广西植物
主办单位:广西科学院
国际刊号:1000-3142
国内刊号:45-1134/Q
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-苄氨基嘌呤——植物生长调节剂_合成

  论文摘要:苄氨基嘌呤是植物生长调节剂中细胞分裂素的一种,广泛的应用于植物组织培养、果实生长及蔬菜保鲜。介绍了6-苄氨基嘌呤的性质、合成、应用、测定。

  论文关键词:苄氨基嘌呤,植物生长调节剂,合成,应用,测定

  1.概述

  6-苄氨基嘌呤(6-benzylaminopurine),又称6-苄基腺嘌呤或简称6-BA,分子结构:

  6-BA是白色针状结晶,相对分子量:225.26,熔点231~233C,难溶于水,每升水中仅能溶解80mg,微溶于乙醇,可溶于碱性或酸性溶液,在酸碱溶液中性质稳定,工业品为白色或浅黄颜色,无臭,加工剂型为98%和95%BA粉剂,精制品纯度一般为99%以上。6-BA是植物生长调节剂中细胞分裂素的一种,在国内被广泛的应用于植物组织培养、果实生长及蔬菜保鲜等。

  2.合成

  6-BA是第一个人工合成的细胞分裂素,1952年由美国WellcomeResearch实验室合成,六十年代日本开始它的应用研究并将其商品化。6-BA的合成方法有不少文献报道,很多是以专利形式发表的,主要有如下几种:

  (1)以6-巯甲基嘌呤为原料与苄胺反应制得

  (2)由次黄嘌呤经氯化后与苄胺反应制得

  (3)以尿酸为原料先氯化,再氨解得6-苄氨基-2,8-二氯嘌呤,经氢化后制得

  (4)以腺嘌呤为原料与苯甲酰氯反应制得6-苯甲酰腺嘌呤,再还原制得

  (5)以腺嘌呤为原料与苄胺反应制得

  (6)以腺嘌呤为原料与苄醇反应制得

  目前国内6-BA主要以(5)(6)法生产。(5)方法反应简单,但反应时间长,产率较低仅75%~86%;而腺嘌呤和苯甲醇在碱催化下脱水生成6-BA,该法因反应时间短、产率高、杂质少,在80年代后逐渐发展起来。李杰研究了脱水法合成6-BA的最佳反应条件为:腺嘌呤:NaOH:苯甲醇:聚乙二醇=1.0:1.1:6~7:0.03;反应时间2.5—3.0h;反应温度,产率可达95%。

  3.生理作用及应用

  表1.6-BA的生理作用及应用

  生理作用

  应用

  打破顶端优势,促进侧芽生长

  苹果、梨、蔷薇、洋兰及茶树等顶端生长旺盛阶段,用100mg/L液全株喷洒,可促进分枝。

  保花保果、提高坐果率

  柑橘在谢花后7天和第二次生理落果初期,喷30mg/L~50mg/L液,南瓜和葫芦用100mg/L液涂抹开花前1天或当天的果柄,可提高坐果率;葡萄在开花前用100~200 mg/L液(加100 mg/L赤霉素)浸蘸葡萄串,可提高结粒数;黄瓜在移栽前用15mg/L液浸秧苗根24小时后定植,可增加雌花数,提高产量。

  保绿保鲜

  绿叶蔬菜采收前后用10~20mg/L液喷洒一次,可减缓叶绿素分解速度;花椰菜采收前喷10~20mg/L液或采收后用200mg/L液浸一下再晾干;甘蓝、芹菜和蘑菇采收后立即用10mg/L液喷洒或浸蘸,晾干后贮藏;芦笋嫩茎用25mg/L液浸10分钟,可延长存放期。

  荔枝采收后用100mg/L (加赤霉素)浸l~3分钟;苹果、葡萄、柑橘采后的果实用250~500mg/L液浸蘸,有良好贮藏保鲜作用

  促进种子发芽

  棉花用20 mg/L液浸种24~48小时;小麦、玉米用1 0~2 0 mg/L液浸种24小时能使出苗快,提高发芽率。马铃薯块茎用1 0~2 0 mg/L液浸6~12小时,播后出苗快、苗壮。

  唐菖蒲在播前用20mg/L液浸球茎12~24小时(与赤霉素混用,效果更好);洋晚玉香,播前用10~40 mg/L液浸球茎12~24小时;蔷薇用100mg/L液浸种能打破休眠,促进发芽。

  苹果未经低温处理的种子,用12~25 mg/L液浸种6~24小时,能很快萌发,植株生长正常。

  促进花芽形成和开花

  蟹爪兰,在短日照处理5天,用100mg/L液喷全株1次,可增加着蕾。在遮光7~10天后用50mg/L液喷全株1次,可促进开花。

  杜鹃花,在生长期喷250~500 mg/L液2次(隔1天),能促进侧芽生长,增加成花量。

  促进细胞增大增肥

  水稻在孕穗期或扬花期,喷10~2 0 mg/L液,可促进灌浆,使籽粒饱满,增加谷粒产量;元帅苹果盛花期喷200 mg/L液,21天后再喷2000mg/L液,对果形指数和五棱发育有良好影响,单果增重10%左右。

  促进非分化组织分化

  荔枝、龙眼用50 mg/L液接芽芽片后嫁接;核桃,用50 mg/L液蘸接芽芽片后,镶人砧木切口,用塑料布包扎,能提高嫁接成活率。葡萄用1000 mg/L液浸休眠芽插条,能促进枝条萌发,提高扦插苗成活率。

  在植物体内的移动性差是6-BA的重要特征,其生理作用局限于处理部位及其附近,在实际应用中要考虑处理方法和处理部位。作物种类、用法和浓度、处理时间和部位不同,所表现出来的作用或反应也不尽相同。这也是限制它在农业和园艺上更广泛应用的原因之一。

  4.测定

  目前国内外对6-BA分析方法的研究主要有定性的质谱分析、紫外分光光度法、高效液相色谱法、电化学传感器法等。我国已于2009年4月发布了食品中6-BA的测定高效液相色谱法的国家标准GB/T23381-2009,该标准主要适用于果蔬类等植物性食品及其制品中6-BA的测定,检出限为0.02mg/kg。

  表2.不同分析方法的线性范围和检出限比较

  测定方法

  线性范围

  检出限

  紫外分光光度法

  0~9 mg/kg

  0.2 mg/kg

  电化学传感器法

  2.0×10-8~5.0×10-6mol/L

  5.0 × 109 mol/L

  高效液相色谱法

  0~2.0 mg/L

  0.04 mg/kg

  液相色谱-质谱联用法

  0.05~2.0 mg/L

  0.0025 mg/kg

  5.毒理学

  6-BA属于低毒类农药,大鼠急性口服LD50为1690mg/kg,小鼠急性口服LD50为1300mg/kg。文献[14]根据《食品安全性毒理学评价程序》的要求,对6-BA进行了第一第二两阶段的毒性试验,认为6-BA是比较安全的低毒、弱蓄积性的非致突变化合物。

  鉴于6-BA的高效低毒,为了扩大这种植物生长调节剂的用途并提高使用率,美国已于2004年4月批准免除对苹果和开心果6-BA的残留限量要求。在我国最新的GB2760-2007中,6-BA也作为允许使用的食品工业用加工助剂列入国家标准,同时取消了GB2760-1996中对豆芽中6-BA的最高允许使用量和最高允许残留量的规定,并且按照国家规定6-BA可以用于无公害果品的生产。

  参考文献

  1 Skinner C,et al.[J].J.A m.Chem.Soc,1955,77:6692

  2 郭春,方林,李文。6-苄氨基嘌呤的合成[J].精细化工 1998(15)31-33

  3 Davoll J,et al.[J].J.A m.Chem.Soc,1955,73:2936

  4 Bullock M,et al.[J].J.Org.Chem.1957,22:568

  5 王植材,张景育,叶虹等。细胞激动素类化合物的合成及其应用[J].中山大学学报自然科学版,1978,17(2):56-64

  6 吴增茹,李长荣,张跃。脱水法合成6-苄氨基嘌呤[J].中国农业大学报,1999,4(3):123-126

  7 李杰,况胜利,房晓等。6-苄氨基嘌呤的合成研究[J].安徽农业科学,2009,37(15):6841-6842

  8 于生棣,于永庆,杨景贤。植物生长调节剂6-苄氨基嘌呤的质谱分析[J].江苏化工,1992,(3):58-59

  9 吴增茹,李长荣。紫外分光光度法测定6-苄氨基嘌呤的含量[J].中国农业大学学报,1998,3(3):87-89

  10 Dong Sun,Huajie Zhang.Voltammetric determination of 6-benzylaminopurine (6-BAP) using an acetylene black-dihexadecyl hydrogen phosphate composite lmcoated glassy carbon electrode[J].Analytica Chimica Acta,2006,557(1-2):64-69

  11 李小平,陈晓红,姚浔平等。HPLC法测定豆芽中6-苄基腺嘌呤残留研究[J].

  12 金米聪,陈晓红,李小平等。HPLC/APCI/MS法测定水果中6-苄基腺嘌呤[J].分析仪器,2005,(3):29-31

  13 韩德元。植物生长调节剂(第一版)[M].科学技术出版社,1997,150-153.

  14 劳动卫生学教研室。6-苄基腺嘌呤的安全性毒理学评价[J].南京医学院学报,1987,7(3):194-195

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