可生物降解聚己内酯纳米颗粒控释马拉硫磷:提升生物效能并降低植物毒性

【字体: 时间:2025年09月24日 来源:Polymers for Advanced Technologies 3.4

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  来自印度的研究人员开发了马拉硫虫负载聚(ε-己内酯)纳米颗粒(PCL NPs),通过增强农药缓释效能和降低植物毒性,实现用更低剂量(PCL-M100)达到推荐剂量(M200)同等杀虫效果(96.92%白粉虱清除率),为可持续农药递送提供新策略。

  

通过将农药封装在可控释放系统中可有效降低其毒性。研究人员合成并表征了负载有机磷杀虫剂马拉硫虫(malathion)的可生物降解聚(ε-己内酯)纳米颗粒(Poly(ε-caprolactone) nanoparticles, PCL NPs),并评估其对银叶粉虱(silverleaf whitefly)的控释特性与生物效能。显微数据显示农药负载型PCL NPs呈球形结构,粒径为100 nm。通过包封效率(encapsulation efficiency, 14.92%)和负载百分比(loading percentage, 99.5%)优化筛选出最佳纳米颗粒进行后续实验。

体外释放实验表明,农药持续释放时间达11天,遵循非菲克(non-Fickian)异常扩散机制(扩散指数n=0.68),其释放动力源于聚合物扩散与溶胀协同作用。为期15天的生物效能观测显示,PCL NPs封装马拉硫虫(PCL-M100, PCL-M150, PCL-M200)与游离马拉硫虫(M200)相比均能有效清除96.92%的粉虱种群,证明即使低剂量PCL-M100也能达到推荐剂量M200的防治效果。

值得注意的是,即使使用两倍推荐剂量(PCL-M300与PCL-M400),PCL封装马拉硫虫的植物毒性显著低于同剂量游离农药。叶片损伤率在PCL-M50组最低(21.66%),而M400组最高(94.66%),充分体现纳米封装技术的保护性优势。该研究证实PCL NPs作为农药载体,能在降低使用剂量的同时维持有效害虫防治,显著减轻植物毒性,为构建环境友好型农药递送系统提供了可持续性解决方案。

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