[发明专利]植物源农药分子-纳米载体复合体及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种植物源农药分子‑纳米载体复合体及其制备方法和应用，所述植物源农药分子‑纳米载体复合体由植物源农药分子与纳米载体经氢键和疏水作用形成；所述纳米载体为树枝状大分子且经过氨基官能团功能化。本发明将纳米载体和植物源农药分子通过氢键和疏水作用相结合，大幅减少植物源农药苦参碱分子的粒径，尤其是可以将苦参碱分子粒径从800nm减小至10nm，提升其在水溶液中的分散性和稳定性，同时配制过程操作简便、快速，对于不同种类植物源农药，均能不同程度地提高其毒力，延长其持效期。

技术领域

本发明涉及生物化学技术领域，尤其涉及植物源农药分子-纳米载体复合体及其制备方法和应用。

背景技术

化学农药在病虫害防控、保障粮食生产安全等方面发挥着重要作用，但其不科学的使用也给农业可持续发展带来了许多负面影响。

自纳米技术在微电子学、半导体工业、生物医药领域中成功应用之后，它在农业领域发展迅猛，为现代农业科学提供了新的科学方法论，推动传统农业在交叉学科领域不断发展。纳米粒子是指粒径在1-100nm之间的超细颗粒，因其独特的三维尺度，具有小尺寸、比表面积大、可修饰性强、水溶液分散性好、粘附性强、光催化降解等特点。植物源农药在有机农业体系中应用较广，但由于其自身杀虫效果的限制，其速效性和持效期较传统化学农药差，这严重制约着植物源农药在害虫防控领域的进一步应用。利用纳米载体有望改善植物源农药的杀虫性能，提高害虫防效。因此，建立纳米载体介导的植物源农药的害虫防控体系尤为重要，其对农药减量控害、绿色防控技术的发展具有积极意义。

发明内容

本发明提供一种植物源农药分子-纳米载体复合体及其制备方法和应用，以特定结构的纳米载体和植物源农药分子以分子间非共价相互作用结合以克服现有植物源农药毒力和持效性较差的问题。

第一方面，本发明提供一种植物源农药分子-纳米载体复合体，所述植物源农药分子-纳米载体复合体由植物源农药分子与纳米载体经氢键和疏水作用结合而成；所述纳米载体为树枝状大分子且经过氨基官能团功能化。

纳米载体的内部空腔结构和高密度官能团结构有利于植物源农药分子的装载，形成稳定复合体，同时在经过氨基官能团功能化后，提高所载物质与昆虫表皮和细胞膜的亲和力，促进植物源农药分子穿透昆虫表皮屏障，进入体腔和各个器官组织的细胞内，进而起到高效杀虫的目标。

进一步地，所述纳米载体为星型聚合物和/或荧光树枝状大分子中的一种或多种；

所述星型聚合物优选为式1或式5所示大分子；所述荧光树枝状大分子优选选自式2-式4所示大分子；其中式1-式5结构如下：

进一步地，所述植物源农药分子为苦参碱、除虫菊酯和D-柠檬烯中的一种或多种，优选为苦参碱。

进一步地，所述植物源农药分子-纳米载体复合体为由苦参碱和式1所示星型聚合物形成的复合体；或所述植物源农药分子-纳米载体复合体为由苦参碱和式5所示星型聚合物形成的复合体。

进一步地，所述纳米载体和所述植物源农药分子质量比为1:8～8:1；

更进一步，当所述纳米载体为和所述植物源农药分子分别为式1所述大分子和苦参碱时，所述质量比为1:1；

当所述纳米载体和所述植物源农药分子分别为式5所述大分子和苦参碱时，所述质量比为1：1。

进一步地，所述复合体直径小于10nm。

第二方面，本发明提供了一种植物源农药分子-纳米载体复合体的制备方法，用于制备上述植物源农药分子-纳米载体复合体，具体步骤如下：