性碳(C)原子,由一对对映异构体组成,结构式(图1)。伊芬三氟康噗目前正在登记阶段,已有研究集中在化学合成、药效评价和分析方法学等方面,多农药复配研究中也取得一定进展,通过优化杀菌剂的复配比例,从而提高对不同病菌的毒性。例如含有苯并烯氟菌嗖的农药组合物中,伊芬三氟康喋和苯并烯氟菌嗖的优选配比为
4、5%70%5o伊芬三氟康嗖与氟噗菌酰氢胺配比在1:3030:1时,对黄瓜白粉病菌,香蕉叶斑病菌,小麦赤霉病菌的共毒系数均1706o含伊芬三氟康嗖和春雷霉素的杀菌组合物中,配比为7:5时对水稻稻瘟病的共毒系数为186.78,增效作用最显著7。此外,因伊芬三氟康嗖具有手性特征,进入生物体或生态环境后,其对映异构体会与氨基酸、蛋白质等生物大分子发生特异性结合,进而产生选择性差异。mI伊芬三氟康哩分子结构式本文综合国内外研究进展,重点从化学合成、生物活性、分析方法三个方面对新型三睫类杀菌剂伊芬三氟康噗进行综述,旨在为探究其在农业系统中的环境行为、生态毒理,以及风险评估提供科学参考。01、化学合成目前伊
5、芬三氟康噗的合成方法主要是化学合成法(图2),合成路线是以澳4(4一氯苯氧基)一5一(三氟甲基)苯为起始原料经酰化,环氧化,开环取代三步反应得到反应产物。反应步骤如下:图2伊芬三氟康嚏的化学合成路线步骤1:1-14一(4一氯苯氧基)一2一三氟甲基苯基丙酮合成。澳一4一(4一氯苯氧基)一5一(三氟甲基)苯和丙酰氯在四氢吠喃中发生酰化反应,得到中间体1一4一(4一氯苯氧基)一2一三氟甲基苯基丙酮。步骤2:24(4一氯苯氧基)一2一三氟甲基苯基一3一异丙基环氧乙烷合成。通过Corey-Chaykovsky反应制备环氧乙烷。步骤3:2-4一(4一氯苯氧基)一2一(三氟甲基)苯基一3一甲基一1一(1H-
6、1,2,4一三理一1一基)丁一2一醇的合成。2-4一(4一氯苯氧基)一2-三氟甲基苯基一3一异丙基环氧乙烷在碱性条件下,与1,2,4三氮哇发生开环反应得到伊芬三氟康嘎。化学结构解析指出,伊芬三氟康噗与已登记的氯氟酸菌嗖仅存在甲基和异丙基之别6,均作为传统三嗖类杀菌剂有效的替代品种,以期能够缓解日益增强的靶标抗药性和生态高暴露风险;同时,伊芬三氟康嗖外消旋体具有手性碳原子,包含2个对映异构体,这在后续的生物活性评价、环境行为表征,以及手性农药不对称合成研究中需重点关注口O02、生物活性伊芬三氟康噗的作用机理是抑制病菌麦角俗醇的生物合成,使菌体细胞膜功能受到破坏,因而抑制或干扰菌体附着胞及吸器的发
7、育、菌丝和抱子的形成5o伊芬三氟康喋的田间药效(表Do其中,对番茄灰霉病菌的抑制中浓度(ECso)0.43gm1,对黄瓜白粉病菌的ECSo为117口gm1,毒力系数(ATD均达到IOOo对小麦赤霉病菌的EC50为0.53ugm1,ATI为60.38。对香蕉叶斑病菌的EC”和ATI分别为0.41gm1和56.0988。对瓜类白粉病菌的ECso和AT1分别为7.42ugm1和41.1057。田间药效活性实验结果(表1)8。伊芬三氟康哇和其他杀菌作物复配能够显著提高田间防效,研究指出复配后农药的速效性和持效性均高于伊芬三氟康噗单剂,田间药效活性显著提高,高达80%o通过与氟毗菌酰胺按质量比1:50-
8、50:1混配时,对番茄灰霉病菌和小麦赤霉病有增效作用,其中配比在20:11:20时增效作用最显著,共毒系数1608。可见,伊芬三氟康嘤无论是室内毒力测定和田间药效活性均体现出优异的效果,在此基础上进一步应用复配并优化配比,能够获得更好的协同杀菌作用。这不仅提高了杀菌效率,扩大了杀菌谱,还能够降低农药使用量,促进农业生态环境的可持续发展。I芬三田!HtjCMVttma4M4o*aM*JV*T1XJM2ST1M3,三IBn03、分析方法已有研究通过超高效液相色谱一串联三重四级杆质谱(UP1C-MS/MS)结合多壁碳纳米管(MWCNTS)分散萃取净化,建立了动植物源基质中伊芬三氟康嗖的痕量分析方法。
9、首先,样本前处理基于改良QUEChERS法,通过高通量组织研磨提高靶标农药的提取效率,并采用带有多壁碳纳米材料高效去除基质中的色素和其他干扰物。其次,基于纤维素一三一(4一氯一3一甲基苯基氨基甲酸酯)手性固定相,在电喷雾电离源正模式,多反应监测(MRM)模式下,定性和定量离子分别为mz426.2f70.0和426.2f275.1,实现了7min内快速分离伊芬三氟康嘤对映体,定量限为5gkg,研究发现,相比于流动相甲醇/水,乙牌/水能够获得更好分离效果,且乙懵比例为65%(vv)时最佳。通过探究不同温度2045C(递增5oC)对伊芬三氟康嗖手性拆分性能的影响,发现30时的分离效果最佳。同时,确定
10、了两对映异构体的洗脱顺序为(+)伊芬三氟康嗖和(一)一伊芬三氟康嗖。平均回收率和相对标准偏差分别为78.1%89.5%和1.3%4.7%9o当前关于伊芬三氟康噗的方法学研究还比较欠缺,特别是具有实时、快速和高灵敏兼备的分析方法更是现代农业生产中所亟需的;建议后续研究以此为基础,加强多作物、多条件、多模式下伊芬三氟康嗖的痕量追踪技术研发,这也是探究其环境行为特征与健康风险表征的基础。04、未来展望伊芬三氟康噗以溟一4一(4一氯苯氧基)一5一三氟甲基)苯为起始原料,经酰化、环氧化和开环取代三步化学反应获得。通过抑制病菌麦角留醇的生物合成,对赤霉病、叶斑病等田间防效高;加之优化与其他杀菌剂的复配系数,能够有效提高杀菌效果。UP1C-MS/MS结合分散固相萃取法可痕量追踪动植物样本中伊芬三氟康嗖,对于其环境行为,特别是代谢通路方面的研究至关重要。值得关注的是,伊芬三氟康噗化学结构中含有1个手性中心,包含一对对映异构体,进一步从手性水平研究其立体选择性差异将是未来研究的重点方向。