华中师范研究团队开发基于氟苯醚酰胺的智能控释型纳米农药

日期:11-05-2024

世界农化网中文网报道：近日，华中师范大学杨光富、尹军教授团队在Nature Communications上发表了题为″A visible light-activated azo-fluorescent switch for imaging-guided and light-controlled release of antimycotics″的研究论文。该研究介绍了一种基于可见光激活的偶氮荧光开关技术，用以指导和控制氟苯醚酰胺杀菌剂从纳米颗粒中的释放。这种智能控释型纳米农药能够在太阳光的作用下响应，允许研究人员通过荧光信号的变化来实时监控杀菌剂的释放过程，并确保其在更低剂量下的高效性和更长时间的效果持续性。

氟苯醚酰胺是由华中师范大学的杨光富教授团队发明杀菌剂，这种杀菌剂具有内部吸收能力，不易被雨水冲走，适用范围广泛，生产成本低廉（每吨不到20万元），并且在低至10克/亩的使用剂量下，对多种植物疾病如白粉病、条锈病、叶锈病、油菜菌核病、花生白绢病和纹枯病等展现出优秀的防治效果。此外，它还具有良好的兼容性，可以与其他杀菌剂混合使用以增强效果。

具体而言，本研究该团队设计并合成了一种新的偶氮荧光分子开关，并将其与氟苯醚酰胺结合，利用基质封装技术制备出一种新型的太阳光响应智能控释纳米农药。实验结果显示，这种纳米农药在440nm光照射下，可以逐渐释放氟苯醚酰胺，同时保持较低的生物毒性。更重要的是，通过观察偶氮荧光开关的顺反异构变化所发出的荧光信号，可以实时监测氟苯醚酰胺的释放情况。

纳米农药制剂释放过程中立枯丝核菌的荧光显微成像

在后续的实验中，研究者选择了水稻纹枯病作为模型，评估了该纳米农药的抗菌性能。结果表明，即使在杀菌剂活性成分含量减少一半的情况下，这种光控纳米农药依然能够保持与原始小分子药物相当的抗真菌活性。此外，当活性成分含量相同的时候，光控纳米农药的长效作用时间是普通农药的两倍。尤其在水稻盆栽实验中，该纳米农药显示出了与常规药物相同的防治效果。

纳米农药制剂水稻纹枯病防治结果

总之，这项研究通过集成光开关技术，创造了一种太阳光响应的荧光成像引导智能控释纳米农药，不仅能实时监控杀菌剂的释放，还能在光照条件下延长药物的作用时间。这不仅为其他智能控释纳米农药的设计提供了新的思路，也为中国的精准农业发展和农药减量增效政策贡献了科技力量。