新型吡唑酰胺类农药吡噻菌胺的研究进展

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0908

中国农学通报 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (24): 124-130.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0908

所属专题：生物技术；植物保护

新型吡唑酰胺类农药吡噻菌胺的研究进展

韩文浩¹^,²(), 颜振敏², 吴艳兵²(), 蔡光辉², 赵莉蔺¹, 李薇¹, 陈增龙¹()

¹中国科学院动物研究所农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室,北京 100101
²河南科技学院资源与环境学院,河南新乡 453003

收稿日期:2021-09-24 修回日期:2022-02-05 出版日期:2022-08-25 发布日期:2022-08-22
通讯作者: 吴艳兵,陈增龙
作者简介:韩文浩,男,1998年出生,河南商丘人,硕士,研究方向：农药残留与环境毒理学。通信地址：453003 河南省新乡市红旗区华兰大道东段河南科技学院资源与环境学院,Tel：0373-3040147,E-mail： hanwenhao0705@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金“基于代谢组学的手性新烟碱类农药呋虫胺在大鼠体内立体行为与毒理研究”(31801771);河南省自然科学基金“稻米中两种新烟碱类农药的残留加工因子及其膳食暴露风险评估”(182300410080);河南省高校重点科研项目“手性农药呋虫胺在南瓜花粉和花蜜中的对映体残留行为”(18A210011);河南省科技攻关计划“手性杀菌剂戊唑醇在金银花上的对映体残留行为及膳食风险评估”(212102110456)

A Review on Penthiopyrad: A Novel Pyrazole Amide Pesticide

HAN Wenhao¹^,²(), YAN Zhenmin², WU Yanbing²(), CAI Guanghui², ZHAO Lilin¹, LI Wei¹, CHEN Zenglong¹()

¹State Key Laboratory of Integrated Management of Pest Insects and Rodents, Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101
²College of Resources and Environment, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang, Henan 453003

Received:2021-09-24 Revised:2022-02-05 Online:2022-08-25 Published:2022-08-22
Contact: WU Yanbing,CHEN Zenglong

摘要/Abstract

摘要：

为阐明新型吡唑酰胺类杀菌剂吡噻菌胺的生态暴露风险与环境行为归趋,本文从合成路径、生物活性、生态毒理、分析方法和环境行为五方面进行分析总结,并对其应用前景进行展望。指出吡噻菌胺对真菌孢子萌发抑制作用显著,防治效果优于治疗效果;吡噻菌胺对水生生物具有较高的生态毒性,且对细胞活力及氧化应激具有显著的对映体选择性差异。建议后续深入开展不同环境下吡噻菌胺的行为特征及其水生生态毒理学研究,特别是对映体选择性的分子机制,探索高效低风险的手性对映体,建立科学精准的风险评估体系,降低其对水生生物安全和人类生殖健康的高潜在暴露风险。

关键词: 吡噻菌胺, 合成路径, 生物活性, 生态毒理, 环境行为

Abstract:

To elaborate the ecological exposure risk and environmental fate of a novel pyrazole amide fungicide penthiopyrad, the authors summarized the synthesis path, biological activity, ecological toxicology, analytical methodology and environmental fate of penthiopyrad, as well as its application prospects. Penthiopyrad exhibited a significant inhibitory effect on fungal spore germination, and the prevention effect was better than the treatment effect. High ecotoxicity of penthiopyrad was observed to aquatic organisms, whereas obvious enantioselective differences were demonstrated to cell viability and oxidative stress. Further studies were recommended to investigate the fate characteristic and aquatic ecotoxicology of penthiopyrad under various circumstances, especially focus on the molecular mechanism of enantioselectivity. The chiral enantiomer of penthiopyrad with high-activity and low-risk was also explored to develop a scientific and accurate risk assessment system, and to reduce the high potential exposure risks to aquatic biological safety and human reproductive health.

Key words: penthiopyrad, synthesis path, biological activity, ecological toxicology, environmental fate

中图分类号:

S482.26

韩文浩, 颜振敏, 吴艳兵, 蔡光辉, 赵莉蔺, 李薇, 陈增龙. 新型吡唑酰胺类农药吡噻菌胺的研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(24): 124-130.

HAN Wenhao, YAN Zhenmin, WU Yanbing, CAI Guanghui, ZHAO Lilin, LI Wei, CHEN Zenglong. A Review on Penthiopyrad: A Novel Pyrazole Amide Pesticide[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(24): 124-130.

图/表 5

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病原体名称	菌丝生长抑制评价		孢子萌发抑制评价
病原体名称	EC₅₀/(mg/kg)	MIC/(mg/kg)	EC₅₀/(mg/kg)	MIC/(mg/kg)
叶斑病菌（Alternaria mali)^[33]	<0.4	6.6	/	/
褐斑病菌(Monilinia mali)^[33]	<0.4	11.6	/	/
菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)^[33-34]	<0.4	7.3	<0.4	10.4
纹枯病菌(Rhizoctonia solani)^[33]	<0.4	30.2	/	/
灰霉病菌(Botrytis Cinerea)^[33]	0.34	47.9	<0.4	1.4
叶霉病菌(Fulvia fulva)^[33]	/	/	<0.4	6.4
叶锈病菌(Puccinia recondite)^[33]	/	/	<0.4	10.0
白粉病菌(Sphaerotheca cucurbitae)^[33]	/	/	0.9	9.8
黑星病菌(Ⅴenturia nashicola)^[33]	/	/	1.4	8.1
炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)^[35-36]	0.243~3.377	/	/	/

病原体名称	菌丝生长抑制评价		孢子萌发抑制评价
病原体名称	EC₅₀/(mg/kg)	MIC/(mg/kg)	EC₅₀/(mg/kg)	MIC/(mg/kg)
叶斑病菌（Alternaria mali)^[33]	<0.4	6.6	/	/
褐斑病菌(Monilinia mali)^[33]	<0.4	11.6	/	/
菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)^[33-34]	<0.4	7.3	<0.4	10.4
纹枯病菌(Rhizoctonia solani)^[33]	<0.4	30.2	/	/
灰霉病菌(Botrytis Cinerea)^[33]	0.34	47.9	<0.4	1.4
叶霉病菌(Fulvia fulva)^[33]	/	/	<0.4	6.4
叶锈病菌(Puccinia recondite)^[33]	/	/	<0.4	10.0
白粉病菌(Sphaerotheca cucurbitae)^[33]	/	/	0.9	9.8
黑星病菌(Ⅴenturia nashicola)^[33]	/	/	1.4	8.1
炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)^[35-36]	0.243~3.377	/	/	/

毒性范畴	靶标生物	毒性量级
水生生物毒性	大型溞^[18]	EC₅₀(48 h)：>1.38 mg/L;NOEC (21 d)：0.47 mg/L
	黑头鲦鱼^[19,39]	LC₅₀ (96 h)：290 μg/L;NOEC (33 d)：510 μg/L
	虹鳟鱼^[19,39]	LC₅₀ (96 h)：390 μg/L
	鲤鱼^[19,39]	LC₅₀ (96 h)：570 μg/L
	斑马鱼^[19,38]	胚胎LC₅₀ (96 h)：2770 μg/L;幼鱼LC₅₀ (96 h)：2380 μg/L
	藻类^[18]	EC₅₀ (72 h)：> 1.58 mg/L
禽类生物毒性	禽类^[18]	EC₅₀：>2250 mg/kg;NOEC (21 d)：206.8 mg/kg
哺乳动物毒性	大鼠^[40]	经口LC₅₀> 2000 mg/kg;皮肤LC₅₀> 2000 mg/kg;吸入LC₅₀>5.59 mg/L; 甲状腺滤泡上皮腺瘤（长期NOAEL：27 mg/kg）; 母体体重减少,早期吸收、受孕后存活率、产仔数和妊娠子宫重量降低（发育NOAEL：75 mg/kg）
	小鼠^[40]	肝细胞腺瘤及癌（长期NOAEL：20 mg/kg）
	兔^[40]	流产、体重减轻和胎儿体重轻微减轻（发育NOAEL：250 mg/kg）
	狗^[40]	胆囊水肿（长期NOAEL：54 mg/kg）
其他生物毒性	蜜蜂^[18]	LC₅₀：>500 μg/L
其他生物毒性	蚯蚓^[18]	LC₅₀(14 d)：>500 mg/kg;NOEC：>48 mg/kg

毒性范畴	靶标生物	毒性量级
水生生物毒性	大型溞^[18]	EC₅₀(48 h)：>1.38 mg/L;NOEC (21 d)：0.47 mg/L
	黑头鲦鱼^[19,39]	LC₅₀ (96 h)：290 μg/L;NOEC (33 d)：510 μg/L
	虹鳟鱼^[19,39]	LC₅₀ (96 h)：390 μg/L
	鲤鱼^[19,39]	LC₅₀ (96 h)：570 μg/L
	斑马鱼^[19,38]	胚胎LC₅₀ (96 h)：2770 μg/L;幼鱼LC₅₀ (96 h)：2380 μg/L
	藻类^[18]	EC₅₀ (72 h)：> 1.58 mg/L
禽类生物毒性	禽类^[18]	EC₅₀：>2250 mg/kg;NOEC (21 d)：206.8 mg/kg
哺乳动物毒性	大鼠^[40]	经口LC₅₀> 2000 mg/kg;皮肤LC₅₀> 2000 mg/kg;吸入LC₅₀>5.59 mg/L; 甲状腺滤泡上皮腺瘤（长期NOAEL：27 mg/kg）; 母体体重减少,早期吸收、受孕后存活率、产仔数和妊娠子宫重量降低（发育NOAEL：75 mg/kg）
	小鼠^[40]	肝细胞腺瘤及癌（长期NOAEL：20 mg/kg）
	兔^[40]	流产、体重减轻和胎儿体重轻微减轻（发育NOAEL：250 mg/kg）
	狗^[40]	胆囊水肿（长期NOAEL：54 mg/kg）
其他生物毒性	蜜蜂^[18]	LC₅₀：>500 μg/L
其他生物毒性	蚯蚓^[18]	LC₅₀(14 d)：>500 mg/kg;NOEC：>48 mg/kg

分析方法	基质	定量限LOQ/(μg/kg)	检出限LOD/ (μg/kg)	相关系数(R²)	平均回收率/%	线性范围/(μg/L)	相对标准偏差RSD/%
LC-MS/MS^[45]	西瓜	0.1	0.02~0.04	>0.9970	72.0~111.6	0.1~100	3.4~14.1
LC-MS/MS^[48]	果蔬	1.5~6.0	0.5~2.0	>0.9900	83.6~109.4	0.5-200	1.2~8.4
LC-MS/MS^[13]	动植物源性食品	10.0	/	/	/	/	/
LC-MS/MS^[49]	植物源性产品	10.0	3.0	≥0.9937	83.9~94.5	0.5~500	0.7~14.3
LC-MS/MS^[47]	土壤	10.0	3.0	≥0.9971	74.9~111.3	/	0.5~10.5
HPLC^[46]	土壤	200.0	50.0	>0.9940	76.0~106.0	200~10000	1.5~9.3
GC-MS/MS^[50]	动植物源性食品	/	<0.25	/	86.4~95.3	/	5.0~8.7

新型吡唑酰胺类农药吡噻菌胺的研究进展

A Review on Penthiopyrad: A Novel Pyrazole Amide Pesticide

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