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春雷霉素@ZIF-93纳米材料的制备及其在防治梨火疫病中的应用认领

被引量： 1

作者：

陈春利

学位授予单位：

塔里木大学

摘要：

梨火疫病作为一种危害性强、爆发速度快的检疫性细菌病害,已导致新疆部分地区的梨、苹果等水果产业损失严重。花期是防治该病害最适宜的时期,化学防治是目前阻断其扩展的最有效途径之一。随着农用链霉素、叶枯唑等传统细菌性杀菌剂被停用,铜制剂在梨树花期使用易产生药害,春雷霉素成为防治梨火疫病的主要药剂之一。春雷霉素易光解导致有效利用率低,影响了其在生产中大规模使用。本研究以春雷霉素（KSM）为模式农药,以沸石咪唑骨架材料为载体,制备了p H智能响应性春雷霉素复合纳米材料,并应用于花期防治梨火疫病。主要研究结果如下:（1）利用室温搅拌合成法使Zn2+与4-甲基咪唑-5-甲醛上的N原子发生配位反应合成沸石咪唑骨架材料（ZIF-93）,通过ZIF-93上的醛基与KSM的氨基共价偶联生成希夫碱键,使KSM成功接枝到ZIF-93纳米粒子表面上,制备出KSM@ZIF-93纳米材料。通过SEM、FTIR、XRD、TGA、Zeta电位分析和粒径分析等方法和手段对制备的KSM@ZIF-93纳米材料的结构进行表征和分析,结果表明含氨基的春雷霉素通过希夫碱反应成功接枝到ZIF-93纳米粒子表面上,新型纳米缓释剂金属骨架完整,具有良好的稳定性,粒径大小约为（63.93±11.19）nm,春雷霉素负载率为2.5%。（2）为了了解KSM@ZIF-93纳米材料的缓释性能,进行了控释动力学行为研究和光稳定性特性研究。控释动力学行为研究表明,KSM@ZIF-93纳米材料表现出不同的p H响应性能,KSM@ZIF-93纳米材料中KSM的累积释放率与p H呈负相关,表明KSM@ZIF-93纳米材料具有良好的酸响应释放效应。光稳定性特性研究表明,KSM@ZIF-93纳米材料比KSM具有更优异的光稳定性,在紫外光下的降解效率比KSM更低,表明KSM@ZIF-93纳米材料可以降低紫外光辐射对KSM的降解作用,增强了KSM的光稳定性,这为延长KSM在自然环境中的药效提供了可能。（3）探究了KSM@ZIF-93纳米材料防控梨火疫病效果。室内抑菌试验结果表明,KSM@ZIF-93纳米材料在200 mg/L时可完全抑制梨火疫病菌的生长,其抑菌活性显著高于ZIF-93和KSM;田间药效试验表明,当施药浓度为200 mg/L时,KSM@ZIF-93纳米材料对梨火疫病害的防治效果为（75.19±3.63）%,显著高于ZIF-93[（57.06±0.94）%]和KSM[（63.70±1.96）%]的防治效果;花粉萌发试验表明,KSM@ZIF-93纳米材料在200 mg/L时对梨花粉萌发无影响,表明KSM@ZIF-93在200 mg/L浓度下也能够应用于花期防治梨火疫病,这对于花期防治梨火疫病害具有重要意义。综上所述,KSM@ZIF-93具有完整的金属骨架结构,良好的分散性和稳定性,能够有效降低紫外辐射对KSM的降解率;具有优异的p H响应性能,能够同时释放KSM和Zn2+达到协同抗菌作用;同时,良好的植物安全性为花期用药提供了可能,对花期防治梨火疫病具有重要的意义。

摘要译文

关键词：

春雷霉素; ZIF-93; 定点释放; 智能缓释; 抗菌活性

学位年度：

2023

学位类型：

硕士

学科专业：

资源利用与植物保护（专业学位）

导师：

董红强

中图分类号：

S432[植物病害及其防治];TB383.1;TQ450.1[基础理论]

学科分类号：

090401[植物病理学];081702[化学工艺];090403[农药学]

D O I：

10.27708/d.cnki.gtlmd.2023.000207