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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)藥分子噁霉靈誘導海藻酸鈉和羧甲基殼聚糖混合水溶液構建性能優(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)絡結構，在活性成分負載和遞送中具有很大的優(yōu)勢，在農(nóng)業(yè)領域受到了廣泛的關注。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)掘與應用。

圖1 噁霉靈超分子天然多糖水凝膠體系與自組裝結構

近日，中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所農(nóng)藥創(chuàng)新中心以農(nóng)藥分子噁霉靈作為“扳機”，可快速誘導海藻酸鈉和羧甲基殼聚糖復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)中展示出良好的應用前景。該工作系統(tǒng)研究了農(nóng)藥活性成分誘導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)科學院植物保護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、國家自然科學基金和中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項資金的支持。

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

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（責任編輯：xu）

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