农药纳米微囊和光响应缓控释剂型的制备及评价
农用化学品尤其是农药，被广泛使用以提高农业产量与病虫害防治，由于田间施用农药的有效靶标利用率不到0.1%，为了弥补损失和增加产量而滥用化学农药的行为给人类健康和环境造成危害。近年来，利用纳米技术创造的新配方在减少农药滥用和提供对环境更安全的替代品方面显示出巨大潜力。智能纳米杀虫剂旨在有效地输送足够数量的活性成分，以响应作为触发因素的生物或非生物应激源，采用靶向的控制释放机制提高农药有效利用率和生物利用度。 本研究基于纳米封装技术，采用聚合物材料和金属有机框架材料（MOFs）作为载体，对高效氯氟氰菊酯（LC）和氯虫苯甲酰胺（Chl）这两种农药进行封装，构建具有协同缓控释性能和光触发机制的智能农药递送系统并进行分析和评价。主要研究结果如下： 1、选取不溶于水的LC和Chl为模式药物，采用环境友好可降解及成本低廉的聚合物聚乳酸作为封装材料，利用复乳化结合溶剂挥发的方法制备了LC/Chl协同纳米微胶囊缓释系统，通过调节制备工艺和稳定剂PVA含量筛选出最佳制备条件下的微囊平均粒径约为300nm。与第24h释放率达到90%快速释放的原药相比，微胶囊封装的有效成分能缓慢持续释放并在第7d的释放率均达到70%以上；纳米微胶囊农药递送系统表现出良好的分散性和叶面润湿性能并且在低温0℃和常温25℃中能够稳定储存。对草地贪夜蛾的室内生测结果表明双载药微胶囊剂型比市售水分散粒剂复配剂型的增效作用更强。 2、溶剂热法制备了锆基光响应金属有机框架材料（MOFs）Uio-68-azo作为载体，不溶于水的LC为客体药物，采用直接熔融吸附的方法制备了LC-MOFs载药系统，引入β-环糊精与材料表面基团结合制备了β-CD-LC-MOFs无前释放的光触发载药系统。通过药/载体（w/w）配比的调节，评价MOFs材料的装载药物分子的能力，结果表明当药/载体（w/w）为20时，载药量可高达28.87%。对黑暗、紫外和模拟日光条件下LC-MOFs和β-CD-LC-MOFs释放行为研究表明，β-CD-LC-MOFs在黑暗条件下无释放，而在紫外和模拟日光照射60h的累计释放率分别为78%和37%；LC-MOFs在黑暗中84h缓慢释放29%，再分别给予60h的紫外和模拟日光照射后累计释放率分别达到91%和69%。该载药系统不仅可以储存农药，而且在不同波长光照条件下药物释放行为不同，为农药的定向释放和昼夜选择性控制提供了基础，在实际应用中能满足不同环境条件的需求。
智能农药递送系统;智能纳米杀虫剂;高效氯氟氰菊酯;氯虫苯甲酰胺;缓控释性能;光触发机制
中国农业科学院
硕士
生物物理学
曾章华
2022
中文
TQ453
2023-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）