本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生物質(zhì)農(nóng)藥制備科技領(lǐng)域，具體涉及一種木質(zhì)素基緩釋納米農(nóng)藥的制備方法。

背景技術(shù)：

1、農(nóng)藥的創(chuàng)制和應(yīng)用與我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著非常密切的關(guān)系，合理使用農(nóng)藥對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。然而，農(nóng)藥種類繁多，多數(shù)農(nóng)藥原藥為難溶性固體，具有較差的分散性，且在施用過程中容易出現(xiàn)粉塵飄移等問題，影響藥效的充分發(fā)揮，通常情況下難以直接應(yīng)用。農(nóng)藥的過量和低效使用導(dǎo)致了一系列問題，包括食品安全、生態(tài)環(huán)境和人體健康問題等。因此提高農(nóng)藥的有效利用率，降低農(nóng)藥在非靶標(biāo)生物和環(huán)境中的轉(zhuǎn)移量及殘留污染至關(guān)重要。

2、納米平臺(tái)因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)、負(fù)載治療性生物分子或藥物的靈活性以及靶向策略的能力而被廣泛報(bào)道，許多材料已被開發(fā)為納米農(nóng)藥的載體，如二氧化硅納米顆粒、聚合物系統(tǒng)、碳納米管和病毒顆粒。然而，納米技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的研究起步較晚，且研究較弱，因此納米農(nóng)藥的研究和應(yīng)用仍存在一些亟待解決的問題，如：報(bào)道的大部分納米農(nóng)藥都只是處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，制備方法復(fù)雜多樣，產(chǎn)品數(shù)量有限且難以保證工藝和產(chǎn)品的穩(wěn)定性；納米粒子之間由于小尺寸與比表面積效應(yīng)，容易自發(fā)團(tuán)聚，導(dǎo)致穩(wěn)定性降低，需要選擇合適的助劑；復(fù)雜和耗時(shí)的合成過程，無節(jié)制的貨物擴(kuò)散釋放，以及納米載體造成的環(huán)境污染等問題。因此迫切需要一種可以通過簡(jiǎn)單的工藝制備的、環(huán)境污染最小的納米平臺(tái)，在確保農(nóng)藥對(duì)靶標(biāo)生物防治效果的前提下，延長(zhǎng)藥物持效期，降低藥物毒性，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保。

3、木質(zhì)素，作為自然界中含量?jī)H次于纖維素的高分子有機(jī)物質(zhì)，不僅具有豐富的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性，而且在植物體中發(fā)揮著支撐和保護(hù)的雙重作用。此外，木質(zhì)素作為一種豐富的生物質(zhì)資源，其來源廣泛、成本低廉，以及具有天然的疏水性和可再生性的特點(diǎn)，將其開發(fā)為納米農(nóng)藥的包膜材料，不僅具有顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且對(duì)于推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

4、然而，目前木質(zhì)素的工業(yè)化應(yīng)用比例相對(duì)較低，大量木質(zhì)素在生產(chǎn)過程中被作為廢棄物處理，這不僅造成了資源浪費(fèi)，還可能對(duì)環(huán)境構(gòu)成潛在威脅。到目前為止，禾本科中的木質(zhì)素很少被應(yīng)用到緩釋農(nóng)藥中。

5、玉米秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量副產(chǎn)品，通過提取木質(zhì)素，可以實(shí)現(xiàn)秸稈資源的高值化利用，提升其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)境價(jià)值。研究表明，玉米秸稈提取的木質(zhì)素在130～500℃內(nèi)發(fā)生熱分解反應(yīng)，部分官能團(tuán)發(fā)生交聯(lián)后具有很高的熱穩(wěn)定性，這使得木質(zhì)素在高溫應(yīng)用中具有潛在價(jià)值。由此可見，玉米秸稈提取木質(zhì)素不僅能夠提升秸稈的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還能促進(jìn)環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，具有重要的實(shí)際意義和廣闊的應(yīng)用前景。

6、目前，禾本科植物中的木質(zhì)素在農(nóng)藥方面的應(yīng)用尚不廣泛。因此，本研究考慮到木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性，以及玉米秸稈木質(zhì)素的可持續(xù)供應(yīng)，對(duì)其在農(nóng)藥領(lǐng)域的應(yīng)用潛力進(jìn)行了深入研究探索。通過開發(fā)以玉米秸稈木質(zhì)素為基礎(chǔ)的緩釋納米農(nóng)藥，不僅可以提高農(nóng)藥的環(huán)保性和效率，還能促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述背景技術(shù)中出現(xiàn)的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有ph和酶雙響應(yīng)性的陽離子表面活性劑-玉米秸稈木質(zhì)素納米農(nóng)藥。

2、具體通過以下技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供了一種木質(zhì)素基緩釋納米農(nóng)藥的制備方法，包括如下步驟：

4、稱取木質(zhì)素、十六烷基三甲基溴化銨溶解于0.3mol/l的四氫呋喃溶液a中并超聲使其充分分散得混合液a，其中所述木質(zhì)素和所述十六烷基三甲基溴化銨的質(zhì)量比為3:1；

5、旋蒸所述混合液a得濃縮液b，將所述濃縮液b緩慢滴入蒸餾水中并充分?jǐn)嚢枋蛊渚鶆蚍稚⒌脩腋∫篶；

6、將所述懸浮液c進(jìn)行離心去上清液，取其固體沉淀物進(jìn)行凍干，得陽離子表面活性劑改性的木質(zhì)素；

7、稱取所述陽離子表面活性劑改性的木質(zhì)素和農(nóng)藥組分分散于四氫呋喃溶液b中，并超聲使其充分分散得混合液d；

8、向所述混合液d中緩慢加入蒸餾水并充分?jǐn)嚢璧脩腋∫篹；

9、將所述懸浮液e進(jìn)行離心去上清液，取其固體沉淀物進(jìn)行凍干，最終產(chǎn)物即為所述木質(zhì)素基緩釋納米農(nóng)藥。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述農(nóng)藥組分為阿維菌素或脫落酸。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述所述陽離子表面活性劑改性的木質(zhì)素與所述農(nóng)藥組分的質(zhì)量比為：1:1～3:1。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述木質(zhì)素為玉米秸稈木質(zhì)素，其制備步驟包括：將玉米秸稈收集、粉碎，置于水熱釜中并加入無水乙醇、去離子水、乙酸形成混合物溶液，加熱至200?℃保溫，反應(yīng)結(jié)束后對(duì)所述混合物溶液進(jìn)行減壓抽濾得到固體殘?jiān)⒂脽o水乙醇對(duì)其進(jìn)行洗滌，去除固體殘?jiān)蟮玫綕饪s液f，向所述濃縮液f中加入蒸餾水并攪拌、離心、凍干，形成固體產(chǎn)物，即得所述玉米秸稈木質(zhì)素。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述保溫的時(shí)間不低于9?h。

14、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述用無水乙醇進(jìn)行洗滌的次數(shù)不少于3次。

15、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，對(duì)所述懸浮液c、所述懸浮液e進(jìn)行離心時(shí)，離心轉(zhuǎn)速為8000?rmp。

16、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，向所述濃縮液b、所述混合液d中緩慢加入蒸餾水的速度為40?ml/min。

17、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，向所述混合液d緩慢加入蒸餾水并磁力充分?jǐn)嚢璧盟鰬腋∫篹步驟中的攪拌條件為在450?rpm的磁力攪拌下連續(xù)攪拌30分鐘。

18、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，在對(duì)固體沉淀物進(jìn)行凍干步驟中，凍干前對(duì)所述固體沉淀物至少分別水洗三次。

19、上述方法制備得到的木質(zhì)素基緩釋納米農(nóng)藥可作為緩釋農(nóng)藥適用于農(nóng)作物的病蟲害防治，實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥的緩慢釋放，從而減少農(nóng)藥原藥的降解、浸出等相關(guān)問題，提高農(nóng)藥的利用效率；同時(shí)，緩釋技術(shù)使得農(nóng)藥在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)揮作用，延長(zhǎng)了農(nóng)藥的防治效果，減少了施藥次數(shù)。既實(shí)現(xiàn)了廢棄物資源化利用，又降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，具有較好的應(yīng)用推廣價(jià)值。

20、通過采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過創(chuàng)新技術(shù)方案，利用玉米秸稈木質(zhì)素、十六烷基三甲基溴化銨(ctab)和阿維菌素(avm)，成功開發(fā)了一種新型生物緩釋納米農(nóng)藥avm@l-ctab。十六烷基三甲基溴化銨(ctab)作為陽離子表面活性劑，可以提高納米農(nóng)藥的產(chǎn)率，改善其包封率和載藥率。通過自組裝的方法，形成負(fù)載阿維菌素的木質(zhì)素納米農(nóng)藥，達(dá)到阿維菌素緩釋的目的，同時(shí)，阿維菌素容易光降解，木質(zhì)素具有很好的紫外屏蔽效果，可以提高阿維菌素的利用率。制備所得的木質(zhì)素基緩釋納米農(nóng)藥可作為緩釋農(nóng)藥適用于農(nóng)作物的病蟲害防治，實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥的緩慢釋放，從而減少農(nóng)藥原藥的降解、浸出等相關(guān)問題，提高農(nóng)藥的利用效率；同時(shí)，緩釋技術(shù)使得農(nóng)藥在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)揮作用，延長(zhǎng)了農(nóng)藥的防治效果，減少了施藥次數(shù)。既實(shí)現(xiàn)了廢棄物資源化利用，又降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，具有較好的應(yīng)用推廣價(jià)值。

21、此外，該發(fā)明的原料來源廣泛、成本低廉，且制備出的材料易于降解，對(duì)環(huán)境友好，從而在提高農(nóng)藥利用率、促進(jìn)固碳減排和減少環(huán)境污染方面具有顯著效應(yīng)。

22、本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)便，綠色且安全，易于操作控制，并具有高穩(wěn)定性和廣泛的應(yīng)用前景，展現(xiàn)出作為農(nóng)藥的極大發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)價(jià)值。該技術(shù)不僅在農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域具有重要參考價(jià)值，而且為木質(zhì)素在生物領(lǐng)域的高附加值應(yīng)用開辟了新途徑。