農(nóng)學(xué)院趙金浩團(tuán)隊(duì)在納米材料對(duì)農(nóng)藥溫控釋放方面的研究取得進(jìn)展
化學(xué)農(nóng)藥的大量使用會(huì)引起農(nóng)藥殘留、抗藥性、食品安全、生態(tài)等諸多風(fēng)險(xiǎn)。農(nóng)藥智能緩控釋體系可以響應(yīng)pH、溫度、酶、谷胱甘肽、水和光照等環(huán)境條件的變化而觸動(dòng)納米材料開關(guān)，釋放負(fù)載的農(nóng)藥，達(dá)到延長(zhǎng)持效期、減少用藥次數(shù)、提高農(nóng)藥有效利用率的目的。在不同類型的響應(yīng)體系中，溫度顯著影響昆蟲的發(fā)育和種群密度，因此將納米材料技術(shù)與溫度響應(yīng)控釋體系交叉用于農(nóng)藥的智能釋放具有重要研究?jī)r(jià)值。
近日，《Journal of Hazardous Materials》在線發(fā)表了浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院趙金浩課題組題為“A temperature-responsive release cellulose-based microcapsule loaded with chlorpyrifos for sustainable pest control”研究論文。該研究模擬害蟲與作物互作生境中的環(huán)境溫度因子，以正十六烷（熔點(diǎn)=18°C）為溫控開關(guān)，以化學(xué)改性的納米纖維素為囊壁負(fù)載當(dāng)今國(guó)內(nèi)用量很大的殺蟲劑-毒死蜱并分散在水中，利用O/W乳液界面聚合反應(yīng)，制備了毒死蜱溫控微囊。與常規(guī)劑型相比，該微囊在黃瓜和花生葉片表面具有更強(qiáng)的附著力。體外釋放試驗(yàn)表明，隨著溫度的變化，微囊內(nèi)核十六烷發(fā)生相變導(dǎo)致毒死蜱呈現(xiàn)隨溫度變化可調(diào)的、可控的釋放特性。進(jìn)一步的室內(nèi)生物測(cè)定研究表明，微膠囊對(duì)小菜蛾的控制效果與溫度呈正相關(guān)。與毒死蜱原藥相比，微囊對(duì)斑馬魚的急性毒性降低了5倍以上。這些結(jié)果表明，該溫控型微囊釋放體系對(duì)于開發(fā)高效、持效、環(huán)保、低用藥量的農(nóng)藥新制劑展現(xiàn)出良好的潛力。
該課題組近年來專注于環(huán)保易降解型納米材料的設(shè)計(jì)、合成并用于農(nóng)藥智能緩控釋放與靶向傳遞方面的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，這些材料還可用于提高作物抗蟲、抗病能力的RNA、DNA等遺傳物質(zhì)的傳遞與控釋。相關(guān)工作已先后發(fā)表在Chemical Communications, Organic Letters, Journal of Cleaner Production, Journal of Hazardous Materials，Science of the Total Environment, Journal of Agricultural and Food Chemistry等期刊上。
博士生肖豆鑫為該論文的第一作者，趙金浩副教授為該論文通訊作者。上述研究得到了十三五國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的資助。
論文鏈接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030438942031640X?via%3D ihub.
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（農(nóng)藥與環(huán)境毒理研究所供稿）
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