ยกตัวอย่างเช่น ในปี 2014 ยอดขายทั่วโลกของสารกำจัดวัชพืชกลุ่มอะริลออกซีฟีนอกซีโพรพิโอเนตอยู่ที่ 1.217 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ คิดเป็น 4.6% ของตลาดสารกำจัดวัชพืชทั่วโลกมูลค่า 26.440 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ และ 1.9% ของตลาดสารกำจัดศัตรูพืชทั่วโลกมูลค่า 63.212 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ แม้ว่าจะไม่ดีเท่าสารกำจัดวัชพืชกลุ่มอื่น เช่น กรดอะมิโนและซัลโฟนิลยูเรีย แต่ก็ยังมีบทบาทในตลาดสารกำจัดวัชพืช (อยู่อันดับที่ 6 ในยอดขายทั่วโลก)
สารกำจัดวัชพืชกลุ่มแอริลออกซีฟีนอกซีโพรพิโอเนต (APP) ส่วนใหญ่ใช้ในการควบคุมวัชพืชประเภทหญ้า สารชนิดนี้ถูกค้นพบในทศวรรษ 1960 เมื่อบริษัท Hoechst (ประเทศเยอรมนี) แทนที่กลุ่มฟีนิลในโครงสร้าง 2,4-D ด้วยไดฟีนิลอีเทอร์ และพัฒนาสารกำจัดวัชพืชกลุ่มแอริลออกซีฟีนอกซีโพรพิโอนิกแอซิดรุ่นแรกขึ้นมา ซึ่งรู้จักกันในชื่อ “หญ้าหลิง” ในปี 1971 ได้มีการกำหนดโครงสร้างวงแหวนหลักว่าประกอบด้วย A และ B สารกำจัดวัชพืชประเภทนี้รุ่นต่อมาได้รับการดัดแปลงโดยอิงจากโครงสร้างนี้ โดยเปลี่ยนวงแหวนเบนซีน A ด้านหนึ่งให้เป็นวงแหวนเฮเทอโรไซคลิกหรือวงแหวนหลอมรวม และเพิ่มกลุ่มที่ออกฤทธิ์ เช่น อะตอม F เข้าไปในวงแหวน ส่งผลให้ได้ผลิตภัณฑ์หลายชนิดที่มีฤทธิ์สูงขึ้นและมีความจำเพาะต่อวัชพืชมากขึ้น
โครงสร้างของสารกำจัดวัชพืช APP
ประวัติการพัฒนาสารกำจัดวัชพืชประเภทกรดโพรพิโอนิก
กลไกการออกฤทธิ์
สารกำจัดวัชพืชกลุ่มแอริลออกซีฟีนอกซีโพรพิโอนิกแอซิด ออกฤทธิ์หลักในการยับยั้งเอนไซม์อะเซทิล-โคเอ คาร์บอกซิเลส (ACCase) จึงยับยั้งการสังเคราะห์กรดไขมัน ส่งผลให้การสังเคราะห์กรดโอเลอิก กรดลิโนเลอิก กรดลิโนเลนิก ถูกยับยั้ง และกระบวนการสร้างชั้นแว็กซ์และคิวติเคิลถูกปิดกั้น ส่งผลให้โครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ของพืชถูกทำลายอย่างรวดเร็ว ความซึมผ่านเพิ่มขึ้น และในที่สุดพืชก็จะตาย
คุณลักษณะเด่น เช่น ประสิทธิภาพสูง ความเป็นพิษต่ำ ความจำเพาะสูง ปลอดภัยต่อพืชผล และย่อยสลายได้ง่าย ได้ส่งเสริมการพัฒนาสารกำจัดวัชพืชแบบเลือกกำจัดอย่างมาก
คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของสารกำจัดวัชพืช AAP คือ มีคุณสมบัติทางแสง ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือมีไอโซเมอร์ที่แตกต่างกันภายใต้โครงสร้างทางเคมีเดียวกัน และไอโซเมอร์ที่แตกต่างกันจะมีฤทธิ์ในการกำจัดวัชพืชที่แตกต่างกัน ในบรรดาไอโซเมอร์เหล่านั้น ไอโซเมอร์ R(-) สามารถยับยั้งการทำงานของเอนไซม์เป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพ บล็อกการสร้างออกซินและจิบเบอเรลลินในวัชพืช และแสดงฤทธิ์ในการกำจัดวัชพืชที่ดี ในขณะที่ไอโซเมอร์ S(+) แทบจะไม่มีประสิทธิภาพ ความแตกต่างของประสิทธิภาพระหว่างทั้งสองไอโซเมอร์นั้นมากถึง 8-12 เท่า
สารกำจัดวัชพืช APP ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์มักถูกแปรรูปเป็นเอสเทอร์ ทำให้วัชพืชดูดซึมได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม เอสเทอร์มักละลายน้ำได้น้อยกว่าและมีการดูดซับที่แข็งแรงกว่า ดังนั้นจึงไม่สามารถชะล้างได้ง่ายและถูกดูดซึมเข้าสู่วัชพืชในดินได้ง่ายกว่า
โคลดินาฟอป-โพรพาร์จิล
โพรพาร์จิลเป็นสารกำจัดวัชพืชประเภทฟีนอกซีโพรพิโอเนตที่พัฒนาโดยบริษัทซีบา-ไกจีในปี 1981 ชื่อทางการค้าคือ โทปิค และชื่อทางเคมีคือ (R)-2-[4-(5-คลอโร-3-ฟลูออโร). -2-ไพริดิลออกซี)โพรพาร์จิลโพรพิโอเนต
โพรพาร์จิลเป็นสารกำจัดวัชพืชประเภทอะริลออกซีฟีนอกซีโพรพิโอเนตที่มีฟลูออรีนเป็นส่วนประกอบและมีฤทธิ์ทางแสง ใช้สำหรับฉีดพ่นลำต้นและใบหลังการงอกเพื่อควบคุมวัชพืชตระกูลหญ้าในข้าวสาลี ข้าวไรย์ ข้าวทริติเคิล และธัญพืชอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหญ้าข้าวสาลีและหญ้าแฝก มีประสิทธิภาพในการควบคุมวัชพืชที่กำจัดยาก เช่น ข้าวโอ๊ตป่า ใช้สำหรับฉีดพ่นลำต้นและใบหลังการงอกเพื่อควบคุมวัชพืชประเภทหญ้าปีเดียว เช่น ข้าวโอ๊ตป่า หญ้าข้าวโอ๊ตดำ หญ้าหางสุนัข หญ้าทุ่ง และหญ้าข้าวสาลี ปริมาณการใช้คือ 30-60 กรัม/เฮกตาร์ วิธีการใช้เฉพาะคือ: ตั้งแต่ข้าวสาลีมีใบ 2 ใบจนถึงระยะแตกกอ ให้ฉีดพ่นสารกำจัดวัชพืชในระยะ 2-8 ใบ ในฤดูหนาว ให้ใช้ไมจิ (ผงละลายน้ำได้ 15% โคลฟีนาซิเตท) 20-30 กรัมต่อไร่ ใช้ผงยาฆ่าแมลงชนิดละลายน้ำได้ (โคลดินาฟอป-โพรพาร์จิล 15%) 30-40 กรัม ผสมกับน้ำ 15-30 กิโลกรัม แล้วฉีดพ่นให้ทั่ว
กลไกการออกฤทธิ์และคุณสมบัติของคลอดีนาฟอป-โพรพาร์จิล คือ สารยับยั้งอะเซทิล-โคเอนไซม์เอ คาร์บอกซิเลส และเป็นสารกำจัดวัชพืชแบบดูดซึมเข้าสู่ระบบพืช สารนี้จะถูกดูดซึมผ่านใบและกาบใบของพืช ลำเลียงผ่านท่อลำเลียงอาหาร และสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อเจริญของพืช ยับยั้งการทำงานของอะเซทิล-โคเอนไซม์เอ คาร์บอกซิเลส โคเอนไซม์เอ คาร์บอกซิเลสจะหยุดการสังเคราะห์กรดไขมัน ป้องกันการเจริญเติบโตและการแบ่งเซลล์ตามปกติ และทำลายโครงสร้างที่มีไขมันเป็นองค์ประกอบ เช่น ระบบเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่การตายของพืช ระยะเวลาตั้งแต่คลอดีนาฟอป-โพรพาร์จิลจนถึงการตายของวัชพืชค่อนข้างช้า โดยทั่วไปใช้เวลา 1 ถึง 3 สัปดาห์
สูตรตำรับหลักของคลอดีนาฟอป-โพรพาร์จิล ได้แก่ อิมัลชันในน้ำ 8%, 15%, 20% และ 30%, ไมโครอิมัลชัน 15% และ 24%, ผงที่ละลายน้ำได้ 15% และ 20%, และสารแขวนลอยในน้ำมันที่กระจายตัวได้ 8% และ 14% รวมถึงครีม 24%
สังเคราะห์
(R)-2-(p-hydroxyphenoxy)propionic acid ผลิตขึ้นครั้งแรกโดยปฏิกิริยาระหว่าง α-chloropropionic acid และไฮโดรควินอน จากนั้นจึงทำการอีเทอร์ไรเซชันโดยการเติม 5-chloro-2,3-difluoropyridine โดยไม่ต้องแยกสาร ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม สารนี้จะทำปฏิกิริยากับคลอโรโพรไพน์เพื่อให้ได้โคลดินาฟอป-โพรพาร์จิล หลังจากตกผลึกแล้ว ปริมาณผลิตภัณฑ์จะสูงถึง 97% ถึง 98% และผลผลิตรวมจะสูงถึง 85%
สถานการณ์การส่งออก
ข้อมูลจากกรมศุลกากรแสดงให้เห็นว่า ในปี 2019 ประเทศของฉันส่งออกสินค้ามูลค่ารวม 35.77 ล้านดอลลาร์สหรัฐ (สถิติไม่สมบูรณ์ เนื่องจากรวมถึงยาสำเร็จรูปและยาทางเทคนิค) โดยประเทศที่นำเข้ามากที่สุดคือคาซัคสถาน ซึ่งนำเข้ายาสำเร็จรูปเป็นหลัก คิดเป็นมูลค่า 8.6515 ล้านดอลลาร์สหรัฐ รองลงมาคือรัสเซีย ซึ่งมีความต้องการทั้งยาสำเร็จรูปและวัตถุดิบ โดยมีมูลค่าการนำเข้า 3.6481 ล้านดอลลาร์สหรัฐ และอันดับที่สามคือเนเธอร์แลนด์ มีมูลค่าการนำเข้า 3.582 ล้านดอลลาร์สหรัฐ นอกจากนี้ แคนาดา อินเดีย อิสราเอล ซูดาน และประเทศอื่นๆ ก็เป็นจุดหมายปลายทางการส่งออกหลักของคลอดีนาฟอป-โพรพาร์จิลเช่นกัน
ไซฮาโลฟอป-บิวทิล
ไซฮาโลฟอป-เอทิล เป็นสารกำจัดวัชพืชเฉพาะสำหรับข้าว พัฒนาและผลิตโดยบริษัท Dow AgroSciences ในสหรัฐอเมริกาในปี 1987 และเป็นสารกำจัดวัชพืชในกลุ่มกรดอะริลออกซีฟีนอกซีคาร์บอกซิลิกเพียงชนิดเดียวที่มีความปลอดภัยสูงสำหรับข้าว ในปี 1998 บริษัท Dow AgroSciences ของสหรัฐอเมริกาเป็นบริษัทแรกที่จดทะเบียนสิทธิบัตรไซฮาโลฟอปในประเทศของฉัน สิทธิบัตรหมดอายุในปี 2006 และการจดทะเบียนในประเทศก็เริ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในปี 2007 บริษัทในประเทศ (บริษัท Shanghai Shengnong Biochemical Products Co., Ltd.) ได้จดทะเบียนเป็นครั้งแรก
ชื่อทางการค้าของ Dow คือ Clincher และชื่อทางเคมีคือ (R)-2-[4-(4-cyano-2-fluorophenoxy)phenoxy]butylpropionate
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผลิตภัณฑ์กำจัดวัชพืชในนาข้าวของ Dow AgroSciences อย่าง Qianjin (ส่วนประกอบสำคัญ: ไซฮาโลเมเฟน อีซี 10%) และ Daoxi (ไซฮาโลฟอป 60 กรัม/ลิตร + เพน็อกซูแลม) ซึ่งได้รับความนิยมในตลาดจีน มีประสิทธิภาพสูงและปลอดภัย และครองตลาดหลักของผลิตภัณฑ์กำจัดวัชพืชในนาข้าวในประเทศของฉัน
ไซฮาโลฟอป-เอทิล มีคุณสมบัติคล้ายกับสารกำจัดวัชพืชกลุ่มกรดอะริลออกซีฟีนอกซีคาร์บอกซิลิกอื่นๆ คือเป็นสารยับยั้งการสังเคราะห์กรดไขมันและยับยั้งเอนไซม์อะเซทิล-โคเอ คาร์บอกซิเลส (ACCase) โดยส่วนใหญ่ดูดซึมผ่านทางใบและไม่มีฤทธิ์ในดิน ไซฮาโลฟอป-เอทิลเป็นสารดูดซึมเข้าสู่ระบบพืชและดูดซึมเข้าสู่เนื้อเยื่อพืชได้อย่างรวดเร็ว หลังจากการใช้สารเคมี วัชพืชจะหยุดการเจริญเติบโตทันที ใบจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองภายใน 2-7 วัน และทั้งต้นจะเกิดเนื้อตายและตายภายใน 2-3 สัปดาห์
ไซฮาโลฟอป (Cyhalofop) ใช้ฉีดพ่นหลังวัชพืชงอกเพื่อควบคุมวัชพืชตระกูลหญ้าในนาข้าว ปริมาณการใช้สำหรับข้าวเขตร้อนคือ 75-100 กรัม/เฮกตาร์ และปริมาณการใช้สำหรับข้าวเขตหนาวคือ 180-310 กรัม/เฮกตาร์ มีประสิทธิภาพสูงในการกำจัดวัชพืชหลายชนิด เช่น เอคินาเซีย (Echinacea), สเตฟาโนติส (Stephanotis), อมารันทัส เอสทิวัม (Amaranthus aestivum), หญ้าแผ่นเล็ก (Small chaff grass), หญ้าปู (Crabgrass), เซทาเรีย (Setaria), หญ้ารำ (Brangrass), ข้าวฟ่างใบรูปหัวใจ (Heart-leaf millet), เพนนิเซตัม (Pennisetum), ข้าวโพด (Zea mays), หญ้าตีนกา (Goosegrass) เป็นต้น
ยกตัวอย่างเช่น การใช้สารไซฮาโลฟอป-เอทิล อีซี ความเข้มข้น 15% เมื่อหญ้าข้าวนกในแปลงเพาะกล้าข้าวมีใบ 1.5-2.5 ใบ และหญ้าสะเดาในแปลงปลูกข้าวแบบหว่านโดยตรงมีใบ 2-3 ใบ ให้ฉีดพ่นสารกำจัดศัตรูพืชให้ทั่วลำต้นและใบด้วยละอองฝอยละเอียด ควรระบายน้ำออกก่อนฉีดพ่นเพื่อให้ลำต้นและใบของวัชพืชมากกว่า 2/3 สัมผัสกับน้ำ รดน้ำภายใน 24-72 ชั่วโมงหลังฉีดพ่น และรักษาระดับน้ำไว้ที่ 3-5 เซนติเมตร เป็นเวลา 5-7 วัน ห้ามใช้เกินหนึ่งครั้งต่อฤดูปลูกข้าว อย่างไรก็ตาม ควรทราบว่าสารนี้เป็นพิษร้ายแรงต่อสัตว์น้ำจำพวกแมลง ดังนั้นควรหลีกเลี่ยงการปล่อยลงสู่แหล่งเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ เมื่อผสมกับสารกำจัดวัชพืชใบกว้างบางชนิด อาจเกิดปฏิกิริยาต่อต้านกัน ทำให้ประสิทธิภาพของไซฮาโลฟอปลดลง
รูปแบบยาหลัก ได้แก่: ไซฮาโลฟอป-เมทิลเข้มข้นชนิดอิมัลชัน (10%, 15%, 20%, 30%, 100 กรัม/ลิตร), ไซฮาโลฟอป-เมทิลผงละลายน้ำ (20%), ไซฮาโลฟอป-เมทิลอิมัลชันในน้ำ (10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 40%), ไซฮาโลฟอปไมโครอิมัลชัน (10%, 15%, 250 กรัม/ลิตร), ไซฮาโลฟอปสารแขวนลอยในน้ำมัน (10%, 20%, 30%, 40%), ไซฮาโลฟอป-เอทิลสารแขวนลอยในน้ำมันชนิดกระจายตัวได้ (5%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40%); สารประกอบอื่นๆ ได้แก่ ออกซาฟอป-โพรพิลและเพน็อกซูเฟน สารประกอบของเอมีน, ไพราโซซัลฟูรอน-เมทิล, บิสไพร์เฟน เป็นต้น
วันที่เผยแพร่: 24 มกราคม 2024