近日，我校化学与分子工程学院朱为宏院士和化工学院徐益升教授团队在聚合物纳米农药精准沉积与高效递送研究中取得新进展。相关成果以“A dynamic charge-dependent nanofungicide platform for sustainable agrochemical deposition and delivery”为题，发表于Chem期刊。
农药喷施是保障粮食生产的重要技术手段，但传统喷洒过程中活性成分易因光解、叶面径流及吸收不足而大量损失，导致利用效率偏低，其中叶面附着力弱引发的非靶向流失是主要限制因素。近年来，聚合物纳米载体凭借结构可设计性强、界面性质可调控等特点，为提高农药叶面沉积与递送效率提供了有效策略。植物叶面角质层通常呈负电性，构筑带正电的聚合物界面可通过静电相互作用增强纳米农药的叶面黏附和抗冲刷性能；然而，过强的正电荷也可能导致载体与叶面过度结合，进而限制活性成分的渗透吸收，形成“强沉积”与“高吸收”难以兼顾的矛盾。
针对上述问题，团队提出温度响应型聚合物结构调控策略，利用带有相反电荷的聚合物组装，构建出具有“动态”表面电荷特征的纳米杀菌剂平台。该体系中引入的温度响应聚合物单元可在环境温度触发下诱导表面电荷由初始高正电状态原位转变为中等正电状态：前者有利于喷施后在带负电叶面上的快速沉积和牢固滞留，后者则减弱过强界面束缚，促进广谱杀菌剂戊唑醇的后续吸收与传递。该纳米杀菌剂在标准用量减半条件下，对灰葡萄孢菌（B. cinerea）仍可实现98%的治疗效果，显著提升其农药利用效率。进一步的放大制备、田间试验和毒性评估表明，该聚合物纳米平台具有良好的工艺放大和实际应用潜力。该研究揭示了温度响应聚合物结构、界面电荷性质与农药沉积-吸收行为之间的内在关联，为发展面向气候变化条件下的高效、可持续纳米农药递送体系提供了新思路。
上述研究工作由博士后虞苗杰、研究生王佳、博士后吴越在朱为宏院士和徐益升教授的指导下完成，同时得到了国家自然科学基金、上海市科研创新计划等项目资金的支持。
原文链接：https://www.cell.com/chem/abstract/S2451-9294(25)00476-0?rss=yes
