1947年，OttoHoffman在喷施2,4-二氯苯氧乙酸后发现，2,4-二氯苯氧乙酸蒸汽对番茄造成药害，但喷施2,4,6-三氯苯氧基乙酸后，番茄没有出现药害症状。Hoffman发现除草剂的这种影响后，开始研究能够保护农作物免受除草剂伤害的化合物。他最初引入“除草剂解毒剂”来描述这类化合物，但在医学中解毒剂用以治疗人类中毒，“除草剂解毒剂”只能预防药害而不能治疗已经发生的药害，故该概念被多方质疑。因此，“除草剂安全剂”随之而生，并被业内逐步认同。
2.1 解草酮
解草酮是二氯乙酰胺类安全剂中最重要的商品化成员之一，由CibaGeigy AG（现先正达）以开发代号CGA154281开发，1988年首次报告。解草酮本身不具有除草活性。在正常和不利环境条件下，添加解草酮可提高玉米对异丙甲草胺、精异丙甲草胺等除草剂的耐药性，诱导除草剂羟基化，形成GST共轭化合物。异丙甲草胺与解草酮的体积比为30∶1。含解草酮的部分产品信息详见表2。
2.2 解草酯
解草酯属于杂环类除草剂安全剂，由CibaGeigyAG（现先正达）以开发代号CGA 185072开发上市，在谷物苗后使用。1989年首次报道它可以与炔草酯（ACCase抑制剂）一起使用。解草酯商品化产品1991年第一次在瑞士、南非和智利发布，美国在2000年登记了安全剂/除草剂组合产品。解草酯的开发，可以使小麦、黑麦和黑小麦等谷物对炔草酯具有优秀的耐受性。炔草酯与解草酯的复配比例通常为4∶1。含解草酯的部分产品信息详见表3。
2.3 吡唑解草酯
吡唑解草酯与解草酯类似，与各种芳氧基苯氧基丙酸类和磺酰脲类除草剂结合使用，用于防除小麦、黑麦、黑小麦和一些大麦田中杂草。它是由Agrevo（现拜耳作物科学）以开发代号AE F107892开发，于1999年首次报道与甲基碘磺隆一起使用，并取代了其前身解草唑。吡唑解草酯于1994年首次登记。吡唑解草酯可用作（精）噁唑禾草灵（例如，Imtrade MaddogSelective Herbicide）、甲基碘磺隆钠盐（例如，Hussar®）、甲基二磺隆（例如，Atlantis®）、酰嘧磺隆的安全剂。
Imtrade Maddog Selective Herbicide 中，精噁唑禾草灵与吡唑解草酯的体积比为11∶3；Hussar®中，甲基碘磺隆钠盐与吡唑解草酯的体积比为1∶3；Atlantis®中，甲基二磺隆与吡唑解草酯的体积比为1∶3。除草剂和吡唑解草酯的用量没有固定比例。一般来说，保证除草剂安全性所需吡唑解草酯的用量为20～100 g a.i./hm2。
吡唑解草酯与除草剂混合使用过程中存在以下问题：（1）吡唑解草酯对甲基二磺隆靶标杂草节节麦具有保护作用，能够提高其耐药性，使甲基二磺隆对节节麦的防效降低。故而成熟的甲基二磺隆制剂配方需加入增效助剂。（2）化合物在植物体内的吸收部位以及传导方向特异性很强。目前吡唑解草酯是通过茎叶喷雾吸收而发挥作用，而关于吡唑解草酯用于作物其他部位是否有效尚未见报道。（3）吡唑解草酯原药熔点50～52℃，属于低熔点原药。低熔点原药制成悬浮剂后易出现分层、固化、悬浮率下降问题。
2.4 双苯噁唑酸
与传统安全剂相比，双苯噁唑酸能与更多不同类型的除草剂结合使用，用于不同的作物。该特质扩展了双苯噁唑酸的选择性与应用范围。双苯噁唑酸具有使用量低、活性相对较高、能够提高除草剂有效应用浓度的优势。
自2002年开始，拜耳公司相继推出含双苯噁唑酸系列除草剂产品。Ricestar®，主要组分精噁唑禾草灵和双苯噁唑酸；Tiller Gold®，主要组分乙氧嘧磺隆和双苯噁唑酸。主要推广作物为水稻。Equip®，主要组分甲酰胺磺隆和双苯噁唑酸；Option®、Maister®，主要组分甲酰胺磺隆、甲基碘磺隆和双苯噁唑酸；Accent®，主要组分烟嘧磺隆和双苯噁唑酸；Sortan®，主要组分砜嘧磺隆和双苯噁唑酸；Realm®，主要组分砜嘧磺隆、硝磺草酮和双苯噁唑酸；Laudis®、Soberan®，主要组分环磺酮和双苯噁唑酸；Auxo®、Hydris®，主要组分环磺酮、溴苯腈和双苯噁唑酸；Capreno®，主要组分环磺酮、噻酮磺隆和双苯噁唑酸；Resolve®，主要组分砜嘧磺隆、噻吩磺隆和双苯噁唑酸；Rvulin®，主要组分烟嘧磺隆、硝磺草酮和双苯噁唑酸；Steadfast®，主要组分烟嘧磺隆、砜嘧磺隆和双苯噁唑酸。主要推广作物为玉米。拜耳公司关于双苯噁唑酸的专利保护已于2014年到期。国内烟嘧磺隆与双苯噁唑酸主流配方中二者的体积比为4∶1～2。
2.5 环丙磺酰胺
环丙磺酰胺也是拜耳公司2009年开发的除草剂安全剂。CN103929956A描述了环丙磺酰胺对磺酰脲类、氯乙酰苯胺类、环己二酮类、咪唑啉酮类等除草剂具有明显解毒作用。CN1658755A报道了它对芳族羧酸激素类除草剂具有很好的解毒作用，例如麦草畏、草灭畏等。
环丙磺酰胺已与多种玉米田除草剂混用。Balance® Flexx、Menrlin Flexx® L、Converge® Flexx，主要组分异噁唑草酮和环丙磺酰胺；Agengo®、Corvus®、Koloss®，主要组分异噁唑草酮、噻酮磺隆和环丙磺酰胺；Maister power®，主要组分噻酮磺隆、甲酰胺磺隆、甲基碘磺隆和环丙磺酰胺；DiFlexx®，主要组分麦草畏和环丙磺酰胺；DiFlexx® DUO，主要组分麦草畏、环磺酮和环丙磺酰胺。
2.6 Metcamifen
Metcamifen（开发代号：CGA246783），由先正达集团股份有限公司研发，已在澳大利亚获得除草安全剂的批准登记。Epivio CSorghum Seed Safener (400 g/L metcamifen SC)，登记用作高粱的种子处理剂来保护其免受除草剂精异丙甲草胺（S-metolachlor）的药害，制剂用量250 mL/100 kg种子。Metcamifen可以刺激GST的产生，催化还原型谷胱甘肽与农药残留物结合，从而达到解毒作用。高粱种子萌发产生的GST赋予其耐精异丙甲草胺和土壤中相关化合物毒害的能力。
芦志成等报道称，metcamifen与磺酰脲类、氯乙酰苯胺类和芳氧基苯氧基丙酸类除草剂一起应用会降低高粱、大豆、玉米、水稻和谷物等作物田除草剂的药害程度。Metcamifen是以磺胺为中间体，分别与氯甲酰胺、苯甲酰氯反应获得的直接合成产物。合成路线如图1所示。
在除草剂新化合物研制周期长、研发费用持续走高的时代背景下，笔者认为，科研单位与企业应该投入精力研究完善除草剂安全剂使用技术，利用除草剂安全剂使老产品扩展新用途、焕发新活力，研发具有自主知识产权的新型除草剂安全剂。
对于含有安全剂和除草剂混合物的产品，需要大量的研究开发工作来确定除草剂和安全剂的比例、用法用量等技术信息，并在产品标签上注明。该产品的用量应既能确保作物安全，又能对杂草达到理想防效。如果使用不当，比如产品用量低于建议最低值，就存在由于除草剂用量不足对杂草防效差和因安全剂用量不足对作物产生药害的风险。
双苯噁唑酸、环丙磺酰胺等安全剂大大提高了烟嘧磺隆等除草剂在玉米田应用的安全性，对玉米田除草剂的市场格局产生了不容忽视的影响。这是利用除草剂安全剂让老产品焕发新活力、延长老产品生命周期的典型案例。现阶段农田杂草发生情况越发复杂，区域性抗性、恶性杂草危害严重，单纯依赖开发全新作用机制的除草剂解决杂草问题越来越困难。在新化合物研发频率下降且都有专利保护的情况下，添加安全剂让老药新用也是解决草害的一种思路。
除草剂安全剂具有广泛的应用与发展潜力，对其进行深入探索和开发创制是综合性研究课题，需要生物技术与化学等学科互相结合。然而，国内专注除草剂安全剂作用机制研究、安全剂开发的科研团队、企业力量相对薄弱。当务之急是在基因层面深层次研究安全剂的作用机制，结合生理生化学技术解析除草剂和安全剂对作物的影响，以此为基础促进新型高效除草剂安全剂的分子设计与研发。
部分来源：《世界农药》2021年第2期