農藥裝進“安全膠囊”，破解應用和安全難題
發布時間：2023/2/15 9:23:51編輯：Ma Liang
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2月13日，記者從揚州大學了解到，該校植物保護學院綠色農藥創制與應用團隊，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。將農藥裝進“安全膠囊”，既提高藥物在作物葉片上的粘附能力，也保障了應用性能和使用安全。
多年來時有發生的農藥中毒事故、農產品中農藥殘留超標、水體和土壤環境污染……這些問題大多是由于傳統農藥加工劑型不能保證有效成分精準到達作用靶標而過量使用農藥所導致。從農藥安全使用與病蟲有效防治方面出發，亟待尋找新的替代劑型。
“影響農藥納米膠囊中有效成分控釋性能的關鍵因素是對載體材料的選擇和制備。我們經過大量研究，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載農藥的基本要求，而且各具特色。”該項目研究團隊史力尹說。
該校植物保護學院相關專家介紹，聚多巴胺可以直接作為納米膠囊的壁材，在保護有效成分、提高附著力的同時還可以節約成本、簡化制備過程，而介孔二氧化硅擁有結構多樣化、比表面積大、表面可修飾、孔隙率高和孔徑尺寸可調節等特點，能夠將農藥分子包裹于孔隙并實現控制釋放。
該研究團隊從農藥的應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構，團隊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，對納米膠囊進行表征，以圖像方式直觀展現了納米膠囊均勻的粒徑分布和較大的比表面積。
“將農藥裝進‘安全膠囊’，既克服了傳統劑型緩控釋性能差、農藥殘留超標、污染水體和土壤、對哺乳動物急性毒性高等缺點，又避免了現有納米載體材料制備中工藝復雜、周期長、對非靶標生物安全性低，以及存在一定環境風險等問題。”植物保護學院副教授馮建國老師說。
經研究對比測試顯示，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劑型。室內模擬雨水沖刷實驗表明，沖刷10次后納米膠囊在葉片的沉積量仍為傳統劑型的10倍左右，具有更強的粘附性，提高了農藥的有效利用率。
此外，與傳統劑型乳油相比，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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（來源： 科技日報 ）
標簽：掃描電子顯微鏡,紅外光譜儀
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