Diquat es el nombre común ISO [4] para una dicación orgánica que, como 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 EE.UU., 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 por 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 , tras su primera síntesis en la División de Colorantes de ICI en Blackley, Inglaterra. [5] [6] [7] Estuvo activo en plantas de prueba en tasas de aplicación tan bajas como 0,1 lb/acre. Se encontró que sólo aquellas sales cuaternarias que eran capaces de ser convertidas por agentes reductores en cationes radicales tenían actividad herbicida y otra de ellas 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 los daños a los cultivos de cereales fueron, en comparación, menores. Sin embargo, los herbicidas auxínicos , incluido el MCPA de ICI , eran más selectivos y, por tanto, este uso de diquat no resultaba atractivo. [6] En cambio, el diquat se combinó con el uso de equipos mecanizados especializados que a finales de la década de 1950 se estaban volviendo comunes en la cosecha de cultivos como las patatas. Una preocupación en ese uso era la posibilidad de que el compuesto pudiera causar pudrición del extremo del tallo , pero se desarrollaron protocolos que superaron este problema y se introdujo comercialmente para la desecación de la hoja de la papa en 1961. [9] [10] A mediados de la década de 1960, el diquat su uso se extendió a la desecación previa a la cosecha de cultivos de semillas oleaginosas como el girasol, el lino, el algodón y la soja. [6] La patente del ingrediente activo ya ha expirado en todos los países.
Cuando actúa como herbicida, el diquat inhibe la fotosíntesis. En plantas expuestas a la luz, acepta un electrón del fotosistema I (más específicamente ferredoxina ), para formar su catión radical verde:
Luego, el electrón se transfiere al oxígeno molecular, produciendo especies reactivas de oxígeno destructivas . Al formarlos, el diquat se regenera y vuelve a estar disponible para desviar electrones del fotosistema I y reiniciar el ciclo. [11]
El diquat está disponible 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 dibromuro activa. [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 objetivo de la etiqueta es "proporcionar instrucciones claras para el rendimiento eficaz del producto minimizando al mismo tiempo 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 escrita 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 estar aprobada para la Unión Europea. Una vez logrado esto, se debe solicitar la autorización para el producto específico en cada Estado miembro al que el solicitante desee venderlo. Posteriormente, existe un programa de seguimiento para garantizar que los residuos de pesticidas en los alimentos estén 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 eliminó su aprobación para cualquier uso, a partir del 12 de octubre de 2018. [16]
El diquat es un herbicida inusual porque a menudo no se usa para controlar las malezas, sino que se aplica directamente sobre cultivos maduros. Esto provoca la desecación, lo que hace que la cosecha sea más fácil de cosechar, especialmente 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 cultivos de semillas, reducir el contenido de humedad de la semilla y aumentar su rendimiento útil. [6] Los agricultores pueden actuar en su mejor interés económico: se puede estimar el valor de estos beneficios y el costo total del uso del herbicida, incluido el costo, por ejemplo, de la fumigación aérea, informa la decisión de compra. Este análisis coste-beneficio por parte del usuario final fija un precio máximo que el proveedor puede exigir. Cuando se utiliza como herbicida convencional para el control de malezas, el diquat debe aplicarse después de que las malezas hayan surgido, ya que solo es efectivo en contacto con el tejido verde. En este uso, actúa rápidamente a la luz del sol y es más eficaz contra las malezas de hoja ancha que sobre los pastos. [17] [18] También es factible mezclar diquat con otros herbicidas. [12] El uso anual estimado de diquat en la agricultura estadounidense está mapeado por el Servicio Geológico de Estados Unidos. [19] Esto muestra que el uso es bastante estable y en 2018, la última fecha para la que hay cifras disponibles, fue de aproximadamente 300.000 libras (140.000 kg) al año, casi exclusivamente en cultivos de frutas y hortalizas.
Más allá de la agricultura, el diquat también se utiliza para controlar especies invasoras como la vegetación acuática sumergida en el delta de California. [20] Debido a que el agua potable pública de California se extrae a través del delta como parte del Proyecto de Agua del Estado de California, trazas de este pesticida se encuentran en gran parte del suministro de agua del estado.
El dibromuro de diquat es moderadamente tóxico. Puede ser perjudicial para los seres humanos si se ingiere, inhala o absorbe a través de la piel en grandes cantidades. [1] [17] Las dosis ingeridas de 10 ml o más suelen ser letales. [21] Se han investigado sus efectos neurotóxicos crónicos. [22] Las medidas de primeros auxilios se incluyen en 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 pesticidas 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 un dosis aguda de referencia 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 diversos productos alimenticios. [25]
El diquat se adhiere fuertemente a las partículas minerales y orgánicas del suelo y el agua, donde permanece sin degradación significativa durante años. Sin embargo, unido a las arcillas, el diquat es biológicamente inactivo en las concentraciones que normalmente se observan en los suelos agrícolas. [26] [27]
Por convención internacional y en muchos países por ley, 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 tales, son la forma más fácil para que los no expertos se refieran a sustancias químicas individuales. Las empresas que venden pesticidas normalmente lo hacen utilizando una marca o denominación 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 formulación, por lo que después de varios años de ventas puede haber varias marcas para un ingrediente activo determinado. La situación se complica aún más cuando las empresas otorgan licencias de sus ingredientes a otros, como suele hacerse. Normalmente, el licenciatario deseará crear su propio conjunto de marcas comerciales para utilizarlas en publicidad y promocionarlas entre sus clientes. Además, es posible que tengan la intención de mezclar el producto con licencia con sus propios materiales patentados y ciertamente crearían una nueva marca para estas mezclas. Por lo tanto, es difícil proporcionar una lista completa de marcas de productos que contienen diquat en sus numerosas formas de sal y éster. La marca ICI original era Reglone y Syngenta todavía utiliza este nombre . Otros nombres incluyen Aquacide, Dextrone, Preeglone, Deiquat, Spectracide, Detrone, Tribune y Weedtrine-D. [3]
