[发明专利]一种pH响应吡唑醚菌酯控释剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种pH响应吡唑醚菌酯控释剂及其制备方法和应用，以氨基功能化介孔二氧化硅纳米粒子MSNs‑NH₂为载体材料，通过物理吸附法将杀菌剂吡唑醚菌酯负载到MSNs‑NH₂纳米粒子的介孔孔道中，然后利用单宁酸TA和金属离子的配位作用在载药MSNs‑NH₂纳米粒子表面沉积形成金属‑多酚网络结构封堵介孔，制备得到pH响应吡唑醚菌酯控释剂。UV光解实验结果表明，产品具有屏蔽吡唑醚菌酯紫外光解的作用；控释动力学表明载药纳米粒子在不同pH条件下具有不同的释放性能，在病害发生时载药纳米粒子具有和原药同等的抑菌活性，其作为农用新型杀菌剂在精准农业领域具有好的应用前景。

技术领域

本发明属于农药剂型技术领域，具体涉及一种pH响应吡唑醚菌酯控释剂及其制备方法和应用。

背景技术

水稻纹枯病(Rhizoctonia solani)是水稻发生最为严重的病害之一，每年可造成水稻减产25-40％(Srivastava et al.,2016)。在发病初期，水稻纹枯病病原菌能分泌草酸使得水稻下部叶片的叶鞘上有水渍状病斑(Karmakar et al.,2016；Nagarajkumar etal.,2005)。草酸作为一种重要的致病因子，能够酸化寄主组织，使得植物局部pH下降到4.5左右，有利于增强病原真菌胞外酶活性，与细胞壁降解酶协同作用加速植物细胞壁的降解，最终导致病害的扩散与蔓延(Abdullah et al.,2017；景岚和康振生,2003)。

吡唑醚菌酯(Pyraclostrobin，PYR)是一种嗜球果伞菌素类杀菌剂，具有广谱、低毒、高效的特点，它能够抑制病原菌线粒体呼吸，减少细胞ATP的产生，导致病原菌细胞能量供应不足而死亡(Kim and Xiao,2011；Mercader et al.,2008)。当前，吡唑醚菌酯作为保护性和治疗性杀菌剂广泛用于防治黄瓜白粉、小麦赤霉病、甘蔗褐锈病、水稻纹枯病和油菜菌核病等一系列真菌病害(Chaulagain et al.,2019；Chen et al.,2012；He et al.,2019；Liang et al.,2014；Uppala and Zhou,2018)。然而，吡唑醚菌酯易光解的特点导致在田间施用时需多次喷施以保证药效，这极大地限制了其实际应用效果(Fulcher et al.,2014)。因此，迫切需要创建有效的方法提高吡唑醚菌酯的稳定性并确保在目标部位有效的生物活性浓度。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种pH响应吡唑醚菌酯控释剂及其制备方法和应用，以氨基功能化介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs-NH₂)为载体材料，利用单宁酸和金属离子能通过配位键在物体表面沉积形成薄膜的特点制备了一种pH响应的吡唑醚菌酯控释剂(PYR@MSNs-TA-Cu)，并通过透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、Zeta电位、氮吸附、热重分析(TGA)等手段对制备的载体和制剂进行了表征，利用HPLC确定吡唑醚菌酯负载量、pH值对农药缓释动力学的影响，还对制剂的紫外屏蔽性能和抗菌活性等进行了评估。

单宁酸(Tannic acid，TA)作为一种天然酚类化合物，广泛存在于植物次生代谢产物中，并在植物防御中发挥着多种作用。同时，它能够与金属离子很快配位形成多酚-金属络合物壳层，不涉及复杂和有毒的反应过程，是一种简单的、绿色的涂层策略。更重要的是，单宁酸-金属络合物在酸性条件下能够发生配位键的分解，表现出pH响应性能。因此，可将单宁酸-金属络合物作为壳层封堵MSNs的载药孔道。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：