Fomesafen es el nombre común de la ISO [2] para un compuesto orgánico utilizado como herbicida . Actúa inhibiendo la enzima protoporfirinógeno oxidasa (PPO) [3] que es necesaria para la síntesis de clorofila . La soja naturalmente tiene una alta tolerancia al fomesafen, [3] [4] a través de la eliminación metabólica por la glutatión S -transferasa . [3] [4] Como resultado, la soja es el cultivo más común tratado con fomesafen, seguido por otros frijoles y algunos otros tipos de cultivos. [5] No es seguro para el maíz [6] u otras Poaceae . [4]
Los éteres de nitrofenilo son una clase bien conocida de herbicidas, cuyo miembro más antiguo fue el nitrofeno , inventado por Rohm & Haas y registrado por primera vez para la venta en 1964. [7] Esta área de la química se volvió muy competitiva, con la presentación por parte de Mobil Oil Corporation en 1969 y la concesión en 1974 de una patente al análogo estructural con un grupo COOCH 3 adyacente al grupo nitro del nitrofeno. [8] Este producto, bifenox , se lanzó con la marca Mowdown en 1981. Mientras tanto, Rohm & Haas introdujo el acifluorfeno (como su sal sódica con la marca Blazer) en 1980, habiéndolo desarrollado bajo el número de código RH-6201. [9] Tenía propiedades mucho mejores, incluido un espectro más amplio de efecto herbicida y buena seguridad para los cultivos de soja. La primera patente del material se publicó en diciembre de 1975, [10] aunque una patente belga anterior publicada en septiembre de 1973 había descrito la química relacionada. [11]
Los químicos del centro de investigación de Imperial Chemical Industries (ICI) en Jealott's Hill , Reino Unido, investigaron esta área para intentar encontrar su propia propiedad intelectual y desarrollar un material patentado que pudiera competir en el mercado. La idea que resultó exitosa fue reemplazar el ácido carboxílico en acifluorfen con un grupo que pudiera imitarlo (al tener un pKa y una solubilidad general similares , por ejemplo) pero que no pudiera metabolizarse a acifluorfen y potencialmente infringir las patentes del competidor. Las solicitudes de patente sobre esta invención, donde el reemplazo de COOH era un grupo CONHSO2CH3 , se realizaron en enero de 1978. [12] Fomesafen se desarrolló bajo el número de código PP021 y las primeras ventas se realizaron en Argentina en 1983, con la marca Flex. [1]
Como se describe en la patente ICI, [12] el fomesafen se puede fabricar a partir de acifluorfen mediante reacción con cloruro de tionilo para formar el cloruro de ácido y luego con metanosulfonamida, en piridina como disolvente.
El mecanismo de acción detallado del fomesafen y los herbicidas relacionados con el éter de nitrofenilo eran desconocidos en el momento de su invención. Los efectos visibles en las plantas enteras son clorosis y desecación : se propusieron varias hipótesis con respecto a las interacciones a nivel molecular que podrían explicar estos síntomas. [13] La explicación ahora aceptada para el daño es que estos compuestos inhiben la enzima protoporfirinógeno oxidasa, lo que conduce a una acumulación de protoporfirina IX en las células de la planta. Este es un potente fotosensibilizador que activa el oxígeno, lo que conduce a la peroxidación lipídica . Tanto la luz como el oxígeno son necesarios para que este proceso mate a la planta. [14] [15]
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), la Ley de Protección de la Calidad de los Alimentos (FQPA) y la Ley de Mejora del Registro de Pesticidas (PRIA). Un pesticida solo puede usarse 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 "ofrecer instrucciones claras para un rendimiento eficaz del producto, al tiempo que 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 lo escrito en la etiqueta al usar el pesticida es un delito federal. [16] [17]
Fomesafen normalmente se aplica postemergencia (cuando las malezas son visibles en el cultivo) pero también puede usarse preemergencia. Controla o suprime malezas de hoja ancha, pastos y juncos en la soja y es eficaz en una amplia gama de especies de malezas, incluidas Abutilon theophrasti , Acalypha ostryifolia , Acanthospermum hispidum , Amaranthus palmeri , Ambrosia artemisiifolia , Anoda cristata , Barbarea vulgaris , Brassica kaber , Calystegia sepium , Cannabis sativa , Cardiospermum halicacabum , Cassia obtusifolia , Chenopodium album , Citrullus vulgaris , Convolvulus arvensis , Croton glandulosus , Cucumis melo , Cyperus esculentus , Datura stramonium , Digitaria , Echinochloa crus-galli , Eleusine indica , Euphorbia heterophylla , Helianthus annuus , Hibiscus trionum , Ipomoea quamoclit , Melochia corchorifolia , Mollugo verticillata , Polygonum pensylvanicum , Portulaca oleracea , Richardia scabra , Sesbania exaltata , Setaria faberi , Solanum carolinense , Sorghum halepense , Striga asiatica y Xanthium strumarium . El producto normalmente se utiliza en dosis de aplicación de 0,3 lb de ia por acre. [17]
El Servicio Geológico de Estados Unidos ha mapeado el uso anual estimado de fomesafen en la agricultura estadounidense y muestra que en 2018, la última fecha para la que hay cifras disponibles, se aplicaron aproximadamente 6 000 000 libras (2 700 000 kg), principalmente en soja. [18] El compuesto no está registrado para su uso en la Unión Europea , aunque un éter de nitrofenilo estrechamente relacionado, el bifenox , está disponible allí. [19]
La DL50 del fomesafen es de 1250 mg/kg (ratas, oral), lo que significa que es moderadamente tóxico por ingestión oral. [1] El Código de Regulaciones Federales de los EE. UU. registra las tolerancias máximas de residuos para el fomesafen en varios productos alimenticios. [20]
El destino ambiental y la ecotoxicología del fomesafen se resumen en la base de datos Pesticide Properties [1]. El compuesto se utilizó en un estudio de caso que desarrolló métodos para realizar evaluaciones de especies en peligro de extinción a nivel nacional en los EE. UU. [21].
Se ha desarrollado resistencia al fomesafen, incluso en Amaranthus retroflexus en el noreste de China , [22] Amaranthus palmeri en Arkansas , [23] y Euphorbia heterophylla en Brasil . [24]