溴氰蟲酰胺納米緩釋劑和吡唑醚菌酯納米緩釋劑的制備及生物活性研究.pdf

1、農(nóng)藥可以快速和有效地防治植物病蟲草害，在保證世界糧食產(chǎn)量中起著不可取代的重要作用。納米農(nóng)藥緩釋劑不僅可以防止有效成分作用于靶標(biāo)前的流失，而且可以減少暴露于環(huán)境中的農(nóng)藥量，從而降低農(nóng)藥對環(huán)境及人類的威脅。介孔二氧化硅納米粒子具有尺寸可調(diào)節(jié)、孔道有序、比表面積大和生物相容性等特點，是生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的材料，同時也是納米農(nóng)藥緩釋劑研究的熱點載體材料。本論文基于中空介孔二氧化硅納米粒子，針對常用農(nóng)藥劑型存在的弊端，開展多功能納米農(nóng)藥緩釋

2、劑的研究。主要研究結(jié)果如下:
　　1.以具有均一粒徑(400nm)的聚苯乙烯納米球為模板，以正硅酸乙酯為硅源，制備了具有中空結(jié)構(gòu)的介孔二氧化硅納米粒子(HMS)。HMS經(jīng)過3-氨丙基三乙氧基硅烷和2-溴異丁酰溴表面改性后，利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)，在HMS表面接枝高分子材料聚雙丙酮丙烯酰胺，得到內(nèi)層為介孔二氧化硅、外層為聚雙丙酮丙烯酰胺的粘附性有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料(HMS-PDAAM)。溴氰蟲酰胺(cyantraniliprole

3、，CNAP)作為模式藥物負(fù)載到該材料中，制得粘附性溴氰蟲酰胺納米緩釋劑(CNAP-HMS-PDAAM)。通過掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、熱重和差熱分析(TGA-DTA)、傅里葉紅外光譜(FT-IR)和Brunauer-Emmett-Teller(BET)等對該緩釋劑進(jìn)行表征，結(jié)果表明:HMS-PDAAM納米粒子已成功制備，其具有粒徑均一性和較好的分散性，對溴氰蟲酰胺負(fù)載率達(dá)50％。緩釋動力學(xué)實驗表明:該緩釋劑相較于單純的HM

4、S負(fù)載的溴氰蟲酰胺緩釋劑(CNAP-HMS)有更好的緩釋性能，緩釋期超過25天。穩(wěn)定性實驗表明:相較于原藥，該緩釋劑在紫外光和高溫下更穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的抗紫外和高溫分解性能。葉面粘附性實驗表明:HMS-PDAAM納米粒子在水稻葉面上具有較強(qiáng)的耐雨水沖刷能力。稻縱卷葉螟防效試驗結(jié)果表明:相同劑量下，藥后3d、7d和14d，粘附性溴氰蟲酰胺納米緩釋劑對稻縱卷葉螟的防效分別為41.2％、53.8％和59.1％，與10％溴氰蟲酰胺可分散油懸浮劑（

5、防效分別為37.1％、58.3％和64.2％）相當(dāng);藥后28d，粘附性溴氰蟲酰胺納米緩釋劑對稻縱卷葉螟的防效為64.8％，顯著優(yōu)于10％溴氰蟲酰胺可分散油懸浮劑（防效為21.3％）。二化螟防效試驗結(jié)果表明:藥后21d，在相同劑量下，粘附性溴氰蟲酰胺納米緩釋劑對二化螟的防效為53.0％，顯著優(yōu)于10％溴氰蟲酰胺可分散油懸浮劑（防效為14.8％），具有較長的持效期。
　　2.通過一步合成的方法，以正硅酸乙酯和3-氨丙基三乙氧基硅烷為硅

6、源，以具有均一粒徑(130nm)的聚苯乙烯納米球為硬模板，制備了氨功能化的中空介孔二氧化硅納米粒子(HMS-NH2)。HMS-NH2經(jīng)過丁二酸酐改性后，得到羧基官能化的中空介孔二氧化硅納米粒子(HMS-COOH)。通過浸漬法將吡唑醚菌酯(pyraclostrobin，PYR)負(fù)載到HMS-COOH中，通過酯化反應(yīng)將羥丙基纖維素(HPC)連接到HMS-COOH表面，HPC用來封堵介孔孔道，最終得到納米緩釋劑PYR-HMS-HPC。通過SE

7、M、TEM、TGA-DTA、FT-IR和BET等對該緩釋劑進(jìn)行表征，結(jié)果表明:PYR-HMS-HPC納米復(fù)合物已成功合成，形貌為規(guī)則的球形，分散良好，粒徑約一(140nm)，且對吡唑醚菌酯的負(fù)載率為13.3％。此外，PYR-HMS-HPC具有酸和酶雙響應(yīng)釋放性能，能有效地防止吡唑醚菌酯的光解，并可顯著地降低吡唑醚菌酯的遺傳毒性。生物活性結(jié)果表明:PYR-HMS-HPC在藥后7d對稻瘟病菌的EC50為0.0032mg/L，均顯著低于吡唑醚