(資料圖)
2月13日，記者從揚(yáng)州大學(xué)了解到，該校植物保護(hù)學(xué)院綠色農(nóng)藥創(chuàng)制與應(yīng)用團(tuán)隊(duì)，分別以聚多巴胺和介孔二氧化硅納米粒子為載體，成功制備出甲維鹽納米膠囊和咪鮮胺納米膠囊。將農(nóng)藥裝進(jìn)“安全膠囊”，既提高藥物在作物葉片上的粘附能力，也保障了應(yīng)用性能和使用安全。
多年來時有發(fā)生的農(nóng)藥中毒事故、農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標(biāo)、水體和土壤環(huán)境污染……這些問題大多是由于傳統(tǒng)農(nóng)藥加工劑型不能保證有效成分精準(zhǔn)到達(dá)作用靶標(biāo)而過量使用農(nóng)藥所導(dǎo)致。從農(nóng)藥安全使用與病蟲有效防治方面出發(fā)，亟待尋找新的替代劑型。
“影響農(nóng)藥納米膠囊中有效成分控釋性能的關(guān)鍵因素是對載體材料的選擇和制備。我們經(jīng)過大量研究，很快將目光鎖定在聚多巴胺和介孔二氧化硅上，這兩種納米載體不僅滿足有效負(fù)載農(nóng)藥的基本要求，而且各具特色。”該項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)史力尹說。
該校植物保護(hù)學(xué)院相關(guān)專家介紹，聚多巴胺可以直接作為納米膠囊的壁材，在保護(hù)有效成分、提高附著力的同時還可以節(jié)約成本、簡化制備過程，而介孔二氧化硅擁有結(jié)構(gòu)多樣化、比表面積大、表面可修飾、孔隙率高和孔徑尺寸可調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，能夠?qū)⑥r(nóng)藥分子包裹于孔隙并實(shí)現(xiàn)控制釋放。
該研究團(tuán)隊(duì)從農(nóng)藥的應(yīng)用性能和安全性考慮，以甲維鹽和咪鮮胺為模型藥物，以聚多巴胺和介孔硅為膠囊壁材，分別采用乳化界面聚合法與硬模板法制備兩種納米膠囊。其中，為了更清晰地了解納米膠囊的外觀與結(jié)構(gòu)，團(tuán)隊(duì)成員使用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、紅外光譜儀和X射線衍射儀等儀器，對納米膠囊進(jìn)行表征，以圖像方式直觀展現(xiàn)了納米膠囊均勻的粒徑分布和較大的比表面積。
“將農(nóng)藥裝進(jìn)‘安全膠囊’，既克服了傳統(tǒng)劑型緩控釋性能差、農(nóng)藥殘留超標(biāo)、污染水體和土壤、對哺乳動物急性毒性高等缺點(diǎn)，又避免了現(xiàn)有納米載體材料制備中工藝復(fù)雜、周期長、對非靶標(biāo)生物安全性低，以及存在一定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等問題。”植物保護(hù)學(xué)院副教授馮建國老師說。
經(jīng)研究對比測試顯示，甲維鹽納米膠囊在施藥15天后的殺蟲活性仍顯著高于傳統(tǒng)劑型。室內(nèi)模擬雨水沖刷實(shí)驗(yàn)表明，沖刷10次后納米膠囊在葉片的沉積量仍為傳統(tǒng)劑型的10倍左右，具有更強(qiáng)的粘附性，提高了農(nóng)藥的有效利用率。
此外，與傳統(tǒng)劑型乳油相比，甲維鹽納米膠囊對蚯蚓的急性毒性降低了8倍左右，且對人體肝細(xì)胞的凋亡作用顯著降低；咪鮮胺納米膠囊對油菜菌核病菌的防治效果略優(yōu)于咪鮮胺原藥，但對斑馬魚的急性毒性降低了7.5倍。
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