華東理工大學在新型納米農藥的設計和調控研究方面取得新進展

2023年10月12日，華東理工大學化工學院在新型納米農藥的設計和調控研究方面取得新進展，相關成果以“Deposition and Water Repelling of Temperature-Responsive Nanopesticides on Leaves”為題發表在《Nature Communications》雜志上。農業是全球重要的食物來源，農藥被廣泛用于提高作物產量。然而，由于雨水沖刷、光解、化學降解和地表徑流等原因，只有小部分（1%～25%）活性成分被目標生物所利用。農藥液滴對作物葉片的附著力很弱，這是造成農藥噴灑浪費的主要原因。此外，極端天氣如高溫、暴雨等壓力因素正導致全球作物產量持續下降約50%。因此，迫切需要提高納米農藥在葉片上的粘附力，這將有助于提高農業生產率并增強對氣候變化的抵抗力。本研究以溫度響應共聚物聚-（2-（二甲基氨基）乙基甲基丙烯酸酯）-b-聚（ε-己內酯）（PDMAEMA-b-PCL）為載體，通過瞬時納米沉淀技術高效制備了具有溫度響應、高葉片粘附以及高載藥率的納米農藥制劑，具有良好的穩定性。與市售制劑相比，聚合物的包裹改善了戊唑醇的沉積效果，與葉面接觸角降低了40°。由于納米粒子的小尺寸效應和范德華相互作用，其抗雨水沖刷效果比市售制劑提高了37%。與商業制劑相比，戊唑醇納米粒子對斑馬魚的急性毒性降低了25倍以上，這表明此納米制劑具有良好的生物相容性。這項工作有望增強農藥液滴的沉積和附著力，最大限度地提高農藥的利用率，解決農藥應用難題之一。