纳米秒开手开系列

　　农药的使用能够有效保护作物免受病虫草鼠的侵害，在提高作物产量和品质方面发挥着不可替代的作用。然而，现有的农药制剂在叶面喷洒过程中常存在液滴弹跳、破碎和飞溅问题，且未充分考虑农药的控制释放、光解保护以及非靶标性生物的安全性。针对这一问题，以天然甘草酸（Glycyrrhizic acid, GL）为功能化构筑单元，与疏水模型农药分子-多杀霉素（Spinosad, SSD）共组装，开发了一种兼具高叶面沉积和控制释放的纳米农药递送体系（GL-SSD NPs，图1）

　　液滴撞击疏水表面的动态过程显示，当GL-SSD NPs浓度高于0.018 wt%时，液滴在疏水表面的回弹被有效抑制，沉积量显著增加（图2）。通过分析固-液相互作用力变化以及液滴撞击前后疏水表面微观形貌的差异，结合分子动力学模拟结果，证实GL-SSD NPs液滴对疏水表面微纳结构具有强亲和力，起到“钉扎”液滴的作用，从而有效抑制液滴回弹，提升液滴在疏水表面的沉积效果。倾斜角为30°和60°的疏水表面撞击实验进一步证实了上述沉积机理。

　　值得注意的是，与商业化的多杀霉素悬浮剂相比，GL-SSD NPs光稳定性提高了5.2倍。且得益于体系中非共价相互作用的动态特性，GL-SSD NPs表现出优异的响应控制释放特性：在酸性条件下，多杀霉素的释放速率显著增加。体外杀虫和盆栽实验结果表明，GL-SSD NPs对小菜蛾具有良好的防治效果（图3）。本工作为开发多功能农药递送体系提供了一种新途径，在农业生产中具有广阔的应用前景。

　　该工作于2024年3月以“Natural Glycyrrhizic Acid-Tailored Nanoparticles Toward the Enhancement of Pesticide Bioavailability”为题发表于Advanced Function Materials。第一作者为北京化工大学软物质高精尖创新中心博士生魏凯伦，通讯作者为北京化工大学胡君教授和中国农业大学高玉霞博士，北京化工大学软物质科学与工程高精尖创新中心为第一通讯单位。本研究工作得到了北京市自然科学基金的支持，感谢所有合作者对本研究工作的贡献。