分会

第五十七分会：农业化学

摘要

将农药有效成分负载于智能响应纳米控释载体中，是提高农药利用效率、降低农药环境风险的有效途径。植物病原菌在侵染寄主过程中伴随着生理生化的变化，如局部pH的降低，细胞壁降解酶含量的升高。因此，我们以春雷霉素和吡唑醚菌酯为模式农药，以金属有机框架ZIF-90和MIL-101(Fe)@果胶为载体，基于病原菌侵染过程中侵染部位生理生化的变化设计多种防控药物分子开关，分别制备了基于pH值、果胶酶和氧化还原的扳机控释农药递送系统。采用 TEM、FTIR、XPS、Zeta 电位分析、TGA、N2吸附和HPLC 等方法和手段对产物进行了物化性能表征，结果表明春雷霉素@ZIF-90和咪鲜胺@MIL-101(Fe)@果胶纳米杀菌剂已被成功制备。光稳定性结果表明，两种纳米杀菌剂均能有效减少UV光对农药有效成分的光解。释放动力学研究结果表明，春雷霉素@ZIF-90纳米杀菌剂具有pH响应性能，能在酸性条件下降解春雷霉素和ZIF-90间的席夫碱键，同步释放春雷霉素和锌离子；咪鲜胺@MIL-101(Fe)@果胶纳米杀菌剂表现出良好的GSH和果胶酶响应性能，从而实现载体的降解和农药有效成分的释放。生物活性研究结果表明，以病原菌侵染的寄主植物生理生化特征设计的两种纳米杀菌剂能有效抑制病原菌的生长，并比传统制剂表现出更长的持效期。安全性评估结果表明，两种扳机控释纳米杀菌剂均对水稻均未表现出任何不利影响，特别是MIL-101(Fe)@果胶纳米载体对植物的生长还具有一定的促进作用。因此，基于病原菌生理生化的防控药物分子开关设计的两种纳米杀菌剂在实现农药靶向递送和减施增效方面具有巨大潜力。

关键词

植物病原菌；生理生化特征；分子开关；扳机释放；安全性

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