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。     

基于氧化硅介孔材料的啶酰菌胺纳米农药制备及其性能评价

为解决疏水性杀菌剂啶酰菌胺水分散性差、有效利用率低等问题,采用溶液吸附法,以2种介孔氧化硅分子筛SBA-15与FDU-12为载体构建负载啶酰菌胺的纳米载药体系,对2种纳米载体的形貌及结构等表征特性进行分析,并以立枯丝核菌Rhizoctonia solani为靶标对纳米农药的抑菌作用进行评价。结果表明:成功构建了负载啶酰菌胺的纳米载药体系Bos-SBA-15和Bos-FDU-12,2种纳米载体结构分布均匀,Bos-SBA-15纳米颗粒呈椭球棒状,Bos-FDU-12纳米颗粒呈颗粒状,粒径分别为680.33 nm和870.61 nm;X射线衍射分析和热重分析结果证明啶酰菌胺已成功装载到SBA-15和FDU-12中,载药量分别为31.49%和22.44%。Bos-SBA-15和Bos-FDU-12在高温54℃贮存14 d时分解率仅为4.87%和4.41%,表明所构建纳米农药具有良好的热稳定性。Bos-SBA-15和Bos-FDU-12纳米农药缓释性好,在288 h累积释放率达到69.42%和64.34%。Bos-SBA-15与BosFDU-12纳米农药对立枯丝核菌的EC_(50)分别为34.11μg/mL和41.54μg/mL,对立枯丝核菌后期生长阶段的抑制效果更显著。     

农药水分散颗粒剂中常见填料的性能分析

本文利用BET比表面积分析仪、紫外吸收光谱仪、高效液相色谱仪等手段研究了包括硅藻土、海泡石、高岭土、白炭黑、滑石粉、蒙脱石、玉米淀粉等7种常见水分散颗粒剂填料的表面性质如比表面积、孔容和孔径等性质;4种分散剂(SD-816、2700、NNO、D425)和各种填料伍配后分散悬浮性分析以及各填料对分散剂的吸附量大小;各填料对戊唑醇原药溶液的吸附动力学研究。分析得到蒙脱石的比表面积最大,达到了242.965m2/g,白炭黑、硅藻土次之;白炭黑的孔容最大,达到0.400cm2/g,玉米淀粉的孔容最小,只有0.021cm2/g,各种填料的孔大小都属于介孔;4种分散剂对硅藻土、玉米淀粉以及滑石粉的分散悬浮能力较好,蒙脱石对4种分散剂的吸附量均最大,玉米淀粉对4种分散剂的吸附量均最小;各填料对戊唑醇原药的吸附动力学数据用一级动力学方程模型拟合最好。     

介孔活性炭表面改性对两种农用抗生素吸附性能的影响

研究了介孔活性炭通过用硝酸和氨水进行表面改性后对2种农用抗生素——阿维菌素和井冈霉素吸附性能的影响。结果表明:硝酸可增加介孔活性炭表面的酸性亲水基团,从而增加了对亲水性药物井冈霉素的吸附量,但却降低了对疏水性药物阿维菌素的吸附量;但当硝酸质量分数超过55%、温度超过60 ℃时,硝酸的强氧化作用会破坏活性炭的部分孔隙结构,使其对井冈霉素的吸附量有所下降。与之相反,氨水则因减少了介孔活性炭表面的酸性亲水基团而对阿维菌素的吸附量有所上升。利用SAS统计软件进行相关性分析,证实介孔活性炭表面酸性基团数量、尤其是羧基的数量与其对井冈霉素和阿维菌素的吸附量呈极显著相关,相关系数分别为0.560 2和-0.873 7。由此推断:增加介孔活性炭表面的酸性亲水基团,可以在一定程度上增加活性炭对亲水性药物的吸附量;而增加疏水性基团,则可以增加其对疏水性药物的吸附量。     

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。     

共缩聚法制备氨基化介孔硅及其对毒死蜱的缓释性能

通过化学修饰法对介孔硅（MCM-41）进行改性。以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂、正硅酸乙酯（TEOS）为硅源、3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）为改性剂,采用共缩聚法制备了氨基化介孔硅（NH2-MCM-41）,并以毒死蜱为模型药物,制备了毒死蜱/氨基化介孔硅载药体系。利用X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附、透射扫描电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、Zeta电位和傅里叶红外光谱（FTIR）对MCM-41和NH2-MCM-41的结构、形貌、Zeta电位和毒死蜱的负载情况进行了表征,考察了MCM-41和NH2-MCM-41对毒死蜱的吸附量和缓释性能,并着重探究了NH2-MCM-41与毒死蜱之间的作用力。结果表明:NH2-MCM-41和MCM-41均为有序的六方相介孔结构。MCM-41对毒死蜱的吸附量为106 mg/g,而NH2-MCM-41的最大吸附量为178 mg/g,且后者的吸附量随其Zeta电位值升高而增大。APTES的加入有利于改善MCM-41对毒死蜱的缓释性能;载药体系的释药行为可用Higuchi动力学模型来描述。     

基于介孔二氧化硅的鱼藤酮纳米颗粒的制备及其性能研究

纳米材料作为农药载体可提高农药稳定性和调控农药释放速率，是提高农药利用率的重要手段。介孔二氧化硅纳米粒子 (MSNs) 是一种具高比表面积、粒径与孔径可调节和生物相容性良好的纳米载体。鱼藤酮是非内吸性植物源杀虫剂，在环境中易降解。本研究先通过改良的软模板法制备出粒径均一的MSNs，再通过溶剂挥发法将鱼藤酮负载到MSNs中，制备得到载鱼藤酮MSNs (Rot@MSNs)，其载药率达31.6%，具有良好的缓释特性，缓释时间可达288 h以上；施药处理3 d后在番茄的上部叶片和下部叶片中均检测到了鱼藤酮，表明纳米载体MSNs提高了鱼藤酮在番茄植株中的内吸和传导能力。该研究对于减少农药使用量、降低环境污染等具有重要意义。     

基于介孔二氧化硅纳米粒子的农药可控释放研究进展

鉴于介孔二氧化硅纳米粒子（mesoporous silica nanoparticles,MSNs）具有比表面积大、孔径可调节、孔道均匀、内外表面易于修饰和生物相容性好等优点,其在药物控释方面的应用已成为当前国内外研究的热点。本文综述了介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法（软模板法、硬模板法和自模板法）,表征技术[扫描电镜分析（SEM）、透射电镜分析（TEM）、X射线衍射分析（XRD）、物理吸附分析、热重和差热分析（TGA-DTA）和傅里叶红外光谱分析（FT-IR）]及其在农药领域的研究应用状况,探讨了以介孔二氧化硅纳米粒子作为农药载体时存在的问题,并对其应用前景进行了展望。     

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...     

Study of UV-shielding properties of novel porous hollow silica nanoparticle carriers for avermectin

The shielding protection given by self-prepared porous hollow silica nanoparticles (PHSN) to pesticides from degradation by UV light was investigated using avermectin as a model pesticide. It was demonstrated that PHSN carriers with a shell thickness of approximately 15 nm and a pore diameter of 4-5 nm have an encapsulation capacity of 625 g kg(-1) for avermectin using a supercritical fluid loading method. PHSN carriers exhibited remarkable UV-shielding properties for avermectin. This was affected by the intensity of UV light, the pH and the temperature of the release medium. Rises in UV intensity, pH and/or temperature reduced the UV protection of PHSN for avermectin. In addition, avermectin loaded into the inner core of the PHSN carriers was released slowly into the release medium for about 30 days following a typical sustained-release pattern. It thus appears that PHSN carriers have a promising future in applications requiring sustained pesticide release.     

阿维菌素B2海藻酸钠-壳聚糖包埋颗粒剂的制备及性能研究

为了提高阿维菌素B2的农药利用率,以海藻酸钠与壳聚糖为复合载体,采用复凝聚法制备了阿维菌素B2海藻酸钠-壳聚糖包埋颗粒剂,并研究了其理化性质及其在土壤中的释放性能。通过单因素试验筛选出对包埋颗粒剂包埋率影响较大的因素,并进行正交试验,以获得优化制备配方;用红外光谱表征包埋颗粒剂的化学结构,用扫描电子显微镜（SEM）观察其物理形态。采用土壤包埋法研究了其模拟释放性能。结果显示:制备阿维菌素B2海藻酸钠-壳聚糖包埋颗粒剂的优选配方为海藻酸钠质量分数1.5%,壳聚糖质量分数1%,Tween-20质量分数0.75%,投药量m（阿维菌素B2）: m（海藻酸钠）= 1 : 2,油水比[m（油相）: m（水相）] = 1 : 20;所制备的包埋颗粒剂的载药量为22.38% ± 0.25%,包埋率为95.26% ± 0.61%。SEM图像显示,包埋颗粒剂形状不规则;红外光谱数据显示,阿维菌素B2被成功包埋于载体中。土壤中的释放性能试验结果表明:包埋颗粒剂在土壤中突释明显,在前30 d,阿维菌素B2的释放量占80 d总释放量的60%以上;小粒径颗粒剂具有更快的释放速率。粒径150~300 μm和 > 300 μm的包埋颗粒剂释放符合一级动力学方程,粒径150~300 μm和 < 150 μm的包埋颗粒剂亦符合Higuchi方程。     

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.     

硅藻土和滑石粉作为荧光假单胞菌P13菌剂的载体研究

从菌体的吸附和释放两方面,研究了硅藻土和滑石粉在不同条件下作为生防菌荧光假单胞菌P13菌剂载体的可能性。结果表明,在温度为25℃,pH7时,两种材料对P13菌剂有良好的吸附效果,且吸附速率较快。扫描电镜分析表明,吸附过程可能与硅藻土表面和微孔结构,滑石粉片层结构以及菌体形态有关。在制备干粉状菌剂时,硅藻土和滑石粉与溶剂比例分别为100：50（m/v）和100：24（m/v）时,菌体释放率较高。表明硅藻土和滑石粉是良好的载体材料且具有应用前景。     

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。     

环境响应性载体材料在农药控释中的应用研究进展

环境响应性载体材料是一种新兴的智能复合材料,能够响应酶、氧化还原、pH值、光、温度、电场、磁场和离子强度等环境刺激的变化,实现有效成分的靶向控制释放,在药物控释方面表现出突出的优越性,具有广阔的应用前景,已成为目前医药、食品和环境工程等领域的研究热点。文章综述了环境响应性载体材料的种类及其在农药领域的研究及应用状况,探讨了以环境响应性载体材料作为农药载体时存在的问题,并对其应用前景进行了展望。目前常见的环境响应性载体材料主要包括酶响应性载体材料、pH响应性载体材料、氧化还原响应性载体材料、光响应性载体材料及温度响应性载体材料等种类,已被广泛应用于药物传递、分离纯化、临床诊断以及酶和细胞的固定化等领域,其作为助剂在农药制剂加工中的应用尚处于基础阶段,在商业化与规模化应用等方面还有待进一步研究完善。