甲基磺草酮（mesotrione）
一、结构式
二、化学名称
    IUPAC名：2-(4-甲磺酰基-2-硝基苯甲酰基)环己基-1,3-二酮
    CA名：2-[4-(甲基磺酰基)-2-硝基苯甲酰基]-1,3-环己二酮
    CAS登录号：[104206-82-8]
三、专利
    欧洲专利：先正达公司- EP 0186118，专利申请日：1985年12月18日，专利到期日：2005年12月17日。
    英国补充保护证书（SPCs）：
    SPC/GB05/029 EP 0186118 – 甲基磺草酮。欧委会授权资料：奥地利，2000年10月16日，最长有效期至2010年12月17日。
    SPC/GB97/045 EP 0186118 – 甲基磺草酮和特丁津（terbuthylazine）的复配产品。欧委会授权资料：丹麦，2005年2月3日，最长有效期至2010年10月27日。
    美国专利：先正达公司– US 5006158，2008年4月9日该专利期满。
四、产品介绍
    甲基磺草酮是由先正达公司发现、并于1999年在英国布赖顿会议上介绍的除草剂，这是先正达公司继磺草酮（sulcotrione）之后开发的第二个三酮类除草剂。甲基磺草酮为内吸、选择性除草剂，芽前或芽后用于玉米田防除一年生阔叶杂草和一些禾本科杂草。它与由Bottlebrush植物红千层自然产生的除草剂类似，并由化合物纤精酮（leptospermone）衍生而来，该成分是一些植物杀死竞争植物的秘密武器。
图1  纤精酮的结构式
    甲基磺草酮可以被植物的叶、芽、根和种子快速吸收，它通过抑制对羟苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）来表现其生物活性，HPPD酶能够催化植株中从酪氨酸到质体醌的生化过程。
    甲基磺草酮既有单剂，又有复配产品。与其复配的活性成分主要包括：精异丙甲草胺 （S-metolachlor）、莠去津（atrazine）+精异丙甲草胺、乙草胺（acetochlor）、草硫膦（glyphosate trimesium）以及精异丙甲草胺+草甘膦等。
五、开发史
    1  先正达公司开发了甲基磺草酮单剂和复配产品，芽前、芽后防除玉米田阔叶杂草和一些禾本科杂草。
    2  甲基磺草酮的杂草防治谱和使用剂量与异噁唑草酮（isoxaflutole）相类似，其生化作用机制也与异噁唑草酮相同。
    3  2001年，美国环保局授权登记甲基磺草酮。
    4  2001年，甲基磺草酮在美国、德国和奥地利开发，同年在法国和荷兰取得登记。
    5  先正达在美国亚拉巴马州的Cold Creek生产厂投资4700万美元，用于生产甲基磺草酮。
    6  先正达公司期望甲基磺草酮能成为年销售额突破2亿美元的重量级产品，然而，在2002~2005年的4年中，甲基磺草酮的销售额分别为1.03亿美元、2.18亿美元、2.89亿美元以及3.87亿美元，这已经远远超过公司的预期。
    7  2004年，甲基磺草酮+精异丙甲草胺+莠去津的复配产品Lexar在美国获准登记，次年，作为一次性除草剂在美国开发。
    8  2004年，甲基磺草酮在加拿大取得登记。
    9  2005年，甲基磺草酮在中国取得行政保护，授权号为NB-US2005020229，从而有效阻止其他公司生产或销售甲基磺草酮达7.5年之久。
    10  2008年，先正达公司在美国开发甲基磺草酮+精异丙甲草胺+草甘膦的复配产品Halex GT，用于耐草甘膦玉米。
六、商品名
trime
 
    Callisto（先正达公司）等。
七、生物化学 
    甲基磺草酮为对羟基苯基丙酮酸双氧化酶抑制剂，最终影响类胡萝卜素的生物合成。它对玉米的选择性来源于代谢产物的不同（代谢为4-羟基衍生物），还可能由于作物对其叶面吸收要慢于杂草的缘故。
八、作用方式
 
    主要通过叶和根吸收，并向顶和向基传输。杂草受药后，叶面白化，继而分生组织坏死。
九、应用 
    芽前（用药量100~225 g/ha）、芽后（用药量70~150 g/ha）防除玉米田阔叶杂草，如苍耳（Xanthium strumarium）、三裂叶豚草（Ambrosia trifida）、苘麻（Abutilon theophrasti）、藜（Chenopodium）、苋（Amaranthus）和蓼（Polygonum spp）等，并能防除玉米田一些禾本科杂草。
十、剂型
    悬浮剂（SC，10%）。
十一、主要适用作物
    玉米和洋葱等。
十二、主要市场
    奥地利、阿根廷、比利时、加拿大、克罗地亚、捷克、法国、德国、匈牙利、意大利、荷兰、葡萄牙、斯洛文尼亚、南非、土耳其和美国等。
十三、美国及欧盟的登记情况
    1  美国
    2001年，甲基磺草酮首次在美国登记。
根据“联邦杀虫剂、杀菌剂和杀鼠剂法案”，为了支持新农药化学品或现有农药新使用的登记，甲基磺草酮登记商可以获得10年期的登记资料保护权，起始时间为新活性物质的首个登记日。没有资料所有权公司的许可，其他登记商无权使用保护期内的登记资料。
   
    2  欧盟
    1998年，捷利康（后并入先正达）向欧盟递交了甲基磺草酮作为新活性成分的登记申请，2003年10月1日，该产品列入欧盟农药登记指令（91/414）附录1中，因此，甲基磺草酮的登记资料获得了10年期的保护权。
十四、生产
    甲基磺草酮的原药含量≥920 g/kg（欧盟标准要求）。其生产杂质1-氰基-6-(甲基磺酰基)-7-硝基-9H-呫吨-9-酮被认为有毒，因此，该杂质占原药的含量必须低于0.0002%（w/w）。先正达公司投资4700万美元于美国亚拉巴马州Cold Harbour Creek生产厂，用于甲基磺草酮的生产和加工。该厂于2000年开始兴建，2001年投入生产。
十五、合成方法（如图2）
图2  甲基磺草酮的合成路线
十六、关键中间体
    对甲苯磺酰氯、2-硝基-4-甲磺酰基-苯甲酰氯和1,3-环己二酮等。
十七、非专利产品生产商
    浙江长兴中山化工有限公司和辽宁省丹东市农药总厂等。
十八、总结
    甲基磺草酮是由先正达公司开发的三酮类除草剂，2001年首次登记。该产品为芽前、芽后选择性除草剂，可用于防除广泛的多生长阶段的阔叶杂草，尤其被开发用于玉米田。用药量低，施药剂量为100~150 g a.i/ha。甲基磺草酮可被叶、芽、根和种子快速吸收。
    2005年12月17日，甲基磺草酮在欧盟的专利期满，但由于2个英国补充保护证书（SPCs）的存在，使得甲基磺草酮单剂产品的专利期延长至2010年12月17日，甲基磺草酮与特丁津复配产品的专利保护期延长至2010年10月27日。而甲基磺草酮在美国的专利已于2008年4月9日期满。
    2003年10月1日，甲基磺草酮被列入欧盟农药登记指令（91/414）附录1，因此，该活性
成分的登记资料获得了这一天起算的10年期保护权。2001年，甲基磺草酮首次在美国登记，其登记资料也因此获得了10年保护期。这样，登记资料的保护期超越了专利和SPC终止日期。非专利产品生产商意欲进入欧盟或美国市场，他们要么自行准备一套完整的登记资料，要么与产品登记商协商使用其登记资料，并支付适当的资料补偿费用，抑或等到资料保护期满后再进入这两块市场。
    甲基磺草酮的生产工艺相对简单，其中一些中间体来源广泛。但由于生产杂质1-氰基-6-甲基磺酰基-7-硝基-9H-呫吨-9-酮被认为有毒，因此，该杂质占原药的含量必须低于0.0002% (w/w)。这样，生产中的工艺条件将非常关键，它将决定着非专利生产商能否生产出符合要求的 原药产品。2005年，甲基磺草酮在中国获得行政保护，保护期为7.5年，授权号为NB-US2005020229，这样有效阻止了其他公司生产或销售甲基磺草酮产品。过去，虽然浙江长兴中山化工有限公司和辽宁省丹东市农药总厂宣称生产该产品，但由于行政保护的作用，它们很可能已经停止生产。
    甲基磺草酮有许多复配产品，如甲基磺草酮+精异丙甲草胺+莠去津以及甲基磺草酮+特丁津等，其中，精异丙甲草胺为专利产品，但莠去津和特丁津已专利过期，许多公司都有生产。
    由于专利保护、资料保护和工艺技术等的多重作用，将使得先正达公司能够保持甲基磺草酮在欧盟和美国等地区的市场份额，非专利产品生产商要进入该产品的市场可能存在一定难度。然而，甲基磺草酮每年超过3.50亿美元的销售额大大地吸引了众多公司的强烈关注，非专利产品公司在进入欧盟和美国市场之前，可以首先涉足其他市场。

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