分會

第五十七分會：農(nóng)業(yè)化學(xué)

摘要

將農(nóng)藥有效成分負載于智能響應(yīng)納米控釋載體中，是提高農(nóng)藥利用效率、降低農(nóng)藥環(huán)境風險的有效途徑。植物病原菌在侵染寄主過程中伴隨著生理生化的變化，如局部pH的降低，細胞壁降解酶含量的升高。因此，我們以春雷霉素和吡唑醚菌酯為模式農(nóng)藥，以金屬有機框架ZIF-90和MIL-101(Fe)@果膠為載體，基于病原菌侵染過程中侵染部位生理生化的變化設(shè)計多種防控藥物分子開關(guān)，分別制備了基于pH值、果膠酶和氧化還原的扳機控釋農(nóng)藥遞送系統(tǒng)。采用 TEM、FTIR、XPS、Zeta 電位分析、TGA、N2吸附和HPLC 等方法和手段對產(chǎn)物進行了物化性能表征，結(jié)果表明春雷霉素@ZIF-90和咪鮮胺@MIL-101(Fe)@果膠納米殺菌劑已被成功制備。光穩(wěn)定性結(jié)果表明，兩種納米殺菌劑均能有效減少UV光對農(nóng)藥有效成分的光解。釋放動力學(xué)研究結(jié)果表明，春雷霉素@ZIF-90納米殺菌劑具有pH響應(yīng)性能，能在酸性條件下降解春雷霉素和ZIF-90間的席夫堿鍵，同步釋放春雷霉素和鋅離子；咪鮮胺@MIL-101(Fe)@果膠納米殺菌劑表現(xiàn)出良好的GSH和果膠酶響應(yīng)性能，從而實現(xiàn)載體的降解和農(nóng)藥有效成分的釋放。生物活性研究結(jié)果表明，以病原菌侵染的寄主植物生理生化特征設(shè)計的兩種納米殺菌劑能有效抑制病原菌的生長，并比傳統(tǒng)制劑表現(xiàn)出更長的持效期。安全性評估結(jié)果表明，兩種扳機控釋納米殺菌劑均對水稻均未表現(xiàn)出任何不利影響，特別是MIL-101(Fe)@果膠納米載體對植物的生長還具有一定的促進作用。因此，基于病原菌生理生化的防控藥物分子開關(guān)設(shè)計的兩種納米殺菌劑在實現(xiàn)農(nóng)藥靶向遞送和減施增效方面具有巨大潛力。

關(guān)鍵詞

植物病原菌；生理生化特征；分子開關(guān)；扳機釋放；安全性

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