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中國農(nóng)科院植保所農(nóng)藥創(chuàng)新中心 CEJ：利用農(nóng)藥分子噁霉靈誘導(dǎo)海藻酸鈉和羧甲基殼聚糖混合水溶液構(gòu)建性能優(yōu)異的超分子載藥水凝膠

2022-09-20 來源：高分子科技

水凝膠含有多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在活性成分負(fù)載和遞送中具有很大的優(yōu)勢，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注。然而，絕大多數(shù)載藥水凝膠的制備需要借助于交聯(lián)劑或者載體材料之間的自組裝。藥物活性分子自身作為“扳機”（trigger）觸發(fā)天然聚合物溶液形成超分子水凝膠，在保持藥物活性的同時并充分發(fā)揮水凝膠的性能，這種載藥水凝膠制備策略尚未得到充分發(fā)掘與應(yīng)用。

圖1 噁霉靈超分子天然多糖水凝膠體系與自組裝結(jié)構(gòu)

近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所農(nóng)藥創(chuàng)新中心以農(nóng)藥分子噁霉靈作為“扳機”，可快速誘導(dǎo)海藻酸鈉和羧甲基殼聚糖復(fù)合水溶液形成噁霉靈超分子水凝膠體系（圖1）。通過改變噁霉靈與材料的比例及濃度，構(gòu)建了一系列具有多種流變性能的水凝膠（圖2）。

圖2 不同參數(shù)下形成的具有不同流變性能的水凝膠

合成的不同流變性能的水凝膠適用于多種施藥場景，不僅可以抑制液滴的彈跳（圖3），還可降低噁霉靈在土壤中的淋溶（圖4），并保持對病原菌的抑菌活性，降低對作物的毒性（圖5）。該策略制備的載藥水凝膠在農(nóng)業(yè)中展示出良好的應(yīng)用前景。該工作系統(tǒng)研究了農(nóng)藥活性成分誘導(dǎo)高分子材料自組裝形成水凝膠的行為和性能，突破了傳統(tǒng)載藥水凝膠制備的局限性，為超分子水凝膠以及多功能農(nóng)藥緩控釋體系的制備提供了新的視角。

圖3 噁霉靈超分子水凝膠在疏水膜上的彈跳行為

圖4 噁霉靈超分子水凝膠在土壤中的淋溶行為

圖5 噁霉靈超分子水凝膠對禾谷鐮刀菌的抑菌效果（A）以及作為基質(zhì)對小麥的生物安全性（B）

本研究以“Fungicide Itself as a Trigger to Facilely Construct Hymexazol-Encapsulated Polysaccharide Supramolecular Hydrogels with Controllable Rheological Properties and Reduced Environmental Risks”為題，發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》上，文章第一作者是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所博士后許春麗，曹立冬研究員為本文的通訊作者，李遠(yuǎn)播研究員和黃啟良研究員為共同通訊作者。該研究工作得到國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金和中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項資金的支持。

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894722046745

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（責(zé)任編輯：xu）

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