近日，中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所質量與安全課題組在金屬卟啉型MOFs多孔納米載體制備應用方面取得重要進展，相關成果以“Fabrication of novel porous nano-pesticides by modifying MPN onto Cu-TCPP MOFs to enhance bactericidal efficacy and modulate its bioavailability”為題發(fā)表于《Nano Letters》上（JCR1區(qū)，IF=9.6）。

       三唑類殺菌劑被廣泛應用于農業(yè)生產(chǎn)中病原真菌的防治，對提高農作物產(chǎn)量、確保食用農產(chǎn)品有效供給具有重要意義。然而，在實際生產(chǎn)過程中，由于光降解、雨水沖刷等因素，大量農藥流失到環(huán)境中，大大降低了農藥的利用率。納米載體在三唑類農藥高效負載、控制釋放和提高生物利用度領域備受關注，但也存在殺菌效果下降、附著力差等問題。本研究設計了一種基于金屬卟啉（Cu-TCPP）的環(huán)境友好型MOFs納米載體，通過構建金屬酚醛網(wǎng)絡（MPN）封裝烯唑醇（DIN），提高殺菌效果并調節(jié)其生物利用度。MPN 的引入可防止 DIN 過早從 Cu-TCPP@DIN@MPN 中逸散到環(huán)境中，并使其具有很強的界面粘附性，以抵御雨水的沖刷。所制備的納米材料呈現(xiàn)片狀疊層嵌入結構，在48h內緩慢釋放DIN，提高了DIN對枯萎病菌的抑制率（63.6%→90.9%）和光穩(wěn)定性（39.18%→67.2%），同時不影響十字花科蔬菜種子和幼苗的正常生長發(fā)育。在小白菜和小油菜上施用14 天后，烯唑醇農藥殘留分別為0.09和0.08 mg/kg。這項工作為開發(fā)具有優(yōu)異光穩(wěn)定性、附著性、抗雨水侵蝕性和可持續(xù)發(fā)展性的MOFs多孔納米載體提供了新思路，在減輕蔬菜疫病、保障農產(chǎn)品質量安全等方面應用前景廣闊。

圖1 MOFs多孔載體及其納米農藥制備和應用示意圖

圖2 MOFs多孔載體及其納米農藥的微觀結構參數(shù)

圖3 MOFs多孔載體及其納米農藥的穩(wěn)定性、附著性、抗雨水侵蝕性

       中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所為論文第一完成單位，蔬菜花卉所碩士研究生韓佳彤、劉廣洋研究員和東北農業(yè)大學聯(lián)培碩士侯雨杉為共同第一作者，徐東輝研究員、呂紅豪研究員和劉廣洋研究員為共同通訊作者。該研究依托于蔬菜生物育種全國重點實驗室、農業(yè)農村部蔬菜質量安全控制重點實驗室開展，獲得了國家重點研發(fā)計劃、國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術體系、北京市面上基金和中國農業(yè)科學院農業(yè)科技創(chuàng)新工程等項目的資助。

原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.4c04277