Diquat es el nombre común ISO [4] para un dication orgánico que, en forma de sal con contraiones como bromuro o cloruro, se utiliza como herbicida de contacto que produce desecación y defoliación . El diquat ya no está aprobado para su uso en la Unión Europea , aunque su registro en muchos otros países, incluido Estados Unidos, sigue siendo válido.
La piridina se acopla oxidativamente para formar 2,2'-bipiridina sobre un catalizador de níquel Raney calentado . El puente de etileno se forma mediante la reacción con 1,2-dibromoetano [5]
Las propiedades herbicidas del diquat fueron reconocidas en 1955 en los laboratorios de Imperial Chemical Industries (ICI) en Jealott's Hill , luego de su primera síntesis en la División de Colorantes de ICI en Blackley, Inglaterra. [5] [6] [7] Fue activo en plantas de prueba en tasas de aplicación tan bajas como 0,1 lb/acre. Se encontró que solo aquellas sales cuaternarias que eran capaces de ser convertidas por agentes reductores a cationes radicales tenían actividad herbicida y otra de estas era el paraquat , que era más eficaz como herbicida no selectivo que el diquat. [8] Los intentos iniciales de comercializar diquat se centraron en su capacidad para controlar las malezas anuales de hoja ancha mientras que el daño a los cultivos de cereales era, en comparación, menor. Sin embargo, los herbicidas auxínicos , incluido el MCPA de ICI, eran más selectivos y, por lo tanto, este uso del diquat no era atractivo. [6] En cambio, el diquat se combinó con el uso de equipo mecanizado especializado que a fines de la década de 1950 se estaba volviendo común en la cosecha de cultivos como las papas. Una preocupación en ese uso era la posibilidad de que el compuesto pudiera causar podredumbre del extremo del tallo , pero se desarrollaron protocolos que superaron este problema y se introdujo comercialmente para la desecación del tallo de la papa en 1961. [9] [10] A mediados de la década de 1960, el uso del diquat se extendió a la desecación previa a la cosecha de cultivos de semillas oleaginosas como el girasol, la linaza, el algodón y la soja. [6] La patente del ingrediente activo ahora ha expirado en todos los países.
Cuando actúa como herbicida, el diquat inhibe la fotosíntesis. En las plantas expuestas a la luz, acepta un electrón del fotosistema I (más específicamente, ferredoxina ), para formar su catión radical verde:
El electrón se transfiere entonces al oxígeno molecular, lo que produce especies reactivas de oxígeno destructivas . Al formarse, el dicatión diquat se regenera y vuelve a estar disponible para desviar electrones del fotosistema I y reiniciar el ciclo. [11]
El diquat se comercializa para los usuarios finales únicamente en productos formulados . Dado que tiene una solubilidad extremadamente alta en agua, las formulaciones modernas contienen hasta un 40% de la sal activa de dibromuro. [12]
Todos los pesticidas deben solicitar el registro de las autoridades correspondientes en el país en el que se utilizarán. [13] En los Estados Unidos , la Agencia de Protección Ambiental (EPA) es responsable de regular los pesticidas bajo la Ley Federal de Insecticidas, Fungicidas y Rodenticidas (FIFRA) y la Ley de Protección de la Calidad de los Alimentos (FQPA). [14] Un pesticida solo se puede usar legalmente de acuerdo con las instrucciones de la etiqueta que se incluye en el momento de la venta del pesticida. El propósito de la etiqueta es "proporcionar instrucciones claras para el rendimiento efectivo del producto mientras se minimizan los riesgos para la salud humana y el medio ambiente". Una etiqueta es un documento legalmente vinculante que establece cómo se puede y debe usar el pesticida y el incumplimiento de la etiqueta tal como está escrito al usar el pesticida es un delito federal. [15] Dentro de la Unión Europea, se utiliza un enfoque de dos niveles para la aprobación y autorización de pesticidas. En primer lugar, antes de que se pueda desarrollar un producto formulado para el mercado, la sustancia activa debe ser aprobada para la Unión Europea. Una vez conseguido esto, se debe solicitar la autorización del producto específico en cada Estado miembro al que el solicitante quiera venderlo. Posteriormente, existe un programa de seguimiento para asegurarse de que los residuos de plaguicidas en los alimentos están por debajo de los límites establecidos por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria . Aunque el diquat se utilizó en muchos países europeos desde la década de 1960, una directiva de la UE ha retirado su aprobación para cualquier uso, con efecto a partir del 12 de octubre de 2018. [16]
El diquat es un herbicida poco común porque no suele emplearse para el control de las malas hierbas, sino que se aplica directamente sobre los cultivos maduros, lo que provoca la desecación, lo que facilita la cosecha, en particular con equipos mecanizados. La ventaja para el agricultor puede ser adelantar la fecha de cosecha, reducir el tiempo necesario para la cosecha y, en el caso de los cultivos de semillas, reducir el contenido de humedad de las semillas y aumentar su rendimiento útil. [6] Los agricultores pueden actuar en función de sus intereses económicos: se puede calcular el valor de estos beneficios y el coste total de la utilización del herbicida, incluido el coste, por ejemplo, de la pulverización aérea, sirve de base para la decisión de compra. Este análisis de coste-beneficio por parte del usuario final establece un precio máximo que el proveedor puede exigir. Cuando se utiliza como herbicida convencional para el control de las malas hierbas, el diquat debe aplicarse después de que estas hayan emergido, ya que sólo es eficaz en contacto con el tejido verde. En este uso, actúa rápidamente a la luz del sol y es más eficaz contra las malas hierbas de hoja ancha que contra las gramíneas. [17] [18] También es posible mezclar el diquat con otros herbicidas. [12] El Servicio Geológico de Estados Unidos ha mapeado el uso anual estimado de diquat en la agricultura estadounidense. [19] Esto muestra que el uso es bastante estable y en 2018, la última fecha para la que hay cifras disponibles, fue de alrededor de 300 000 libras (140 000 kg) anuales, casi exclusivamente en cultivos de frutas y verduras.
Más allá de la agricultura, el diquat también se utiliza para controlar especies invasoras como la vegetación acuática sumergida en el delta del río California. [20] Debido a que el agua potable pública de California se obtiene a través del delta como parte del Proyecto de Agua del Estado de California, existen trazas de este pesticida en gran parte del suministro de agua del estado.
El dibromuro de diquat es moderadamente tóxico. Puede ser nocivo para los seres humanos si se ingiere, se inhala o se absorbe a través de la piel en grandes cantidades. [1] [17] La ingestión de dosis de 10 ml o más suele ser letal. [21] Se han investigado sus efectos neurotóxicos crónicos. [22] Las medidas de primeros auxilios se incluyen con la información de la etiqueta. [12]
La reunión conjunta de la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) sobre residuos de plaguicidas ha determinado que la ingesta diaria aceptable de diquat (como su ion) es de 0 a 0,006 mg/kg de peso corporal por día, [23] con una dosis de referencia aguda de 0,8 mg/kg de peso corporal. [24] La base de datos del Codex Alimentarius mantenida por la FAO enumera los límites máximos de residuos de diquat en varios productos alimenticios. [25]
El diquat se adhiere fuertemente a las partículas minerales y orgánicas del suelo y el agua, donde permanece sin sufrir una degradación significativa durante años. Sin embargo, unido a las arcillas, el diquat es biológicamente inactivo en las concentraciones que se observan típicamente en los suelos agrícolas. [26] [27]
Por convención internacional y por ley en muchos países, las etiquetas de los pesticidas deben incluir el nombre común de los ingredientes activos. Estos nombres no son propiedad exclusiva del titular de ninguna patente o marca registrada y, como tal, son la forma más fácil para los no expertos de referirse a productos químicos individuales. Las empresas que venden pesticidas normalmente lo hacen utilizando una marca o marca denominativa que les permite distinguir su producto de los productos de la competencia que tienen el mismo ingrediente activo. En muchos casos, esta marca es específica del país y de la fórmula, por lo que después de varios años de ventas puede haber múltiples nombres de marca para un ingrediente activo determinado. La situación se complica aún más cuando las empresas otorgan licencias de sus ingredientes a otros, como ocurre a menudo. El licenciatario normalmente deseará crear su propio conjunto de marcas comerciales para usar en publicidad y para promocionar a sus clientes. Además, puede tener la intención de mezclar el producto licenciado con sus propios materiales patentados y, sin duda, crearía una nueva marca para estas mezclas. Por lo tanto, es difícil proporcionar una lista completa de nombres de marca para productos que contienen diquat en sus muchas formas de sal y éster. La marca original de ICI era Reglone y este nombre todavía lo utiliza Syngenta . Otros nombres incluyen Aquacide, Dextrone, Preeglone, Deiquat, Spectracide, Detrone, Tribune y Weedtrine-D. [3]
