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突破“難溶”瓶頸 新單分子納米農(nóng)藥實現(xiàn)有害生物綠色防控
2025-08-07 16:14:59
來源:科技日報  作者: 馬愛平

記者6日從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉,該院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所多功能納米材料及農(nóng)業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊,構(gòu)建了綠色水基化單分子納米農(nóng)藥遞送系統(tǒng)。該系統(tǒng)破解了難溶性農(nóng)藥在水相中極小尺寸分散與遞送難題,創(chuàng)制的單分子納米農(nóng)藥實現(xiàn)了在多種作物上對害蟲的高效綠色防控。相關(guān)成果日前發(fā)表在《自然·通訊》上。

論文通訊作者、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研究員王琰介紹,納米農(nóng)藥在減少農(nóng)藥使用和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展方面具有較大的潛力。憑借其獨(dú)特的納米特性,特別是小尺寸效應(yīng),納米農(nóng)藥能夠有效增強(qiáng)對昆蟲表皮和植物的滲透性。然而,在完全水基化體系中實現(xiàn)難溶性農(nóng)藥的單分子分散,以充分發(fā)揮納米小尺寸特性,仍然是一個挑戰(zhàn)。

研究團(tuán)隊另辟蹊徑,創(chuàng)新性地引入離子液體作為關(guān)鍵載體,能在水相中通過精密的分子間作用力(如氫鍵、靜電及范德華力)引導(dǎo)農(nóng)藥分子自發(fā)組裝,形成穩(wěn)定的“單分子納米分散體”。

“這相當(dāng)于給每個農(nóng)藥分子穿上了‘水溶性外衣’?!蓖蹒忉尩?,“離子液體在農(nóng)藥分子周圍形成排列的保護(hù)層,使其能穩(wěn)定‘懸浮’于水中,尺寸逼近理論極限,這是傳統(tǒng)技術(shù)無法達(dá)到的?!?/p>

研究數(shù)據(jù)顯示,該單分子納米農(nóng)藥能夠大幅度提升農(nóng)藥對昆蟲表皮和植物的滲透能力,在甘藍(lán)、梨樹等作物田間試驗中,與常規(guī)農(nóng)藥相比,能夠減少農(nóng)藥使用量30%—45%?!皢畏肿蛹{米農(nóng)藥遞送系統(tǒng)為難溶性農(nóng)藥提供了一個完全水基化易于生產(chǎn)制備的平臺,為我國農(nóng)業(yè)綠色低碳生產(chǎn)、資源高效利用及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供新思路?!蓖蹒f。

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所供圖)

編輯:韓夢晨
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