三种缓释型纳米农药的制备及特性研究

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农药在防治病虫灾害中发挥很重要的作用,但目前存在有效利用率低,环境污染严重等问题。纳米材料由于具有尺寸小、可修饰等优点在农药剂型改良上具有潜在优势。本研究基于有机高分子材料聚乳酸-羟基乙酸共聚物(Poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)和无机介孔二氧化硅材料SBA-15、FDU-12和BMMs,分别包载杀菌剂氟啶胺(Fluazinam,Flu),啶酰菌胺(Boscalid,Bos)和杀虫剂噻虫嗪(Thiamethoxam,Thi),成功构建了三种纳米缓释型载药体系,对其理化特性及生物活性分别进行了评价。为今后提高农药有效利用率,发展高效、环保的绿色新型农药剂型提供了理论依据。本论文的工作包括以下几个方面:(1)以有机高分子材料PLGA为载体,采用SPG膜乳化法,加入表面活性剂SDS(Sodium dodecyl sulfate,SDS)和PVA(Polyvinyl alcohol,PVA),分别构建两种包载Flu的纳米药物Flu-PLGA-SDS和Flu-PLGA-PVA。两种纳米药物呈球形状,尺寸分布均匀,Flu-PLGA-SDS和Flu-PLGA-PVA纳米药物的粒径分别为314.1 nm和612.8 nm;具有良好的光热稳定性、润湿性与缓释性,在240 h累计释放率分别达到了79.2%和73.4%,第8天时与市售制剂相比EC50值分别降低了46.4%和39.5%。(2)利用溶液吸附法将Bos组装到无机介孔材料SBA-15和FDU-12的孔道中,成功制备负载Bos的新型纳米复合农药Bos-SBA-15和Bos-FDU-12。两种纳米药物分别呈棒状和颗粒状分布,平均粒径分别为680.3 nm和870.6 nm,XRD检测和热重分析证明了Bos已经成功装载至SBA-15和FDU-12两种介孔材料中,且药物的装载并没有对介孔结构造成较大影响,Bos-SBA-15和Bos-FDU-12纳米药物负载率分别为31.49%和22.44%。纳米药物有良好的热稳定性、缓释性及抑菌活性。(3)首先合成双模型的介孔材料BMMs,利用氨基进行改性并装载Thi,基于自由基聚合原理采用表面接枝法在载药载体表面包覆聚丙烯酸PAA,最终得到p H敏感性的P/Thi-NN-BMMs复合纳米药物。该药物尺寸为891.7 nm,分布均匀,负载率为25.2%。P/Thi-NN-BMMs具有一定的p H敏感性,在碱性环境中的累积释放量显著高于中性及酸性环境中,相比于未被修饰的纳米药物及市售制剂具有更强的杀虫特性,相对毒力为Thi可湿性粉剂的1.44倍。
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