膨大剂之氯吡苯脲

论文提要

随着我国大多数地区开始进入夏季，人们赖以消夏的主要果品西瓜将大量上市。近日，媒体关于江苏省丹阳市700多亩农业示范园里，许多西瓜未成熟就竞相炸裂的报道，使西瓜膨大剂迅速进入大家的视野。这里的西瓜膨大剂化学名称是氯吡苯脲，属于苯脲类细胞分裂素，其作用浓度更低，活性更高，越来越受到人们的重视。

膨大剂之氯吡苯脲

摘要：氯吡苯脲，20世纪80年代由日本首先开发，之后引入中国，是经过国家批准的植物生长调节剂，并不属于食品添加剂，目前氯吡苯脲膨大剂在我国使用很广泛。本文从氯吡苯脲的基本介绍，应用，发明历史，以及健康威胁性等方面介绍膨大剂，使人们更加深入的了解氯吡苯脲。

关键词：膨大剂植物生长调节剂西瓜爆炸食品安全

膨大剂的化学名称叫细胞激动素，属于激素类化学物质······

1、基本介绍

氯吡苯脲是近年来很受人们关注，以下主要是对氯吡苯脲的基本介绍：

中文名称：氯吡苯脲、氯吡脲、调吡脲

英文名称：Forchlorfenuron (KT-30,CPPU)

分子式：C12H10ClN3O

结构式：

分子量：247.68

物理性质：白色晶体，难溶于水，溶于乙醇、甲醇、丙酮等有机溶液，常温下贮存稳定，有微弱吡啶味，熔点170-172°C。

产品纯度：99%

干燥失重：<0.5%

灼烧残渣：<0.1%

毒性：急性经口LD50：雄大鼠2787毫克/公斤，雌大鼠1568毫克/公斤，雄小鼠2218毫克/公斤，雌小鼠2783毫克/公斤；兔急性经皮LD50>2000毫克/公斤。对皮肤

刺激轻微，对眼睛有刺激。大鼠急性吸入LC50(4小时)：在饱和蒸汽中不致死。

无作用剂量为7.5毫克/公斤体重。鱼的LC50：虹鳟鱼(96小时)9.2毫克/升，鲤

鱼(48小时)8.6毫克/升。

检测方法：用高效液相色谱法，液相色谱-串联质谱法[1]，ODS C18柱，甲醇为流动相。

商品名称：氯吡脲，氯吡苯脲，果果佳，膨果龙，施特优吡效隆[2]

2、作用机理

氯吡苯脲为新型植物生长调节剂,具有高活性的苯脲类分裂素物质,它可促进植物生长、早熟、延缓作物后期叶片的衰老,可以增加产量。[3]

3、合成路线

图1 氯吡苯脲的合成路线

合成中,吡啶用双氧水进行N-氧化,再用混酸硝化得4-硝基吡啶N-氧化物,然后再用三氯氧磷和五氯化磷氯化得到2-氯-4-硝基吡啶,催化氢化得到2-氯-4-氨基吡啶,最后2-氯-4-氨基吡啶和异氰酸苯酯缩合得到氯吡苯脲。[4]

4、应用

氯吡苯脲在农业生产上应用广泛，是广谱多用途的植物生长调节剂。它可以影响植物芽的发育,能加速细胞有丝分裂,促进细胞增大和分化,防止果实和花的脱落,主要表现在以下几个方面[3]：

1．促进植物的生长：氯吡苯脲有增加新芽,加速芽的形成。同时促进茎、叶、根、果的生长功能。Kefford等人采用不同的细胞分裂素处理豌豆幼苗，发现氯吡苯脲使芽的生长较对照组提高290%。用于烟草种植，有降低株高、增大叶面积和叶重的作用，可以增加种植烟草的经济收益。

2．能促进结果：可以增加番茄、茄子、苹果等水果和蔬菜的产量。脐橙于生理落果期用500倍液喷施树冠或用100倍液涂果梗蜜盘。猕猴桃谢花后20~25天用50~100倍液浸渍幼果。葡萄于谢花后10~15天用10~100倍液浸渍幼果，可以提高坐果率，果实膨大，单果重增加。

3．改善蔬果和加速落叶作用：可增加蔬菜产量,提高质量，使果实大小均匀。就棉花和大豆而言，落叶可以使收获易行。

4．促进着色、改善品质，防止叶绿素降解，延长鲜活产品保鲜期

5．浓度高时可以作除草剂。

6．其他作用：促进棉花干枯，增加甜菜和甘蔗糖分等作用。

7．调吡脲可以与赤霉素或生长素类混用,药效可优于单用

5、发明历史

1948年美国的Folke发现了细胞分裂素，1955年Miller等人发现了促进植物幼胚发育的活性物质6-糠基嘌呤，人们开始认识到细胞分裂素(Cytokinins)是一类很重要的植物激素。迄今为止，人们已经分离或人工合成许多具有显著生物活性的细胞分裂素，主要包括嘌呤类和取代脲类。1978年，日本Takahishi等人首次合成新型取代脲类细胞分裂素—氯吡苯脲，又称之为CPPU、KT30、氯吡苯脲，也就是目前媒体报道的“西瓜膨大剂”。日本协和发酵工业株式会社于1985年首先开发CPPU，但因CPPU在促进细胞分裂和增大的同时，出现了畸形果、果品贮藏期变短等问题，日本未将该产品在生产中使用。我国的研究人员却争先恐后引入，中国农科院果树所80年代后期从日本引进，1992年农业部居然批准了该产品。

6、健康威胁性

夏季来临，正是瓜果上市的时节。不过，2011年5月的某天镇江丹阳一户瓜农种植的几十亩西瓜莫名“爆炸”消息传出，再次将西瓜推上风口浪尖（如图2）。甜蜜素、催熟剂，还没有淡出人们的视野，如今又曝出了“爆炸”的西瓜是因为过量使用了“膨大剂”。西瓜开裂引发关注，人们担心，使用了膨大剂，西瓜会爆炸，植物激素是否存在滥用风险，用激素催熟的瓜果会不会对人体有害。人们关心西瓜膨大剂，在于食品安全的考虑。中国作为人口大国，人均耕地不足1.4亩，科技兴农的需求大于其他国家。氯吡苯脲在中国农业生产领域已经开始应用，而且其应用规模与范围预计还会不断增加。实际说来，人们接触氯吡苯脲并非始于今日。

目前，关于氯吡苯脲对植物作用机制方面的研究已经非常深入。比较而言，关于氯吡苯脲对人体长期影响的研究还很不充分。有限的动物实验表明，用放射性标记的氯吡苯脲饲养老鼠，吸收率达100%，65%~85%存在于尿、体内组织和呼出气中，20%由胆汁分泌；氯吡苯脲被老鼠吸收后很快从体内被排出，不存在蓄积性。口服氯吡苯脲的急性毒性研究表明，对于大多数动物，其急性毒性属于低毒或微毒。中国科技工作者等对西瓜的代谢动态研究表明，氯吡苯脲在西瓜中代谢较快，半衰期为1.2~1.67天。使用规定剂量氯吡苯脲水溶液于雌花开放当天或前后1天内均匀喷洒瓜胎1次，施药后40天西瓜收获时，样品中未检出氯吡苯脲残留。或许是由于氯吡苯脲急性毒性低微，而广泛的应用并未确认带来明确的损害效应，带来的现实问题，是没有必要对其急性毒性进行研究，但是有必要对其长期摄食的安全性进行评估。澳大利亚化学安全局规定氯吡苯脲ADI(人每天允许摄入量)为0.077毫克/公斤/每人/每天。问题在于氯吡苯脲应用广、来源广，计算人每天摄入量并非易事。规范氯吡苯脲的应用范围、应用剂量、应用时间和残留剂量具有现实意义[5]。

2011年7月5日，农业部农药检定所相关负责人对我国个别地方出现的“膨大剂西瓜炸裂事件”作出正式回应，称植物生长调节剂的毒性和残留量非常低，只要按照批准使用方法使用，不会出现安全事故。农业部联合工信部、环保部、工商总局、质检总局举行新闻发