華東理工大學(xué)在新型納米農(nóng)藥的設(shè)計(jì)和調(diào)控研究方面取得新進(jìn)展

2023年10月12日，華東理工大學(xué)化工學(xué)院在新型納米農(nóng)藥的設(shè)計(jì)和調(diào)控研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“Deposition and Water Repelling of Temperature-Responsive Nanopesticides on Leaves”為題發(fā)表在《Nature Communications》雜志上。農(nóng)業(yè)是全球重要的食物來(lái)源，農(nóng)藥被廣泛用于提高作物產(chǎn)量。然而，由于雨水沖刷、光解、化學(xué)降解和地表徑流等原因，只有小部分（1%～25%）活性成分被目標(biāo)生物所利用。農(nóng)藥液滴對(duì)作物葉片的附著力很弱，這是造成農(nóng)藥噴灑浪費(fèi)的主要原因。此外，極端天氣如高溫、暴雨等壓力因素正導(dǎo)致全球作物產(chǎn)量持續(xù)下降約50%。因此，迫切需要提高納米農(nóng)藥在葉片上的粘附力，這將有助于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率并增強(qiáng)對(duì)氣候變化的抵抗力。本研究以溫度響應(yīng)共聚物聚-（2-（二甲基氨基）乙基甲基丙烯酸酯）-b-聚（ε-己內(nèi)酯）（PDMAEMA-b-PCL）為載體，通過(guò)瞬時(shí)納米沉淀技術(shù)高效制備了具有溫度響應(yīng)、高葉片粘附以及高載藥率的納米農(nóng)藥制劑，具有良好的穩(wěn)定性。與市售制劑相比，聚合物的包裹改善了戊唑醇的沉積效果，與葉面接觸角降低了40°。由于納米粒子的小尺寸效應(yīng)和范德華相互作用，其抗雨水沖刷效果比市售制劑提高了37%。與商業(yè)制劑相比，戊唑醇納米粒子對(duì)斑馬魚(yú)的急性毒性降低了25倍以上，這表明此納米制劑具有良好的生物相容性。這項(xiàng)工作有望增強(qiáng)農(nóng)藥液滴的沉積和附著力，最大限度地提高農(nóng)藥的利用率，解決農(nóng)藥應(yīng)用難題之一。