本文利用昆虫中肠与高等动物消化系统pH值的差异性,制备出具有选择性释放功能的农药控释剂。本文选用O-羧甲基壳聚糖(CMCS)和聚乙烯醇(PVA)为原料,戊二醛(GA)为交联剂,制各碱性敏感型的互穿水凝胶材料,并通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和环境扫描电镜(ESEM)对其结构进行表征。以吡虫啉为模型药物,对水凝胶的包封率、载药率及控释性能进行了深入研究。　　 以水凝胶溶胀特性作为指标对制备条件进行筛选。结果表明,溶胀度会随着制备条件的变化而变化。当PVA用量为0.2 g,CMCS/PVA质量比为4:1,GA用量与CMCS/PVA总量的比值为2.2％(w/w),制备温度为60℃时,水凝胶在不同pH条件下均在12 h后达到溶胀平衡,且溶胀度在pH8.5条件下最大,呈现很好的碱性敏感性,可作为碱性敏感型农药控释剂的载体。对CMCS/PVA水凝胶的溶胀度进行数学模型拟合,发现pH4条件下的溶胀全过程主要受水分子自由扩散控制,而其它pH条件下的溶胀过程由水分子扩散和高分子链的松弛过程控制,并且当溶胀度满足Mt/Me≤0.6时,pH7.5对应的溶胀机制为Fickian扩散,而pH2、8.5、10对应的溶胀机制为非Fickian扩散。　　 通过FTIR分析,确认了GA是与CMCS的氨基发生交联,而不与PVA的羟基发生缩醛化反应,这也表明PVA只是以网络互穿的形式与CMCS形成CMCS/PVA半互穿水凝胶;ESEM照片也表明形成了半互穿水凝胶,增加任一反应物用量,水凝胶网络结构均变得紧密。　　 CMCS/PVA半互穿水凝胶对吡虫啉的包埋试验表明,在强行包埋的条件下包封率和载药率分别为98.27%和9.17%,显著大于溶胀包埋条件的包封率和载药率。进一步研究表明,吡虫啉的包封率和载药率随着PVA和CMCS的用量增加而增大,随着GA用量的增加而减小,而随制备温度的升高而呈现出先减小后增大的趋势。　　 通过高效液相色谱(HPLC)分析,研究了释放条件和制备条件对吡虫啉的控制释放效果的影响。研究表明,载药水凝胶在释放接近12 h时,各pH条件下的累积释放率均开始趋于稳定。在pH8.5的缓冲液中,吡虫啉的释放速率最快,最大累积释放率达到95.11%,而在pH2、4、7.5、10条件下,最大累积释放率分别为85.85%、47.15%、73.11%、82.95%,表明CMCS/PVA水凝胶具有碱性敏感型的智能控释作用。此外,环境温度越高、凝胶形状越细小,吡虫啉的释放速率越快,但不影响最大累积释放率。制备条件对吡虫啉释放效果的影响则较复杂,但各条件下的释放变化规律与对应水凝胶的溶胀变化规律一致。　　 此外,本文还探讨了载药水凝胶的药物释放机制,结果显示:在pH2、8.5、10条件下,释放前期均属于PeppaS模型的非Fickian扩散,pH7.5释放前期为Peppas模型的Fickian扩散,pH4释放前期为零级释放;但所有pH条件下的释放后期均属于一级释放机制。