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
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应用
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打破顶端优势,促进侧芽生长
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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。
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保花保果、提高坐果率
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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。
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保绿保鲜
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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
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促进种子发芽
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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。
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促进花芽形成和开花
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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。
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促进细胞增大增肥
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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。
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促进非分化组织分化
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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。
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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
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线性范围
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检出限
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紫外分光光度法
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0~9 mg/kg
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0.2 mg/kg
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电化学传感器法
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2.0×10-8~5.0×10-6mol/L
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5.0 × 109 mol/L
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高效液相色谱法
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0~2.0 mg/L
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0.04 mg/kg
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液相色谱-质谱联用法
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0.05~2.0 mg/L
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0.0025 mg/kg
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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
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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
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