新型阿维菌素纳米控释剂的制备及性能研究

提出利用无机-有机双模板法,即以纳米碳酸钙(平均粒径为70 nm左右)作为无机模板,表面活性剂吸附在其表面作为有机模板,以硅酸钠为硅源,通过溶胶-凝胶法,制备出空心多孔SiO2纳米颗粒,其粒径很小,平均约100 nm,壁厚大约15 nm,孔径约4.5 nm。首次采用空心多孔SiO2纳米颗粒作为控释载体对阿维菌素进行载药研究。结果表明:空心多孔SiO2纳米颗粒对阿维菌素有较强的吸附能力,包埋率高达62.5%;其对阿维菌素的吸附主要为物理吸附;初步观察发现,空心多孔SiO2纳米颗粒能够保护阿维菌素不被紫外光降解。阿维菌素纳米控释剂(Av-PHSN)在连续不断搅拌的溶出介质中的控制释放时间可长达33 h以上,这表明新型空心多孔SiO2纳米控释剂具有很好的缓释效果。因此,空心多孔SiO2纳米颗粒可望作为理想的新一代农药保护型控释载体。     

Controlled release of avermectin from porous hollow silica nanoparticles

Porous hollow silica nanoparticles (PHSNs) with a diameter of ca 100 nm and a pore size of ca 4.5 nm were synthesized via a sol-gel route using inorganic calcium carbonate nanoparticles as templates. The synthesized PHSNs were subsequently employed as pesticide carriers to study the controlled release behaviour of avermectin. The avermectin-loaded PHSN (Av-PHSN) samples were characterized by BET, thermogravimetric analysis and IR, showing that the amount of avermectin encapsulated in the PHSN carrier could reach 58.3% w/w by a simple immersion loading method, and that most of the adsorption of avermectin on the Av-PHSN carrier might be physical. Avermectin may be loaded on the external surface, the pore channels in the wall and the inner core of the PHSN carriers, thus leading to a multi-stage sustained-release pattern from the Av-PHSN samples. Increasing pH or temperature intensified the avermectin release.     

阿维菌素缓控释载药体系的构建及应用研究进展

利用先进的功能材料和制备工艺,可以改善农药制剂的性能,提高农药稳定性,调控农药释放,提高农药利用率.阿维菌素作为一种广谱高效的抗生素类杀虫杀螨生物农药,广泛应用于农业、畜牧业和卫生等方面,但在紫外光和微生物作用下易分解,影响其药效的发挥.选择合适载体材料,优化制备工艺,既可以解决阿维菌素的稳定性问题,又可以提高其应用性...     

pH响应型毒死蜱水凝胶体系的构建及其缓释性能

传统农药易受到环境因子的影响而过早降解，导致利用率低下，利用响应型控释技术对传统农药剂型进行改善是提高农药利用率的有效措施。本研究使用多巴胺改性凹凸棒负载毒死蜱 (CPF)，将海藻酸盐作为包覆材料，利用外源挤出法与Ca2+ 交联，制备了能够对碱性条件作出特定响应的多巴胺改性凹凸棒/毒死蜱/海藻酸钙复合水凝胶 (PRCH)。通过扫描电镜 (SEM)、ζ-电位和比表面积测试 (BET) 对PRCH的形貌和结构进行表征，并研究PRCH在不同pH环境介质中的缓释性能、溶胀性能以及在紫外光和不同温度下的稳定性。结果表明:PRCH对毒死蜱的负载率高达85%，并能够在碱性条件下吸水溶胀，导致海藻酸钙孔道打开甚至结构坍塌，从而释放出毒死蜱。利用Korsmeyer-Peppas模型方程拟合曲线阐释PRCH的缓释机理为:在pH = 5.5的缓冲液中，毒死蜱的释药速率由药物的扩散和水凝胶溶胀共同决定；pH = 7.0时农药传输过程由水凝胶裂解的速率主导；而pH = 8.5时农药自身的扩散在毒死蜱的释放过程中起主要作用，但水凝胶的裂解加速了毒死蜱的扩散。PRCH比毒死蜱标准品拥有更强的紫外稳定性和温度稳定性。本研究表明，PRCH具备优异的载药性能、pH特定响应和绿色环保等优势，在提高传统农药施用稳定性和防治效果等方面具有良好的应用前景。     

负载咪鲜胺介孔二氧化硅粒子的制备及性能与安全性评价

介孔二氧化硅粒子 (MSNs) 可作为载体用于制备高载药量的农药缓控释剂,从而实现农药减量化使用和生态环境保护的目的。本研究采用“一锅法”制备了负载咪鲜胺的介孔二氧化硅载药粒子 (prochloraz@MSNs),并对其外观形貌、载药量、释放行为、抑菌作用以及对非靶标生物的安全性进行了系统研究。结果表明:所制备的prochloraz@MSNs呈规则球形,粒径均匀,平均粒径约240 nm,载药量为40.6%,释放速率与pH值和温度相关,酸性、碱性及高温条件均有利于其中咪鲜胺的释放。与常规制剂咪鲜胺乳油相比,prochloraz@MSNs对稻瘟病菌和小麦赤霉病菌的抑制效果更好,持效期更长;对斑马鱼、蚯蚓和人体肺部BEAS-2B细胞的毒性较低。因此,prochloraz@MSNs作为一种高效、低毒、安全的农药新剂型,在植物病害的可持续治理中将具有很好的发展潜力。     

新型pH响应性噻虫嗪纳米脂质体的制备及其杀虫活性

为提高农药利用率，减少环境风险，提高农药靶向性，利用胆固醇和硬脂胺通过自组装形成的非磷脂类纳米脂质体作为农药载体，构建了具有缓控释特性的噻虫嗪纳米脂质体。电镜和粒度分析结果表明，该纳米制剂呈现出良好的分散性和稳定性，载药后的纳米粒径为173.7 nm ± 1.6 nm，载药量为8.97%，带有正电荷的脂质体与噻虫嗪间存在静电相互作用。体外释放试验结果表明，相对于原药组8 h内完全释放，噻虫嗪纳米脂质体8 h累计释放率为62%，实现了噻虫嗪的缓释效果。制备的噻虫嗪纳米脂质体具有碱性pH敏感性，其中当pH值为10.0时噻虫嗪的释放速率显著提高，有助于噻虫嗪在鳞翅目昆虫独特的碱性pH中肠环境中进行响应性释放和积累。以亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis为模式昆虫的杀虫活性试验结果表明，有效成分为0.6 mg/mL的噻虫嗪纳米脂质体较原药组的杀虫活性更佳，作用1 d后原药组仅部分影响其生命活动，而纳米脂质体组存活率已降至60%以下，表现出纳米脂质体载体提高了噻虫嗪对玉米螟的杀虫活性。以非磷脂类脂质体作为农药载体，为农药活性成分的定向可控递送和缓控释提供了新的理论依据与技术途径，不仅可高效提高农药利用率，同时具备经济和环境友好等优势，具有广阔的应用前景。     

pH响应性吡唑醚菌酯/沸石咪唑酯骨架材料纳米颗粒的制备及抑菌活性

沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-8)稳定性好,比表面积大,纳米粒径可调,具有酸敏感性.为研究其在农药递送中作为缓控释载体的性能和应用,以吡唑醚菌酯(pyraclostrobin,以下简称Pyr)为模式农药,以二价锌为配位中心,二甲基咪唑为有机配体,采用"一锅法"制备了pH响应性吡唑醚菌酯控释剂Pyr@ZIF-8;通过扫描电...     

介孔活性炭阿维菌素载药系统的性能研究

研究了介孔活性炭对阿维菌素的载药特性,以判断其作为阿维菌素载体的可能性。以扫描电子显微镜、比表面积分析仪和粒度分析仪对其进行了物理性状表征。将其负载阿维菌素的能力与常规农药载体进行比较,并进一步分析和评价了该载药系统的吸附动力学特性、缓-控释性能和抗紫外光降解能力。结果表明:供试活性炭载体为不规则球形颗粒状介孔材料,平均粒径为814 nm,比表面积为1 719.25 cm2/g,孔容积为0.043 cm3/g,孔径为4.80 nm。吸收动力学数据符合伪二级动力学模型,对阿维菌素的载药量为220.6 mg/g,显著高于其他常规农药载体,呈现了优良的吸附性能;载药系统的释药时间从90 h延长到672 h以上,表现出了良好的缓释效果;紫外光照射72 h后,阿维菌素原药的分解率为77%,而有活性炭载体保护的阿维菌素的分解率为30% ,表明该载药系统有效地减缓了阿维菌素的光降解速率。研究表明,以介孔活性炭作为阿维菌素载体,可显著改善药物的缓-控释特性以及分散性和光稳定性。     

多粘类芽胞杆菌胞外多糖在微生物农药剂型中的功能研究

为探明生防菌胞外多糖在微生物农药制剂加工中的应用潜力及价值,考察了多糖粗提物对农药载体的助悬浮作用及对生防菌的热保护和紫外保护作用。结果表明:多粘类芽胞杆菌Paenibacillus polymyxa (HY96-2)胞外多糖对硅藻土、高岭土和碳酸钙3种载体具有明显的助悬浮作用,当载体中多糖粗提物添加量为0.25 g/g时,3种载体的悬浮率可分别提高62.6%、161.8%和284.0%。此外,该胞外多糖对HY96-2芽胞还表现出明显的热保护作用,对HY96-2和海洋芽胞杆菌Bacillus marinus(B-9987)的营养细胞及芽胞表现出明显的紫外保护作用:添加质量体积分数为0.5%的多糖粗提物后,HY96-2芽胞在80 ℃处理20 min后的存活率比对照提高了31.0%,经紫外(UV-B,290~320 nm)照射6 h后,HY96-2营养细胞和芽胞的存活率分别比对照提高了14.1%和22.6% ,B-9987营养细胞和芽胞的存活率分别比对照提高了36.4%和29.5%。该胞外多糖可用作多粘类芽胞杆菌可湿性粉剂加工中的助剂,以替代或减少化学助剂的使用。     

印楝素和阿维菌素的液相色谱法同时测定

提出了一种可同时测定印楝素·阿维菌素乳油中印楝素和阿维菌素B1a的液相色谱法。该方法使用Hypersil ODS C18(250 mm×4 mm,5 μm)色谱柱和紫外检测器(印楝素λ 215 nm,阿维菌素B1a λ 240 nm),印楝素和阿维菌素B1a的回收率分别为97.5%~105.0% 和98.0%~107.5%,相对标准偏差分别为1.70%和1.60%,达到了简便、快速、准确的目的。     

解淀粉芽胞杆菌JDF-6液态发酵条件优化及抑菌蛋白的分析

为探讨解淀粉芽胞杆菌JDF-6液体发酵条件及抑菌蛋白性质,以菌量和抑菌蛋白粗提液活性为指标,采用单因素和正交试验对菌株的最适发酵培养基成分及发酵条件进行优化,同时通过硫酸铵沉淀法提取抑菌蛋白粗提液,并进行稳定性试验。结果表明,菌株JDF-6最适培养基配比为3.0%蔗糖,1%酵母粉,2%茶渣饼,0.3%硫酸锰;最适发酵条件为发酵时间120 h,发酵温度30℃,初始p H 6.5~7.0,接种量5%,250 m L装液量为100 m L。优化后菌株JDF-6抑菌活性提高51.6%,经50%饱和度硫酸铵沉淀获得的抑菌蛋白的粗提液对蛋白酶、高温(100℃以上)、紫外光(光照8 h以上)敏感,抑菌活性均下降。     

高效叶面沉积的功能化农药递送体系研究进展

农药在靶标表面的持留与沉积是剂量传递中的重要过程,直接关系到农药剂量传递效率和生态环境安全。目前我国农药在施用过程中界面传递环节损失较大,导致农药利用率低下,因此,如何通过合理的科学手段增加农药的叶面沉积效率,对改善农药流失具有重要的意义,也是当前我国农业发展的重大科技问题之一。近年来,根据有害生物的发生规律、作用特点及环境条件,应运而生了多种高效、安全、经济的功能化药物递送体系,不仅可以通过调控农药的持续释放来延长持效期,又可以提高农药在靶标表面上的沉积与持留,是提高农药有效性与安全性的重要途径。基于此,本文分别从靶标作物表面化学成分与微纳结构两个关键因素出发,综述了功能化载体在改善农药叶面沉积性能方面的研究概况及其发展趋势,并针对功能化载体的制备工艺、拓扑形貌、释放性能、叶面沉积与持留及其靶标生物防效等方面进行了归纳。内容主要包括利用功能分子 (多巴胺、单宁酸、聚乙烯醇、聚乳酸等) 对载体表面进行修饰改性,增加载体与靶标之间的非共价键作用,或者构建具有特殊拓扑形貌的载体 (纤维状、网络状、帽子形等),以此来增加界面传递过程中载体与靶标之间的尺寸效应,减少损失,最终提高农药的叶面沉积性能与剂量释放调控。此外,文章还分析了当前高效叶面沉积功能化载体应用中存在的问题与未来的研究方向,以期为进一步提高农药剂量传递效率开拓新的方向。     

The stability and degradation of a new biological pesticide,pyoluteorin

BACKGROUND: Pyoluteorin (Plt) is a polyketide metabolite produced by fluorescent Pseudomonas. It controls a wide range of pests, including bacteria, epiphytes and weeds. It could become widely used as a new biological pesticide. However, ignorance of the stability of Plt is an obstacle to its use. This work studied the stability of Plt and its degradation under different conditions, including temperature, pH and UV–visible light irradiation. RESULTS: Degradation of Plt followed first‐order reaction kinetics. The degradation rate increased with increased temperature. The derived activation energy was 11.06 J mol^?1 K^?1. Plt was relatively stable in neutral solutions, in contrast to acid and alkaline solutions. Visible irradiation had no obvious effect on Plt stability, while UV irradiation greatly decreased its half‐life to 3–4 days, in contrast to its half‐life of 25 days in the dark. CONCLUSION: Plt is relatively stable in pure water solutions and at room temperature, with a half‐life of more than 20 days. However, UV irradiation and acidic or alkaline solutions will enhance its degradation, reducing its half‐life by a factor of 0.1–0.3. Before Plt is widely used as a pesticide, it might be necessary to modify the structure of Plt to make it more stable. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

吡唑醚菌酯/二氧化硅微球的释放行为与生物活性评价

为了对二氧化硅载药体系进行评价,以吡唑醚菌酯为模式农药,利用其与正硅酸乙酯在碱性条件下的水解缩合反应,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,制备了吡唑醚菌酯/二氧化硅微球。通过扫描电子显微镜、Nicolet iS5傅里叶变换红外光谱及高效液相色谱等表征了微球的表面形态和化学结构,测定了其在水中的光解速率;并采用透析袋法探讨了该微球在不同pH值和不同温度下的缓释行为,通过菌丝生长速率法测定了该微球对稻瘟病菌的毒力,评价了其生物活性。结果表明:所制备的吡唑醚菌酯/二氧化硅微球外观形貌较为规整,粒径在0.998~1.428 μm之间,其最大载药量可达50.73%。该微球在碱性条件下的释药速率快于酸性条件下,且其释放均符合一级反应动力学方程,在中性条件下其释药符合Ritger-Peppas方程;与pH值相比,温度对其释药速率的影响较小。给药后第5天,所制备吡唑醚菌酯/二氧化硅微球的毒力与原药相近,给药后第9天,其毒力是原药的11.7倍,缓释效果显著。该吡唑醚菌酯/二氧化硅微球在紫外灯照射10 h后光解率为38.98%,明显低于吡唑醚菌酯原药的光解率(68.92%)。     

辣椒褐斑病菌生物学特性研究

本文对辣椒褐斑病病原菌Cercospora capsici Heald et Wolf的生物学特性进行了研究,结果表明,不同的营养、温度、pH等条件对菌丝生长和孢子萌发有显著影响。病菌菌丝的生长以PDA培养基为最适;适宜温度为20~25℃,最适温度为25℃;最适pH为8.0~9.0,光照对菌丝生长没有明显的促进作用,菌丝致死温度及时间为55℃ 10 min。分生孢子萌发适宜碳源为1%的蔗糖溶液,适宜氮源为1%的甘氨酸溶液;孢子萌发适宜温度为20~30℃,最适温度25℃;最适pH为5~6,光照对孢子萌发没有明显的促进作用,分生孢子致死温度及时间为52℃10 min。     

山葵墨入病菌生物学特性研究

对山葵墨入病病株进行分离鉴定,明确其病原菌为山葵茎点霉菌(Phoma wasabiae Yokogi)。对该菌生物学特性研究结果表明,适宜该菌生长的培养基为PDA培养基,不同的温度、pH、光照等条件对山葵茎点霉菌的菌丝生长和产孢有显著的影响。该菌适宜的生长温度为19-25℃,最适温度为22℃;适宜生长的pH为6.0-9.0,最适pH7-8;该菌在黑暗条件下比在光照和光暗交替处理下生长快,且产孢的能力相对强;致死温度为55℃。10min。     

三唑磷原药及其中相关杂质治螟磷的水解特性研究

采用气-质联用定性、气相色谱法定量,对三唑磷原药中的三唑磷及其相关杂质治螟磷在不同温度和不同pH值下的水解规律进行了研究。结果表明:三唑磷属于水解不稳定化合物,在50℃时5 d的水解率在pH为5、7、9时分别为48.0% 、70.7%和79.4%;杂质治螟磷则均大于86%,较三唑磷更易水解。 三唑磷和治螟磷的水解速率受温度影响较大,温度升高,半衰期缩短;pH值增大,三唑磷水解速率明显加快,而pH值对治螟磷水解的影响不明显。相同条件下,三唑磷的水解速度比治螟磷慢,其水解半衰期是治螟磷的1.4~6.0倍,差异随温度升高和pH值变大而减小。在上述实验条件下,三唑磷的水解特性介于易降解到中等降解之间,治螟磷呈易降解特性。     

新疆棉花病虫害防治药剂剂型研发策略

棉花是我国重要的经济作物,也是受病虫害危害最严重的农作物之一。目前化学防治仍是棉田病虫害防治的重要技术。新疆棉区是我国最大的棉花主产区,气候类型属于典型的温带大陆性气候,具有光照充足、夏季高温干旱、多风、昼夜温差大等特殊气候特点,农药药液喷施过程中容易发生蒸发、飘移、降解等损失,严重影响药剂的防治效果。本文综述了温湿度、风、光照等环境因子对药剂防治效果的影响,以及国内外对提升药剂防治效果采取的调控措施,并结合新疆棉田的特殊气候条件提出了剂型研发的新策略。在提升产品理化稳定性的前提下,还需综合考虑有效成分的理化性质、棉花叶片的结构及润湿特性、施药器械等多种因素。结合农药学、植物保护学、界面化学、有机化学等多学科交叉理论知识指导,利用先进的技术和载体材料研发环境响应型、靶向高效的农药剂型,结合配套使用技术及措施,探索农药高效利用及减量调控途径,为实现农药减量增效、引领棉花产业绿色发展提供科技支撑。     

乙草胺碳酸钙微球的制备方法及其缓释性能研究

为增加乙草胺的持效性,将乙草胺与氯化钙-十二烷基硫酸钠溶液混合后与碳酸钠反应制得乙草胺碳酸钙微球。通过扫描电镜、粒径分布仪及高效液相色谱等对该微球进行了表征,并对制备工艺、载药率及缓释性能等进行了探讨。结果表明:碳酸钙载体晶型主要为方解石结构;常温条件下,当n(CaCl2):n (Na2CO3):n(SDS)=1:2:2、搅拌速率为500 r/min、搅拌时间为10 min时,损耗率为0.2%,载药率接近20%;所得碳酸钙微球呈球形,粒径分布窄,且呈正态分布;微球中乙草胺的释放速率随温度和pH值的升高而增加。该微球制备工艺的优化及缓释性能研究结果可为田间定时、定量的释药研究及应用提供参考。     

马唐生防真菌弯孢霉(Curvularia sp.)菌株QZ-200的生物学特性研究

 本文主要研究影响马唐生防菌弯孢霉(curvularia sp.)菌株QZ-200营养生长、孢子萌发及孢子形成的因子。该菌在SCS(黄豆粉-玉米粉-蔗糖)培养基上生长最好;生长温度为10~40℃,最适为28℃;pH为2~11,最适pH为6;在以葡萄糖为碳源、以磷酸氢二铵为N源的Czapek培养基上生长良好。分生孢子萌发的温度为10~45℃,最适为28~30℃,失活温度为52℃10min;pH为2~11,适宜为5~8;以自由水或饱和湿度条件下萌发率最高;1%蛋白胨、1%牛肉浸膏、0.1%的TW-80、1%马唐煎汁和0.2%的菜籽油溶液明显提高萌发速度。该菌孢子形成的温度为15~35℃,最适为28℃;连续光照比光暗12h交替处理更有利于产孢,黑光灯为最佳光源。