一种基于铁基介孔材料的嘧菌酯纳米颗粒的制备及其应用的制作方法

1.本发明涉及一种基于铁基介孔材料的嘧菌酯纳米颗粒的制备及其应用，属于植物病虫害绿色防控技术领域。


背景技术：

2.水稻是全世界最重要的粮食作物之一，养育着世界上绝大多数人口，尤其是亚洲等地区。但水稻的产量却受到病害的严重影响，水稻纹枯病就是病害中造成减产最严重的其中一个。田间水稻纹枯病病原菌为立枯丝核菌(rhizoctonia solani)。水稻纹枯病一般在高湿、高温的环境条件下发病，传播速度快，可以在水稻的各个生长时期发病，初始发病部位一般在接近稻田水面的叶鞘部位，发病严重时，将会对水稻茎秆产生腐蚀作用，使水稻呈倒伏状态，导致水稻植株养分及水分运输受阻，从而抑制植物的光合作用。发病更严重时，水稻茎秆、叶片以及整个植株均会发病，导致水稻灌浆减少，秕谷增加，甚至造成水稻穗枯萎，将低水稻产量和品质。因此，需采用一种高效的防治手段抑制水稻纹枯病的发生。嘧菌酯是一种高效、广谱的内吸性甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂，其主要作用于线粒体内膜细胞色素b，靶点为qo，作为qo抑制剂，抑制电子链传递，阻断atp的合成，真核生物线粒体电子链传递。同时，嘧菌酯作为真菌源杀菌剂，具有低毒以及环境友好等优点。在农业应用上，嘧菌酯被广泛用于水稻纹枯病的防治，但嘧菌酯悬浮剂抗雨水冲刷能力差，在植物叶面持有率低，持效期短，需要重复施药。
3.铁是地壳中第四丰富的元素，主要以fe
3+
的形式存在。它的溶解度很低，特别是在碱性土壤干燥的地区，而且它的溶解度也随着ph的增加而降低。因此，它对植物的有效性因种植制度和表土特性而异。铁在dna合成、呼吸和光合作用等代谢过程中起着关键作用，也是许多酶的辅基成分。虽然铁不用于合成叶绿素(光合色素)，但在其形成过程中是必不可少的。谷氨酰-trna还原酶的活性部位需要它，该酶是形成5-氨基乙酰丙酸所必需的，而5-氨基乙酰丙酸是叶绿素的关键前体。目前，有铁肥料和乙二胺二羟基苯乙酸等螯合剂可用于补充铁。但它们的效率取决于土壤特性，如土壤ph值、有机质、土壤水分等，同时它们价格昂贵，因此不适合作为铁肥使用。最近有研究表明，铁基纳米颗粒可用于农业，促进植物生长。例如，添加2mg/kg的fe2o3纳米颗粒可以增加花生的叶绿素含量，调节植物激素，增加铁的含量。0.05mm的零价铁纳米颗粒可以通过改变叶片组织和调节叶片维管束的发育来促进植物的生长。feng等人发现，利用fe3o4处理小麦种子可以改善小麦植株的光合作用，并促进铁、磷的有效性，从而促进植物生长。此外，在植物对生物胁迫的抗性方面，铁基纳米颗粒也具有调节作用。例如，30mg/l的fe3o4纳米颗粒已被报道在水培黑麦草和南瓜中引起氧化应激，从而提高植株体内抗氧酶的活性。胶体fe2o3纳米颗粒对番茄枯萎病具有抑制作用，同时提高了番茄植株体内的过氧化物酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性，增强了番茄植株对枯萎病的抗性。因此，铁基纳米颗粒在农业应用上可以作为铁肥促进植物的生长并提高对其生物胁迫的抗性。
4.本专利以嘧菌酯为活性成分构建环境响应性纳米颗粒，以延长嘧菌酯的持效期并
提高其对水稻纹枯病的防效。同时，增强嘧菌酯在叶片上的抗雨水冲刷性能，并降低其对非靶标生物的毒性。利用纳米材料对植物的特异性，促进了水稻的生长以及抗逆性的提高。采用纳米载体技术开发纳米农药，可以提高农药的利用率以及生物相容性，并降低农药残留风险。此外，还可根据纳米材料的不同性质，选择合适的农药进行负载，可对农药起到增效作用，并且部分纳米材料还可提高植物对生物以及非生物胁迫的抗性，促进植物的生长，因此将纳米材料应用到纳米农药的研发中将有利于促进农业绿色发展以及可持续发展。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于铁基介孔材料的嘧菌酯纳米颗粒的制备及其应用。
6.为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种基于铁基介孔材料的嘧菌酯纳米颗粒的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
7.步骤(1)、fe3o4/sio2(fs)的制备：
8.先将4.05g fecl3·
6h2o溶于装有100ml去离子水的平底烧瓶中水浴加热，将温度调至70℃，以800rpm/min匀速搅拌；待温度升温至70℃后，再加入2.98g fecl2·
4h2o，搅拌5min，然后加入5ml浓氨水，继续加热2h；加热结束后，将温度降至50℃继续加热1.5h；反应结束后，在fe3o4悬浮液中加入2g十六烷基三甲基溴化铵以及4ml的浓度为0.3mol/l的naoh，温度升至80℃，转速为550rpm/min继续反应30min；然后加入5ml正硅酸乙酯，并将温度降至30℃搅拌12h，最后用乙醇离心洗涤3次，去离子水洗2次，冷冻干燥8h；
9.步骤(2)、fe3o4/sio
2-nh2(afs)的制备：
10.将100mg fe3o4/sio2纳米颗粒分散于装有25ml二甲基甲酰胺溶液的玻璃烧杯中，然后加入150μl 3-氨基丙基三乙氧基硅烷在室温下以400rpm/min搅拌24h，最后用乙醇离心洗涤3次，水洗2次，冷冻干燥；
11.步骤(3)、azox@fe3o4/sio
2-nh2(azox@afs)的制备：
12.先将100mg嘧菌酯azox溶于装有25ml丙酮溶液的玻璃烧杯中；然后称取100mgafs纳米颗粒，并将其分散在上述azox、丙酮溶液中，在室温下以400rpm/min匀速搅拌24h后，将温度升温50℃，使丙酮完全挥发；将剩下的负载azox的afs纳米颗粒先用乙醇离心洗涤2次，然后水洗1次，冷冻干燥；
13.步骤(4)、azox@fe3o4/sio
2-nh
2-pec(azox@afs-pec)的制备：
14.先称取0.1g果胶pec溶于装有100ml去离子水的烧杯中，待pec完全溶解后，再加入3mm 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，室温下搅拌30min；然后在上述反应溶液中加入0.1g azox@afs纳米颗粒以及3mm n-羟基丁二酰亚胺，在25℃下搅拌24h；反应完全后，先用去离子水洗涤3次，最后用在-50℃条件下真空干燥；得到基于铁基介孔材料的嘧菌酯纳米颗粒azox@afs-pec。
15.步骤(1)中的平底烧瓶为250ml平底烧瓶；步骤(2)、步骤(3)中的玻璃烧杯均为100ml玻璃烧杯；步骤(4)中的烧杯为250ml烧杯。
16.一种基于铁基介孔材料的嘧菌酯纳米颗粒的制备方法制备的基于铁基介孔材料的嘧菌酯纳米颗粒在水稻纹枯病上的应用。
17.本发明方法先进科学，通过本发明，提供的一种基于铁基介孔材料的嘧菌酯纳米
颗粒的制备方法，纳米颗粒的制备方法共分为四步：
18.第一步fe3o4/sio2(fs)的制备：先将4.05g fecl3·
6h2o溶于装有100ml去离子水的250ml平底烧瓶中水浴加热，将温度调至70℃，以800rpm/min匀速搅拌。待温度升温至70℃后，再加入2.98g fecl2·
4h2o，搅拌5min，然后加入5ml浓氨水，继续加热2h。加热结束后，将温度降至50℃继续加热1.5h。反应结束后，在fe3o4悬浮液中加入2g十六烷基三甲基溴化铵以及4ml0.3mol/l的naoh，温度升至80℃，转速为550rpm/min继续反应30min。然后加入5ml正硅酸乙酯，并将温度降至30℃搅拌12h，最后用乙醇离心洗涤3次，去离子水洗2次，冷冻干燥8h。
19.第二步fe3o4/sio
2-nh2(afs)的制备：将100mg fe3o4/sio2纳米颗粒分散于装有25ml二甲基甲酰胺溶液的100ml玻璃烧杯中，然后加入150μl正硅酸乙酯在室温下以400rpm/min搅拌24h，最后用乙醇离心洗涤3次，水洗2次，冷冻干燥。
20.第三步azox@fe3o4/sio
2-nh2(azox@afs)的制备：先将100mg azox溶于装有25ml丙酮溶液的100ml玻璃烧杯中。然后称取100mgafs纳米颗粒，并将其分散在上述溶液中，在室温下以400rpm/min匀速搅拌24h后，将搅拌机温度升温50℃，使丙酮完全挥发。将剩下的负载azox的afs纳米颗粒先用乙醇离心洗涤2次，然后水洗1次，冷冻干燥。
21.第四步azox@fe3o4/sio
2-nh
2-pec(azox@afs-pec)的制备：先称取0.1g果胶pec溶于装有100ml去离子水的烧杯中，待pec完全溶解后，再加入3mm1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，室温下搅拌30min。然后在上述反应溶液中加入0.1g azox@afs纳米颗粒以及3mm n-羟基丁二酰亚胺，在25℃下搅拌24h。反应完全后，先用去离子水洗涤3次，最后用在-50℃条件下真空干燥。
22.通过本发明，构建了一种铁基二氧化硅纳米载体，通过载体负载提高了嘧菌酯的利用率以及对水稻纹枯病的预防能力。在纳米颗粒的制备上，先利用化学共沉淀法制备fe3o4纳米粒子，然后以介孔二氧化硅包覆制备成铁基介孔二氧化硅纳米粒子，以溶剂挥发法将嘧菌酯(azox)负载到制备的纳米粒子中，最后将果胶(pec)涂布在载药纳米粒子表面，制备酶响应性药物递送载体azox@afs-pec，研究发现azox@afs-pec对嘧菌酯的负载率高达28.6％，所制备的纳米颗粒呈球形，形貌和粒径均一，azox@afs-pec的释放行为符合ritger-peppas模型，且azox@afs-pec对水稻纹枯病的预防效果优于嘧菌酯悬浮剂。
附图说明
23.图1为azox@afs-pec合成示意图；其中：a:fs纳米颗粒合成路线，b:afs纳米颗粒合成路线，c:azox@afs纳米颗粒合成路线，d:azox@afs-pec纳米颗粒合成路线；
24.图2为fs(a，b)和azox@afs-pec(c，d)的透射电镜图和扫描电镜图；
25.图3为azox@afs-pec纳米颗粒水悬浮液的zeta电位图；
26.图4为azox@afs-pec的傅里叶变换红外光谱图(a：嘧菌酯，b：果胶，c：azox@afs-pec，d：azox@afs，e：afs，f：fs，g：fe3o4)；
27.图5为azox@afs-pec的孔径分布图(a：fs，b：azox@afs，c：azox@afs-pec)；
28.图6为azox@afs-pec的氮气吸附-解吸附等温线图(a：fs，b：azox@afs，c：azox@afs-pec)；
29.图7为azox@afs-pec的热重分析图(a：fs，b：afs-pec，c：azox@afs-pec)；
30.图8为azox@afs-pec在有、无果胶酶以及不同酸碱度下的释放性能图；
31.图9为azox@afs-pec对水稻纹枯病的抑菌活性图；
32.图10为azox@afs-pec对水稻纹枯病菌的抑制中浓度图；
33.图11为对照组ck、azox悬浮剂及azox@afs-pec防治水稻纹枯病的病情指数(a：azox悬浮剂，b：azox@afs-pec)；
34.图12为喷施azox悬浮剂及azox@afs-pec预防水稻纹枯病的病情指数(a：2h后接菌，b：3d后接菌，c：7d后接菌)。
具体实施方式
35.以下对本发明作进一步详细说明。
36.纳米颗粒的制备方法共分为四步：
37.第一步fe3o4/sio2(fs)的制备：先将4.05g fecl3·
6h2o溶于装有100ml去离子水的250ml平底烧瓶中水浴加热，将温度调至70℃，以800rpm/min匀速搅拌。待温度升温至70℃后，再加入2.98g fecl2·
4h2o，搅拌5min，然后加入5ml浓氨水，继续加热2h。加热结束后，将温度降至50℃继续加热1.5h。反应结束后，在fe3o4悬浮液中加入2g十六烷基三甲基溴化铵以及4ml 0.3mol/l的naoh，温度升至80℃，转速为550rpm/min继续反应30min。然后加入5ml正硅酸乙酯，并将温度降至30℃搅拌12h，最后用乙醇离心洗涤3次，去离子水洗2次，冷冻干燥8h。
38.第二步fe3o4/sio
2-nh2(afs)的制备：将100mg fe3o4/sio2纳米颗粒分散于装有25ml二甲基甲酰胺溶液的100ml玻璃烧杯中，然后加入150μl 3-氨基丙基三乙氧基硅烷在室温下以400rpm/min搅拌24h，最后用乙醇离心洗涤3次，水洗2次，冷冻干燥。
39.第三步azox@fe3o4/sio
2-nh2(azox@afs)的制备：先将100mg嘧菌酯azox溶于装有25ml丙酮溶液的100ml玻璃烧杯中。然后称取100mg氨基化fe3o4/sio2纳米颗粒，并将其分散在上述溶液中，在室温下以400rpm/min匀速搅拌24h后，将搅拌机温度升温50℃，使丙酮完全挥发。将剩下的负载azox的氨基化fe3o4/sio2纳米颗粒先用乙醇离心洗涤2次，然后水洗1次，冷冻干燥。
40.第四步azox@fe3o4/sio
2-nh
2-pec(azox@afs-pec)的制备：先称取0.1g果胶pec溶于装有100ml去离子水的250ml烧杯中，待pec完全溶解后，再加入3mm 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，室温下搅拌30min。然后在上述反应溶液中加入0.1g azox@afs纳米颗粒以及3mm n-羟基丁二酰亚胺，在25℃下搅拌24h。反应完全后，先用去离子水洗涤3次，最后用在-50℃条件下真空干燥。
41.所研制的纳米颗粒具有如下特征，具体如下：
42.1、azox@afs-pec的合成结果：在合成过程中，首先利用化学沉淀法合成了fe3o4，紧接着正硅酸乙酯在碱性条件下将会水解生成si(oh)4，由于si(oh)4具有很强的反应活性，从而会迅速吸附到溶液中fe3o4纳米粒子的表面。在si(oh)4初始形成的过程中，吸附到fe3o4纳米粒子的表面的si(oh)4将会与fe3o4表面的活性位点(-oh)发生反应，使得si(oh)4的-oh作为si(oh)4/fe3o4的活性位点。正硅酸乙酯继续水解产生的si(oh)4将会不断的与fe3o4表面的si(oh)4结合，从而形成厚度逐渐增大的fe3o4/sio2复合粒子。然后利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷表面的硅烷基团对fe3o4/sio2进行氨基(-nh2)修饰。待嘧菌酯azox被负载到afs中
后，通过afs表面的-nh2与果胶pec表面的羧基进行反应生成酰胺基团，使得pec包覆在azox@afs的表面，最后得到azox@afs-pec纳米粒子。从图2(a和b)所示，可以观察到fs的结构均匀且形貌呈球形fs的大小在25～40nm。使用pec包封后(图2c和2d)，在透射电镜和扫描电镜的观察下，可以明显观察到fs的表面发生了变化，证明pec已经连接到fs的表面。
43.如图3所示，测定了在水中(ph＝7)纳米颗粒表面的zeta电位已确定在氨基化修饰以及pec包封后纳米颗粒表面电荷变化情况。fs在水中的电位为-34.33mv，这是因为纳米颗粒表面存在大量的羟基基团，在水中经去质子化作用呈负电位，氨基化修饰后afs的电位为9.81mv，这是由于纳米颗粒经氨基化修饰后，其表面存在大量的氨基在水中经去质子化后变为-nh
+
，呈正电位，因此afs在水中不稳定易团聚沉淀。pec表面存在大量的羧基，afs与pec表面部分羧基通过酰基化反应连接，因此fs经氨基化、负载azox以及被pec包封后电位改变为-25.47mv。
44.3、azox@afs-pec的红外光谱结果：如图4所示，fs在图中显示出了典型的吸收带，如在462cm-1
处的si-o-si弯曲振动，584cm-1
处的fe-o伸缩振动，833cm-1
处的si-o-si对称伸展，975cm-1
处的si-o伸展以及1087cm-1
处的si-o-si不对称伸展吸收带证明fe3o4与sio2已经结合。在afs的光谱中，可以观察到在1535cm-1
处有一个-nh2的吸收峰，这表明-nh2与fs成功结合。在azox@afs光谱上，可以观察到在1561cm-1
处有azox的特征峰，这表明azox已经负载到fs的表面。同样在azox@afs-pec光谱中，1640cm-1
和1755cm-1
处的吸收峰可以证明酰胺的存在，其与1458cm-1
处的吸收峰可以共同证明pec的与azox@afs的偶联。
45.4、azox@afs-pec的物理吸附分析结果：图5表明了fs、azox@afs和azox@afs-pec的氮气吸附-解吸附等温线和孔径分布。从图5a中可以观察到，fs、azox@afs和azox@afs-pec的等温线均为ⅳ型等温线，并且从图5b以及表2-1中可以了解到三种材料的孔径分布主要都在3.4-3.7nm，从而证明三种材料都为介孔材料。从表1中可知fs、azox@afs和azox@afs-pec的比表面积和总孔体积。与fs相比，azox@afs的s
bet
和v
bjh
显著降低，这是因为azox的负载占据了fs表面的一部分空间。而azox@afs-pec的s
bet
和v
bjh
低于azox@afs主要归因于pec与azox@afs偶联在一起，从而占据了表面更多的位置，最终导致了s
bet
和v
bjh
的降低。
46.5、azox@afs-pec的热稳定性：如图6所示，130℃之前的失重是由于水分的蒸发，在130-800℃之间的是因为有机物质的去除，总失重率分别为1.782％，63.437％，34.831％。fs的失重可以归因于水分的挥发。afs-pec的失重是因为其表面pec的分解。而azox@afs-pec的失重可以归因于azox与pec的共同分解，由此可以证明azox已成功负载到fs的表面，pec也已成功接枝，并且azox载药量为28.61％。
47.6、azox@afs-pec的释放特性结果：如图7所示，显示了在不同ph值(5.8，7.2，8.0)条件下azox的累计释放量。可以明显的观察到在ph为7.2的条件下，累计释放量最低。在ph为5.8和8.0的条件下累计释放的azox较多。azox@afs-pec在释放介质中累计释放200h后，在ph 7.2时的累计释放达到37.9％，而在ph 5.8和8.0时释放了46.6％和55.4％。结果表明，azox@afs-pec对碱性条件敏感，可在碱性环境中快速释放azox。
48.病原菌在侵染植物体的时候会产生果胶酶，会将纳米颗粒的pec外壳分解从而使azox在发病部位从azox@afs-pec中释放。图7显示了在不同ph条件下添加果胶酶azox@afs-pec的释放行为。在实验开始时添加果胶酶，在释放20h后，在果胶酶影响下ph＝5.8组的azox释放量为30.9％，无果胶酶组的释放量为23.3％。释放时间从20h到204h时，添加果胶
酶的ph＝5.8组的累计释放量从30.9％增长到72.5％，无果胶酶的ph＝5.8的释放量从23.3％增长到46.6％，同时在ph＝7.2条件下，果胶酶对释放量也具有巨大影响，累计释放量从37.9％增长至72.1％。但在ph＝8.0条件下无显著影响。通过果胶酶控释的实验结果表明，在ph＝5.8和7.2条件下果胶酶可以促进azox@afs-pec对azox的释放。
49.azox在ph为5.8，7.2，8.0时的累计释放符合ritger-peppas模型，并且释放曲线与动力学方程m
t
/mz＝ktn有很好的相关性(r2＞0.9)，其中n值表明了药物释放机制。在ph＝5.8，7.2和8.0时，azox@afs-pec在药物释放动力学方程中的n值分别为0.40，0.39和0.44。n值均在0.45以下，表明azox从azox@afs-pec中的释放属于fickian动力学，释放机制为扩散释药。而添加果胶酶后ph＝5.8和7.2组的n值为0.46和0.48(其值在0.45-0.89)，表明azox的释放属于非fickian动力学，释放机制为释放系统外壳的溶胀或者降解，最终导致azox释放。
50.具体应用实例：
51.所制备的azox@afs-pec的纳米颗粒对水稻纹枯病的活性实验结果如下：
52.1、离体条件下azox@afs-pec的抑菌活性：
53.如图8所示，对照组ck和fs组在72h后均已长至培养皿直径的2/3，同时5mg/l和10mg/l的fs在24-72h的菌落直径变化相似，表明fs纳米粒子对水稻纹枯病无抑菌活性。azox@afs-pec组病菌培养72h后，两浓度的菌落直径均小于azox悬浮剂组，表明azox@afs-pec纳米颗粒提高了azox对水稻纹枯病的抑菌活性。azox@afs-pec、azox@afs和azox悬浮剂的ec
50
值在48h和72h之内相互之间均具有显著性差异(图9)。从48h到72h，各组的ec
50
值呈逐渐升高的趋势，最终结果为：azox@afs＞azox悬浮剂＞azox@afs-pec，其中azox@afs-pec的ec
50
值变化最小，仅从1.22mg/l增长到1.93mg/l(表1)，结果表明，制备的azox@afs-pec纳米颗粒对水稻纹枯病具有优异的抑菌活性，并且抑菌活性稳定。
54.表1azox@afs-pec在48h和72h内对立枯丝核菌的抑制中浓度
[0055][0056]
2、azox@afs-pec的体内抑菌活性结果
[0057]
2.1azox@afs-pec对水稻纹枯病的防治作用
[0058]
分别利用纯水、azox sc和azox@afs-pec防治已发病水稻。防治7d后，ck组已严重发病，azox sc组和azox@afs-pec组发病较轻。防治14d后，ck组已完全枯萎，azox sc组和azox@afs-pec组均严重发病。根据防治水稻纹枯病的病情指数结果(图11)，处理组为7.5mg/l的azox sc和azox@afs-pec的病情指数分别在10d和12d内达到，15mg/l的azox@afs-pec处理组的病情指数比相同浓度azox sc降低6.17％。相比于azox sc组，30mg/l的azox@afs-pec将病情指数降低了5.68％。结果表明，在活体条件下azox@afs-pec并不会提高azox对于水稻纹枯病菌的抑制作用，并且azox@afs-pec对水稻纹枯病的防治效果与azox sc类似。
[0059]
2.2azox@afs-pec对水稻纹枯病的预防作用；
[0060]
ck组在第7d时茎秆部位已发病严重，在14d内整株已完全发病。喷施30mg/l的azox sc和azox@afs-pec，2h后接菌，14d后均发病较轻(图12a)；喷施3d后接菌，azox sc组在14d后病情指数达到58.3％，而azox@afs-pec组仅有29.4％(图12b)；喷施7d后接种病菌，可以明显的观察到在14d内azox sc组已完全发病且病情指数已达到100％，azox@afs-pec组的病情指数只有80.1％(图12c)。试验结果表明，在活体条件下azox@afs-pec纳米颗粒具有比azox sc更好的预防作用。

技术特征：
1.一种基于铁基介孔材料的嘧菌酯纳米颗粒的制备方法，其特征是，包括以下步骤：步骤（1）、fe3o4/sio2（fs）的制备：先将4.05 g fecl3•
6h2o溶于装有100ml去离子水的平底烧瓶中水浴加热，将温度调至70℃，以800 rpm/min匀速搅拌；待温度升温至70℃后，再加入2.98 g fecl2•
4h2o，搅拌5 min，然后加入5 ml浓氨水，继续加热2 h；加热结束后，将温度降至50℃继续加热1.5 h；反应结束后，在fe3o4悬浮液中加入2 g 十六烷基三甲基溴化铵以及4 ml的浓度为0.3 mol/l 的naoh，温度升至80℃，转速为550 rpm/min继续反应30 min；然后加入5 ml 正硅酸乙酯，并将温度降至30℃搅拌12 h，最后用乙醇离心洗涤3次，去离子水洗2次，冷冻干燥8 h；步骤（2）、fe3o4/sio
2-nh2(afs)的制备：将100 mg fe3o4/sio2纳米颗粒分散于装有25 ml二甲基甲酰胺溶液的玻璃烧杯中，然后加入150 μl 3-氨基丙基三乙氧基硅烷在室温下以400 rpm/min搅拌24 h，最后用乙醇离心洗涤3次，水洗2次，冷冻干燥；步骤（3）、azox@fe3o4/sio
2-nh2(azox@afs)的制备：先将100 mg 嘧菌酯（azox）溶于装有25 ml丙酮溶液的玻璃烧杯中；然后称取100 mg afs纳米颗粒，并将其分散在上述azox、丙酮溶液中，在室温下以400 rpm/min匀速搅拌24 h后，将温度升温50℃，使丙酮完全挥发；将剩下的负载azox的afs纳米颗粒先用乙醇离心洗涤2次，然后水洗1次，冷冻干燥；步骤（4）、azox@fe3o4/sio
2-nh
2-pec(azox@afs-pec)的制备：先称取0.1 g 果胶（pec）溶于装有100 ml去离子水的烧杯中，待pec完全溶解后，再加入3 mm 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，室温下搅拌30 min；然后在上述反应溶液中加入0.1 g azox@afs纳米颗粒以及3mm n-羟基丁二酰亚胺，在25℃下搅拌24 h；反应完全后，先用去离子水洗涤3次，最后用在-50℃条件下真空干燥。2.根据权利要求1所述的一种基于铁基介孔材料的嘧菌酯纳米颗粒的制备方法，其特征是，步骤（1）中的平底烧瓶为250ml平底烧瓶；步骤（2）、步骤（3）中的玻璃烧杯均为100ml玻璃烧杯；步骤（4）中的烧杯为250ml烧杯。3.权利要求1中所述的一种基于铁基介孔材料的嘧菌酯纳米颗粒的制备方法制备的基于铁基介孔材料的嘧菌酯纳米颗粒在水稻纹枯病上的应用。

技术总结
本发明构建了一种基于铁基介孔材料的嘧菌酯纳米颗粒的制备及其应用，通过载体负载提高了嘧菌酯的利用率以及对水稻纹枯病的预防能力。在纳米颗粒的制备上，先利用化学共沉淀法制备Fe3O4纳米粒子，然后以介孔二氧化硅包覆制备成铁基介孔二氧化硅纳米粒子，以溶剂挥发法将嘧菌酯AZOX负载到制备的纳米粒子中，最后将果胶Pec涂布在载药纳米粒子表面，制备酶响应性药物递送载体AZOX@AFS-Pec，研究发现AZOX@AFS-Pec对嘧菌酯的负载率高达28.6%，所制备的纳米颗粒呈球形，形貌和粒径均一，AZOX@AFS-Pec的释放行为符合Ritger-Peppas模型，且AZOX@AFS-Pec对水稻纹枯病的预防效果优于嘧菌酯悬浮剂。菌酯悬浮剂。菌酯悬浮剂。


技术研发人员：任亚军 吴钦超 陈小军 王智超 孙成 徐王瑾 包鑫 杨春梅 严梓鑫 孟志远
受保护的技术使用者：扬州诺丰农业科技有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/9/20