华东理工大学在新型纳米农药的设计和调控研究方面取得新进展

2023年10月12日，华东理工大学化工学院在新型纳米农药的设计和调控研究方面取得新进展，相关成果以“Deposition and Water Repelling of Temperature-Responsive Nanopesticides on Leaves”为题发表在《Nature Communications》杂志上。农业是全球重要的食物来源，农药被广泛用于提高作物产量。然而，由于雨水冲刷、光解、化学降解和地表径流等原因，只有小部分（1%～25%）活性成分被目标生物所利用。农药液滴对作物叶片的附着力很弱，这是造成农药喷洒浪费的主要原因。此外，极端天气如高温、暴雨等压力因素正导致全球作物产量持续下降约50%。因此，迫切需要提高纳米农药在叶片上的粘附力，这将有助于提高农业生产率并增强对气候变化的抵抗力。本研究以温度响应共聚物聚-（2-（二甲基氨基）乙基甲基丙烯酸酯）-b-聚（ε-己内酯）（PDMAEMA-b-PCL）为载体，通过瞬时纳米沉淀技术高效制备了具有温度响应、高叶片粘附以及高载药率的纳米农药制剂，具有良好的稳定性。与市售制剂相比，聚合物的包裹改善了戊唑醇的沉积效果，与叶面接触角降低了40°。由于纳米粒子的小尺寸效应和范德华相互作用，其抗雨水冲刷效果比市售制剂提高了37%。与商业制剂相比，戊唑醇纳米粒子对斑马鱼的急性毒性降低了25倍以上，这表明此纳米制剂具有良好的生物相容性。这项工作有望增强农药液滴的沉积和附着力，最大限度地提高农药的利用率，解决农药应用难题之一。