Производные фталевой кислоты, или фталимиды

Неорганические соединения меди

Неорганические соединения меди ‒ контактные фунгициды защитного действия. Фунгициды на основе солей меди уже более 100 лет применяются для защиты виноградников, плодовых и овощных культур от болезней, вызываемых ложномучнисторосяными грибами. Токсичность соединений меди для возбудителей ложных мучнистых рос обусловлена их способностью осаждать белки, вызывать коагуляцию цитоплазмы и ингибировать процессы, входящие в дыхательный цикл. При этом медь взаимодействует с сульфгидрильными и аминогруппами белков. Все препараты на основе солей меди активно подавляют прорастание спор и конидий грибов и обладают бактерицидными свойствами. В защите растений используют медный купорос, хлорокись меди, бордоская смесь. Несмотря на то, что медь – микроэлемент, широко распространенный в природе, ее препараты токсичны для человека и теплокровных животных, относятся к высокотоксичным соединениям, кроме того, обладают высокой фитотоксичностью, которая особо проявляется в годы с повышенной влажностью воздуха.

 

Производные дитиокарбаминовой кислоты

Производные дитиокарбаминовой кислоты ‒ контактные фунгициды защитного действия и наиболее эффективны при использовании непосредственно перед заражением или сразу после него. Механизм действия основан на блокировании активности многих ферментов за счет взаимодействия с металлами и тиоловыми группами, входящими в их состав. Поэтому дитиокарбаматы обладают низкой избирательностью по отношению к растениям и могут повреждать их при передозировке. Большинство соединений этой группы в природных условиях (в почве, воде и на растениях) разрушаются до токсичных летучих продуктов, которые более опасны, чем исходные препараты, они разлагаются во внешней среде за один ‒ полтора месяца в основном под влиянием абиотических факторов, их остатки в пищевых продуктах быстро разрушаются при термической обработке. Поэтому ассортимент препаратов, производных дитиокарбаминовой кислоты, значительно сократился. Для теплокровных малотоксичны, они обладают умеренно- и слабовыраженным кумулятивным действием. Включают три подгруппы:

-диметилдитиокарбаматы, из которых в России находит применение только одно действующее вещество - тирам (ТМТД – тетраметилтиурам дисульфид);

- алкилен-бис ( дитиокарбаматы) – манкоцеб (ДИТАН-М-45), метирам (ПОЛИРАМ), поликарбацин и цинеб, которые используются в смесях с другими действующими веществами (полимеры марганцевых или цинковых солей этиленбисдитиокарбаминовой кислоты);

Гетероциклические производные дитиокарбаминовой кислоты.

Производные фталевой кислоты, или фталимиды

Производные фталевой кислоты, или фталимиды ‒ контактные фунгициды защитного действия с частичным лечебным эффектом. Воздействуют на прорастающие споры грибов, связывая ферменты, содержащие сульфгидрильные группы, и вызывая тем самым нарушение метаболизма различной направленности - например, подавляя процесс дыхания. Кроме того, вызывают плазмолиз, а затем частичный или полный распад грибницы. Малостойки во внешней среде, быстро разрушаются в воде и в почве до нетоксичных соединений, защитный эффект 5-7 дней. Применяются против различных пятнистостей плодовых и овощных культур, пероноспорозов, фитофтороза и альтернариоза картофеля. Типичные действующие вещества ‒ кантафол, каптан, фолпет (ФОЛЬПАН); в Российской Федерации разрешены к применению и зарегистрированы только препараты на основе фолпета. Это связано с повышенной опасностью фталимидов для теплокровных животных и человека, так как оказывают эмбриотоксическое действие.

 

Фенилпирролы (цианопирролы)

Фенилпирролы (цианопирролы) ‒ единственный представитель этого класса - флудиоксонил (МАКСИМ) - контактный фунгицид защитного и слабого системного действия для предпосевной обработки посевного и посадочного материала. В процессе клеточного дыхания подавляет фосфорилирование глюкозы в процессе клеточного дыхания, кроме того, нарушает функции клеточных мембран грибов, подавляя прорастание спор и рост мицелия. Используется для контроля семенных инфекций – корневых гнилей, твердой головни, фитофтороза, альтернариоза и др. Не оказывает токсического действия на защищаемое растение и полезные организмы, но отличается средней стойкостью в почве, срок защитного действия достигает 30 дней.

Фунгициды системного действия

Аналоги стробилурина

Группа стробилуринов получила такое название потому, что в нее входят синтетические вещества, сходные по своему строению с естественными фунгицидными токсинами - стробилуринами А и В. Эти соединения является продуцентом гриба, сапротрофно питающегося на опавших сосновых шишках. На его основе созданы синтетический стробилурин, открывший собой новый класс синтетических фунгицидов, являющихся биологически активными аналогами природных веществ, обладающих высокой устойчивостью и фунгицидной активностью, а также совершенно новым механизмом действия, который заключается в ингибировании митохондриального дыхания путем блокирования активности цитохромов. Препараты этой группы наиболее эффективны при применении в ранние стадии развития инфекции, так как подавляют прорастание спор и конидий, первоначальный рост мицелия и предупреждают спорообразование.

Квазисистемные фунгициды лечебного действия. Отличаются широким спектром действия против патогенных грибов, длительным защитным действием. Не фитотоксичны, безопасны для пчел и энтомофагов, хорошо сочетаются в баковых смесях с другими пестицидами, биорегуляторами, некорневыми удобрениями. Благодаря быстрой диффузии в ткани растения эффективность стробилуринов мало зависит от осадков.

Недостаток фунгицидов - высокая вероятность вырабатывания у популяций патогенов групповой устойчивости к препаратам, что требует обязательного чередования их в севообороте с соединениями других классов.

Типичные действующие вещества – азоксистробин (АМИСТАР Ф), трифлоксистробин (ЗАТО), крезоксим-метил (СТРОБИ).

Фениламиды

В мировой практике защиты растений выделяют три подгруппы производных фениламидов:

- ацилаланины

-бутиролактоны

- оксазолидиноны – но наибольшее практическое значение имеют только два вещества: металаксил из первой группыи оксадиксил – из последней. В Российской Федерации рекомендованы комбинированные препараты, в состав которых входит металаксил (РИДОМИЛ МЦ, ЮНОМИЛ МЦ) и оксадиксил (ОКСИХОМ, АВИКСИЛ).

Фениламиды ‒ системные фунгициды защитного, лечебного и искореняющего действия, обладающие узконаправленной активностью против оомицетов (пероноспорозов, фитофтороза). Их появление позволило существенно удешевить, повысить надежность и безопасность контроля фитофторозов и пероноспорозов. Механизм действия заключается в блокировании РНК-полимеразы с нарушением синтеза р-РНК и деления клеток. Поэтому фениламиды наиболее активны против интенсивно растущих постинфекционных стадий грибов и практически не действуют на формирование зооспор, прорастание конидий или спор и проникновение мицелия в растение, так как в этот период не ощущается недотатка в РНК.

 Малотоксичны для теплокровных, среднестойки в почве, защитное действие продолжается 3-5 недель.

Отрицательным свойством фениламидов является быстрое развитие приобретенной резистентности в популяции патогенна с нарастающим из года в год уровнем.

Бензимидазолы

Бензимидазолы ‒ системные фунгициды защитного и искореняющего действия. Попадая в клетки грибов, бензимидазолы ингибируют синтез тубулина‒ белка, из которого состоят структурные элементы «цитоскелета» клетки, так называемые микротрубочки. Из них построены элементы комплекса Гольджи, нити веретена деления, жгутики у простейших и другие подобные структуры. Благодаря разрушению микротрубочек нарушается деление клеток, прекращается рост инфекционных гиф при прорастании спор грибов. Препараты этого класса эффективны против актиномицетов, дейтеромицетов, многих базидиомицетов (головневые и ржавчинные грибы). В тоже время бензимидазолы отличаются высокой избирательностью, не действуют на грибы из класса оомицетов и высшие растения вследствии структурных отличий микротрубочек.

Появление бензимидазолов в начале 1960-х годов наряду с карбоксамидами позволило резко сократить применение высокоопасных ртутьорганических соединений в борьбе с головневыми инфекциями, а затем и совсем отказаться от них. Бензимидазолы отличаются низкой острой токсичностью для теплокровных, но могут вызывать хронические изменения в организме при длительном контакте. В почве эти соединения могут сохраняться до шести месяцев. В защите растений широко применяют беномил (ФУНДАЗОЛ), карбендазим (КОЛФУГО СУПЕР), тиабендазол (ТЕКТО).

По токсикологическим свойствам, характеру и механизмам действия бензимидазолам аналогичны фунгициды классов карбоксамиды (карбоксин) и тиофанаты (тиофанат-метил), который в химических реакциях является предшественником бензимидазола. Представленные действующие вещества карбоксамидов и тиофанатов в основном используются в смесях с другими действующими веществами.

 

Азолы

Системные фунгициды защитного, лечебного и искореняющего действия. Фунгицидный механизм азолов связан с их способностью нарушать биосинтез стеринов в организме грибов, в частности, эргостерина. Стерины являются структурными элементами клеточных стенок, придающими им прочность. Поэтому азолы препятствуют растяжению ростовых трубок, дифференциации гиф и росту мицелия. При передозировке могут оказывать побочное влияние на растения в виде нарушения синтеза гиббереллина и редардантного эффекта (торможение процесса удлинения междоузлий у зерновых культур).

Эффективны против широкого спектра грибов ‒ носителей листостебельных, семенных и почвенных инфекций. Не оказывают отрицательного действия на оомицеты, которые филогенетически принадлежат царству растений и могут использовать стерины хозяина. Для теплокровных малотоксичны, не склонны к кумуляции. В почве могут сохраняться до трех месяцев.

На основе достигнутых успехов в химии азолов в последние годы было разработано и внедрено в практику более 30 фунгицидов на основе 13 действующих веществ, зарегистрированных на территории РФ. По химическому строению азолы включают две подгруппы:

- 1,2,4-триазолы – бромуконазол (ГРАНИТ), диниконазол (СУМИ-8), дифеноконазол (ДИВИДЕНТ), флутриафол (ИНПАКТ), пенконазол (ТОПАЗ), пропиконазол (ТИЛТ, БАМПЕР), тебуконазол (РАКСИЛ),  тритиконазол (ПРЕМИС ДВЕСТИ), ципроконазол (АЛЬТО) и т.д.

- имидазолы – имазалил (БАЙТАН-УНИВЕРСАЛ), прохлораз (МИРАЖ).

По токсикологическим свойствам, характеру и механизмам действия азолам аналогичен фунгицид класса производных изоксазола - гимексазол.

Морфолины

Морфолины являются одной из первых групп ингибиторов синтеза стеринов. Хотя другие ингибиторы превосходят их по экономическим параметрам, эти вещества вновь приобретают значение в связи с проблемой резистентности патогенов к фунгицидам. Механизм действия, как у азолов, основан на нарушении синтеза эргостерона, но если азолы блокируют этот процесс, препятствуя реакции деметилирования, то морфолины подавляют реакции изомеризации и восстановления промежуточных продуктов. Морфолины требуют несколько больших норм расхода, чем азолы, но по спектру действия на патогенны морфолины не отличаются от азолов.

Системные фунгициды защитного, лечебного и искореняющего действия. Период защитного действия составляет три-пять месяцев. По спектру действия аналогичны азолам, но, в отличие от них, не фитотоксичны. Токсичность для теплокровных - средняя. Отрицательное свойство - сильное раздражение кожи, в то же время не раздражают слизистые оболочки.

Типичные действующие вещества – диметоморф (АКРОБАТ МЦ), фенпропиморф (КОРБЕЛ),  и аналог морфолина (производное пиперидина) - фенпропидин.