本站消息 近日，學(xué)校植物保護(hù)學(xué)院劉屹湘教授聯(lián)合中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)曹永松教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《Journal of Advanced Research》上發(fā)表題為"A general strategy for the efficient utilization of Microbiocide by using polyacrylic acid sodium as a flexible framework material"的研究論文。該研究通過(guò)一鍋法成功構(gòu)建了三種以聚丙烯酸鈉（PAS）為柔性載體、硫化銅納米顆粒（CuS NPs）為骨架的pH響應(yīng)型納米載藥系統(tǒng)，顯著提高了殺菌劑的利用率、光穩(wěn)定性和環(huán)境安全性，為綠色農(nóng)藥的研發(fā)與應(yīng)用提供了新策略。
長(zhǎng)期以來(lái)，農(nóng)藥利用率低、持效期短、光解快以及對(duì)環(huán)境和非靶標(biāo)生物毒性大等問(wèn)題嚴(yán)重制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。雖然控釋技術(shù)在一定程度上可緩解上述問(wèn)題，但傳統(tǒng)載體依賴被動(dòng)擴(kuò)散和材料降解釋藥，缺乏對(duì)環(huán)境信號(hào)的主動(dòng)響應(yīng)能力。
該研究開(kāi)發(fā)了一種以聚丙烯酸鈉（PAS）為軟骨架材料，通過(guò)一鍋法制備載藥硫化銅納米顆粒（Microbicide@PAS-CuS NPs）的策略。該策略基于配位作用原位反應(yīng)得到納米骨架，并利用親疏水作用同步負(fù)載殺菌劑。該納米系統(tǒng)在酸性環(huán)境（pH = 4）中可實(shí)現(xiàn)殺菌劑的快速釋放（累積釋放率64.54~89.56%），從而靶向病原菌感染的酸性微環(huán)境。KSM和BNP的光降解半衰期分別提高了15.11倍和2.84倍，歸因于PAS-CuS NPs對(duì)紫外-紅外光的強(qiáng)吸收與屏蔽作用。
載藥納米顆粒對(duì)植物病原菌（如灰霉菌、黃瓜角斑病菌）的抑制活性顯著高于殺菌劑常規(guī)劑型。溫室實(shí)驗(yàn)中，施用KSM@PAS-CuS NPs 7天后對(duì)灰霉菌的防治效果達(dá)77.14%，而常規(guī)劑型則降至22.86%。載藥系統(tǒng)顯著減少BBR和BNP對(duì)蠶豆根尖細(xì)胞的微核率（降幅為0.27~0.55%）。此外，該納米系統(tǒng)對(duì)油菜幼苗的葉綠素含量和鮮重?zé)o負(fù)面影響，且減輕了Cu2?的植物毒性。
該研究以聚丙烯酸鈉為模板，分別負(fù)載硫酸小檗堿、春雷霉素和溴硝醇，通過(guò)一鍋法制備了三種載藥硫化銅納米囊（Microbicide@PAS-CuS NPs），并對(duì)納米囊進(jìn)行了物化性能表征。結(jié)果表明Microbicide@PAS-CuS NPs有較高的藥物負(fù)載能力（載藥率為21.36~37.5%），且載藥率與LogP值呈負(fù)相關(guān)。該系統(tǒng)具有較好的pH響應(yīng)釋放性能，相比常規(guī)制劑表現(xiàn)出更優(yōu)異的殺菌活性與持效性，且對(duì)非靶標(biāo)作物安全。該研究為提高殺菌劑的利用效率和環(huán)境安全性提供了一種通用策略，Microbicide@PAS-CuS NPs作為新型控釋劑在對(duì)靶施藥領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
