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农药为防御重大生物灾害、保障国家粮食安全生产具有重要的意义。但是,传统农药剂型除了存在有机溶剂用量大、粉尘飘移、分散性差等缺陷,有效利用率还非常低,在田间喷施过程中流失比例高达70%-90%,到达作物靶标叶面的有效利用率不到30%,最终有害生物受药量不足0.1%,绝大部分药液流失到周围环境中,引发了一系列严重的食品安全与生态环境问题。因此,提高农药有效成分在靶标叶面上的附着率和滞留量,减少田间流失量是提高农药的有效利用率的科学途径。本论文从提高农药靶向亲和能力和延长持效期的角度出发,开展了利用纳米材料与技术应用于靶向亲和型农药纳米载药系统的基础性研究。详细研究了农药纳米载药系统的表面基团对叶面亲和性的影响;探索了具有粘附性的单宁酸改善纳米载药系统的叶面亲和机制;阐明了利用单宁酸分子结构特征提高杀菌剂抑菌活性的原理。实验结果表明:通过对纳米载药系统表面进行亲和改性,可以显著地提高农药液滴在叶面的滞留量,减少田间流失比例。本研究为探索纳米载体靶向亲和修饰与控释性能调控机制提供新的思路和方法,对提高农药有效性与安全性,发展高效、安全的绿色农药新剂型具有一定的指导意义。具体研究结果如下:(1)针对难溶性阿维菌素环境敏感性的缺点,利用具有成本低、毒性小、生物相容性好等特点的聚乳酸作为载体材料,通过载体材料的表面改性修饰,制备了3种具有不同叶面亲和能力的聚乳酸/阿维菌素纳米载药系统(CH3CO-PLA-NS、HOOC-PLA-NS、H2N-PLA-NS)。3种纳米载药系统呈表面光滑的圆球型,平均粒径为450 nm,zeta电位分别为-14.1±0.6,-18.6±0.5,9.4±0.2。利用荧光标记和HPLC分析,结合电子显微镜技术,从宏观和微观方面探明了聚乳酸/阿维菌素纳米载药系统与黄瓜叶面的亲和调控机制:H2N-PLA-NS通过多种结合方式(共价结合、静电吸引、氢键结合等)展示出最好的叶面亲和性能,叶面滞留量最高达61%。此外,该纳米载药系统还提高了阿维菌素的光稳定性,且具有良好的缓释效果,延长持效期。(2)借鉴聚乳酸/阿维菌素纳米载药系统加工技术,采用改良的溶剂挥发法,通过自组装的方式引入了单宁酸覆盖在聚乳酸/阿维菌素纳米载药系统表面,构建了单宁酸/聚乳酸/阿维菌素纳米载药系统,平均粒径为240 nm,电镜成像显示该纳米载药系统呈现表面光滑的圆球型。单宁酸中的叶面亲和分子——邻苯二酚基团,可以和黄瓜叶面上的极性基团产生极强的氢键作用和配位结合,使Abam-PLA-Tannin-NS表现出更强的叶面亲和能力,叶面滞留量可达67%,有利于药液蒸发后更多的有效成分滞留在叶面表面的微纳米结构中,提高药效;室内毒力测试结果也证明Abam-PLA-Tannin-NS具有优于市售剂型4倍的毒杀效果。此外,该纳米载药系统还提高了阿维菌素的光稳定性,且具有良好的缓释效果,延长持效期。(3)借鉴上述单宁酸/聚乳酸/阿维菌素纳米载药系统加工技术,构建了平均粒径为250 nm的单宁酸/聚乳酸/嘧菌酯纳米载药系统,电镜成像显示该载药系统呈圆球型。叶面接触角、滞留量、室内抑菌活性三个方面实验结果显示:粒径纳米化以后确实可以改善农药剂型与叶面的润湿性,提高农药的叶面滞留量;通过单宁酸修饰的Azox-PLA-Tannin-NS提高了药液的叶面滞留量;单宁酸本身具有一定的抑菌活性,经单宁酸修饰后的Azox-PLA-Tannin-NS不仅可以增加一部分由单宁酸本身带来的抑菌效果,Azox-PLA-Tannin-NS表面大量的邻苯二酚基团也可以提高其与靶标菌体的黏附能力,叶面滞留量可达59%,从而提高其抑菌效果。此外,该纳米载药系统还具有良好的缓释效果,延长持效期。