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Articulo de referencia

Fomesafen

{{cite web |url=http://sitem.herts.ac.uk/aeru/ppdb/en/Reports/355.htm |title=Fomesafen |publisher=University of Hertfordshire |author=Pesticide Properties Database |access-date=...

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El fomesafen es el nombre común ISO [ 2 ] de un compuesto orgánico utilizado como herbicida . Actúa inhibiendo la enzima protoporfirinógeno oxidasa (PPO) [ 3 ] , necesaria para la síntesis de clorofila . La soja presenta naturalmente una alta tolerancia al fomesafen [ 3 ] [ 4 ], gracias a su eliminación metabólica mediante la glutatión S -transferasa [ 3 ] [ 4 ] . Como resultado, la soja es el cultivo más comúnmente tratado con fomesafen, seguido de otras legumbres y algunos otros tipos de cultivos [ 5 ] . No es seguro para el maíz [ 6 ] ni para otras Poaceae [ 4 ] .

Historia

Los éteres de nitrofenilo son una clase bien conocida de herbicidas, cuyo miembro más antiguo fue el nitrofen , inventado por Rohm & Haas y registrado por primera vez para su venta en 1964. [ 7 ] Esta área de la química se volvió muy competitiva, con la solicitud de Mobil Oil Corporation en 1969 y la concesión en 1974 de una patente para el análogo estructural con un grupo COOCH 3 adyacente al grupo nitro del nitrofen. [ 8 ] Este producto, bifenox , se lanzó con el nombre comercial Mowdown en 1981. Mientras tanto, Rohm & Haas introdujo acifluorfen (como su sal sódica con el nombre comercial Blazer) en 1980, habiéndolo desarrollado bajo el código número RH-6201. [ 9 ] Tenía propiedades mucho mejoradas, incluyendo un espectro más amplio de efecto herbicida y buena seguridad para los cultivos de soja. La primera patente para el material se publicó en diciembre de 1975, [ 10 ] aunque una patente belga anterior publicada en septiembre de 1973 había descrito una química relacionada. [ 11 ]

Los químicos del centro de investigación de Imperial Chemical Industries (ICI) en Jealott's Hill , Reino Unido, investigaron esta área para intentar encontrar su propia propiedad intelectual y desarrollar un material patentado que pudiera competir en el mercado. La idea que resultó exitosa fue reemplazar el ácido carboxílico en acifluorfen con un grupo que pudiera imitarlo (por ejemplo, al tener un pKa y una solubilidad general similares ) pero que no pudiera metabolizarse a acifluorfen y potencialmente infringir las patentes de la competencia. Las solicitudes de patente para esta invención, donde el reemplazo de COOH fue un grupo CONHSO₂CH₃, se realizaron en enero de 1978. [ 12 ] Fomesafen se desarrolló bajo el código PP021 y las primeras ventas se realizaron en Argentina en 1983, con el nombre comercial Flex. [ 1 ]

Síntesis

Como se describe en la patente de ICI, [ 12 ] el fomesafen se puede fabricar a partir de acifluorfen mediante reacción con cloruro de tionilo para formar el cloruro de ácido y luego con metanosulfonamida, en piridina como disolvente.

Ar-COOH + SOCl₂ → ArCOCl
Ar-COCl + CH 3 SO 2 NH 2 → ArCONHSO 2 CH 3

Mecanismo de acción

El mecanismo de acción detallado del fomesafen y los herbicidas relacionados con éteres de nitrofenilo era desconocido en el momento de su invención. Los efectos visibles en las plantas enteras son clorosis y desecación : se propusieron varias hipótesis sobre las interacciones a nivel molecular que podrían explicar estos síntomas. [ 13 ] La explicación actualmente aceptada del daño es que estos compuestos inhiben la enzima protoporfirinógeno oxidasa, lo que conduce a una acumulación de protoporfirina IX en las células vegetales. Este es un potente fotosensibilizador que activa el oxígeno, lo que provoca la peroxidación lipídica . Tanto la luz como el oxígeno son necesarios para que este proceso mate la planta. [ 14 ] [ 15 ]

Uso

En Estados Unidos , la Agencia de Protección Ambiental (EPA) es responsable de la regulación de plaguicidas conforme a la Ley Federal de Insecticidas, Fungicidas y Rodenticidas (FIFRA), la Ley de Protección de la Calidad de los Alimentos (FQPA) y la Ley de Mejora del Registro de Plaguicidas (PRIA). Un plaguicida solo puede utilizarse legalmente siguiendo las instrucciones de la etiqueta que se incluye en el momento de su venta. El propósito de la etiqueta es "proporcionar instrucciones claras para un uso eficaz del producto, minimizando los riesgos para la salud humana y el medio ambiente". La etiqueta es un documento legalmente vinculante que establece cómo se puede y se debe utilizar el plaguicida, y el incumplimiento de las instrucciones de la etiqueta al utilizarlo constituye un delito federal. [ 16 ] [ 17 ]

El fomesafen se aplica normalmente en postemergencia (cuando las malas hierbas son visibles en el cultivo), pero también puede utilizarse en preemergencia. Controla o suprime malezas de hoja ancha, pastos y juncos en la soja y es eficaz en una amplia gama de especies de malezas, incluidas Abutilon theophrasti , Acalypha ostryifolia , Acanthospermum hispidum , Amaranthus palmeri , Ambrosia artemisiifolia , Anoda cristata , Barbarea vulgaris , Brassica kaber , Calystegia sepium , Cannabis sativa , Cardiospermum halicacabum , Cassia obtusifolia , Chenopodium album , Citrullus vulgaris , Convolvulus arvensis , Croton glandulosus , Cucumis melo , Cyperus esculentus , Datura stramonium , Digitaria , Echinochloa crus-galli , Eleusine indica , Euphorbia heterophylla , Helianthus annuus , hibisco trionum , Ipomoea quamoclit , Melochia corchorifolia , Mollugo verticillata , Polygonum pensylvanicum , Portulaca oleracea , Richardia scabra , Sesbania exaltata , Setaria faberi , Solanum carolinense , Sorghum halepense , Striga asiatica y Xanthium strumarium . El producto normalmente se utiliza en tasas de aplicación de 0,3  lb  a.i. por acre. [ 17 ]

Estimación del Servicio Geológico de los Estados Unidos sobre el uso de fomesafen en los EE. UU. hasta 2018.

El Servicio Geológico de los Estados Unidos ha cartografiado el uso anual estimado de fomesafen en la agricultura estadounidense, y este muestra que en 2018, la fecha más reciente para la que se dispone de cifras, se aplicaron aproximadamente 6.000.000 libras (2.700.000 kg) , principalmente en soja. [ 18 ] El compuesto no está registrado para su uso en la Unión Europea , aunque un éter de nitrofenilo estrechamente relacionado, el bifenox , está disponible allí. [ 19 ] 

Seguridad humana

La DL50 del fomesafen es de 1250 mg  /kg (ratas, vía oral), lo que significa que es moderadamente tóxico por ingestión oral. [ 1 ] El Código de Regulaciones Federales de EE. UU. registra las tolerancias máximas de residuos de fomesafen en diversos productos alimenticios. [ 20 ]

Efectos sobre el medio ambiente

El destino ambiental y la ecotoxicología del fomesafen se resumen en la base de datos de propiedades de plaguicidas [ 1 ]. El compuesto se utilizó en un estudio de caso que desarrolló métodos para realizar evaluaciones de especies en peligro de extinción a nivel nacional en los EE. UU. [ 21 ].

Resistencia

Se ha desarrollado resistencia al fomesafen, incluso en Amaranthus retroflexus en el noreste de China , [ 22 ] Amaranthus palmeri en Arkansas , [ 23 ] y Euphorbia heterophylla en Brasil . [ 24 ]

Referencias

  1. 1 2 3 4 Base de datos de propiedades de plaguicidas. "Fomesafen" . Universidad de Hertfordshire . Recuperado el 3 de marzo de 2021 .
  2. ↑ "Compendio de nombres comunes de plaguicidas: fomesafen" . BCPC .
  3. 1 2 3 "fomesafen" . Laboratorio de Ecología y Manejo de Malezas de la Universidad de Cornell . Recuperado el 22 de noviembre de 2020 .
  4. 1 2 3 Andrews, Christopher J.; Skipsey, Mark; Townson, Jane K.; Morris, Carol; Jepson, Ian; Edwards, Robert (1997). "Actividades de la glutatión transferasa hacia herbicidas utilizados selectivamente en la soja". Pesticide Science . 51 (2). Wiley : 213– 222. doi : 10.1002/(sici)1096-9063(199710)51:2 < 213::aid-ps622 > 3.0.co ; 2-l . ISSN 0031-613X . 
  5. ↑ "Revisión de registro y mitigación de etiquetas para fomesafen" (PDF) . Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos .
  6. ↑ "Daños residuales de Fomesafen en el maíz" . Universidad Estatal de Iowa . 3 de junio de 2014. Consultado el 22 de noviembre de 2020 .
  7. ↑ Base de datos de propiedades de plaguicidas. "Nitrofen" . Universidad de Hertfordshire . Consultado el 3 de marzo de 2021 .
  8. ↑ Patente estadounidense 3784635 , Theissen RJ, "Éteres herbicidas de 4-trifluorometil-4'-nitrodifenilo", emitida el 8 de enero de 1974, asignada a Mobil Oil Corporation . 
  9. ↑ Base de datos de propiedades de plaguicidas. "Acifluorfen-sodio" . Universidad de Hertfordshire . Consultado el 3 de marzo de 2021 .
  10. ↑ Patente estadounidense 3928416 , Bayer HO; Swithenbank C. y Yih RY, "Éteres herbicidas de 4-trifluorometil-4'-nitrodifenilo", emitida el 23 de diciembre de 1975, asignada a Rohm & Haas. 
  11. ↑ BE patente 796677 , Bayer HO; Swithenbank C. & Yih RY, "Nouveaux ethers 4-trifluoromethyl-4'-nitro-difeniliques herbicides et leur application a la lutte contre les mauvaises herbes", publicado el 13 de septiembre de 1973, asignado a Rohm & Haas 
  12. 1 2 Patente EP 0003416 , Cartwright D. y Collins DJ, "Compuestos de éter de difenilo útiles como herbicidas; métodos de uso, procesos de preparación y composiciones herbicidas que los contienen", emitida el 26 de agosto de 1981, asignada a ICI Ltd. 
  13. ↑ Ridley, Stuart M. (1983). "Interacción de los cloroplastos con inhibidores" . Plant Physiology . 72 (2): 461– 468. doi : 10.1104/pp.72.2.461 . PMC 1066256. PMID 16663025 .  
  14. ↑ Dayan, Franck E.; Reddy, Krishna N.; Duke, Stephen O. (1999). "Relaciones estructura-actividad de los éteres de difenilo y otros inhibidores de la protoporfirinógeno oxidasa con puente de oxígeno". Herbicidas peroxidantes . págs. 141–161 . doi : 10.1007/978-3-642-58633-0_5 . ISBN  978-3-642-63674-5.
  15. ↑ Nagano, Eiki (1999). "Eficacia herbicida de los inhibidores de la protoporfirinógeno oxidasa". Herbicidas peroxidantes . págs. 293–302 . doi : 10.1007/978-3-642-58633-0_11 . ISBN  978-3-642-63674-5.
  16. ↑ "Acerca del registro de plaguicidas" . Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA ). 27 de febrero de 2013. Consultado el 27 de febrero de 2021 .
  17. 1 2 Syngenta EE. UU. "Flexstar" . syngenta-us.com . Consultado el 2 de marzo de 2021 .
  18. ↑ Servicio Geológico de los Estados Unidos (12 de octubre de 2021). "Uso agrícola estimado de Fomesafen, 2018" . Consultado el 17 de enero de 2022 .
  19. ↑ Base de datos de propiedades de plaguicidas. "Bifenox" . Universidad de Hertfordshire . Consultado el 3 de marzo de 2021 .
  20. ↑ "Fomesafen; tolerancias para residuos" . ecfr.federalregister.gov . 7 de febrero de 2018. Consultado el 5 de marzo de 2021 .
  21. ↑ Campbell, Dan; Overmyer, Jay; Bang, Jisu; Perine, Jeff; Brain, Richard (2012). "Evaluaciones de especies en peligro de extinción realizadas bajo revisión de registro: estudio de caso de fomesafen". Regulación de plaguicidas y la Ley de especies en peligro de extinción . Serie de simposios de la ACS. Vol. 1111. págs. 119–137 . doi : 10.1021/bk-2012-1111.ch009 . ISBN   978-0-8412-2703-3.
  22. ^ Huang, Zhaofeng; Cui, Hailan; Wang, Chunyu; Wu, Tong; Zhang, Chaoxiano; Huang, Hongjuan; Wei, Shouhui (2020). "Investigación del mecanismo de resistencia al fomesafen en Amaranthus retroflexus L.". Bioquímica y fisiología de plaguicidas . 165 104560. Elsevier . Código Bib : 2020PBioP.16504560H . doi : 10.1016/j.pestbp.2020.104560 . ISSN 0048-3575 . PMID 32359536 . S2CID 216246076 .   
  23. ↑ Salas, Reiofeli A; Burgos, Nilda R; Tranel, Patrick J; Singh, Shilpa; Glasgow, Les; Scott, Robert C; Nichols, Robert L (2016). "Resistencia a herbicidas inhibidores de PPO en amaranto de Palmer de Arkansas" . Pest Management Science . 72 (5). Wiley-Blackwell : 864–869 . Bibcode : 2016PMSci..72..864S . doi : 10.1002/ps.4241 . ISSN 1526-498X . PMC 5069602. PMID 26817647 .   
  24. ^ Brusamarello, Antonio P.; Oliveira, Paulo H.; Trezzi, Miguel Ángel M.; Finatto, Taciane; Pagnoncelli, Fortunato DB; Vidal, Ribas A. (2020). "Herencia de resistencia a fomesafen e imazetapir en una población de Euphorbia heterophylla resistente a múltiples herbicidas ". Investigación de malezas . 60 (4). Wiley : 278– 286. Bibcode : 2020WeedR..60..278B . doi : 10.1111/wre.12425 . ISSN 0043-1737 . S2CID 219415301 .  
  • Fomesafen en la base de datos de propiedades de plaguicidas (PPDB)