壳聚糖/γ-聚谷氨酸负载制霉菌素纳米微胶囊的制备及其抑菌效果研究

随着人口的增加,粮食需求的增加和粮食生产的充足是二十一世纪的主要问题之一。因此,农业生产成为当前人类社会发展中的重要话题。但当下传统农业生产所带来的污染问题依旧严重,农用杀菌剂的不合理使用是其中一个重要方面。而纳米药物载体由于具有精准投放、改善药物性质、对环境友好等优点被研究者广泛关注。壳聚糖与γ-聚谷氨酸是两种绿色环保且易得的生物大分子。制霉菌素是一种多烯类抗生素,具有杀菌活性强、对人体无害、低残留等优点。但由于多烯类抗生素结构脆弱,因selleckchem此未被广泛用作于控制植物病害的杀菌剂。因此,本文使用壳聚糖与γ-聚谷氨酸共混作为壁材包埋制霉菌素PARP抑制剂,制备得到纳米微胶囊,以期能够得到具有高活性、高稳定且无污染的杀菌剂。同时本文还进行了纳米微胶囊的制作工艺的优化,纳米微胶囊的表征,以及纳米微胶囊的杀菌活性等方面的研究。取得的成果主要如下:(1)通过壳聚糖、γ-聚谷氨酸、制霉菌素溶液在弱酸环境下联合,可以制备得到纳米微胶囊溶液。纳米微胶囊溶液为稳定的、半透明蓝白色溶液。通过调整壁材溶液的浓度、壳聚糖与γ-聚谷氨酸的比例、制霉菌素添加量三种条件,发现壁材溶液的浓度、壳聚糖与γ-聚谷氨酸的比例两种因素对纳米微胶囊的包埋率具有显著影响。得到最佳包埋率配方为壁材溶液2g/L,壳聚糖与γ-聚谷氨酸的比例20:18,制霉菌素体积0.5m L(5mg/Brief Pathological Narcissism Inventorym L)。此时包埋率为86.5%。(2)透射电镜结果表明,所制备得到的纳米微胶囊直径约为150nm。傅里叶变换红外光谱结果表明,壳聚糖与γ-聚谷氨酸可能通过强静电力相互结合形成纳米微胶囊,制霉菌素可能以物理包埋的形式负载在纳米微胶囊中。体外释放实验结果表明,使用将制霉菌素制备成纳米微胶囊后,具有良好的缓释性能。体外释放过程拟合结果表明,纳米微胶囊所包埋的制霉菌素释放更符合一级动力学方程,即以扩散为主。纳米微胶囊显著提高了制霉菌素的抗紫外能力,同时,纳米微胶囊溶液具有较好的稳定性与贮存能力。(3)通过对向日葵病叶上的真菌进行分离、致病力检验、以及分子生物学鉴定后结果表明,确认为具有侵染向日葵叶片的真菌为草酸青霉菌(Penicillium oxalicum),同源性为98%。平板抑菌试验表明,制霉菌素与纳米微胶囊溶液均能抑制草酸青霉菌的生长,具有浓度依赖性。纳米微胶囊制剂并未明显影响制霉菌素的杀菌活性。叶片抑菌试验表明,纳米微胶囊在防治草酸青霉菌侵染向日葵叶片的实验中,对病原真菌具有明显的防治效果,且优于制霉菌素单剂。本研究使用壳聚糖、γ-聚谷氨酸包埋制霉菌素制备得到纳米微胶囊,提高了制霉菌素的热稳定性、紫外抗性。同时具有良好的缓释性能、贮存稳定性与杀菌活性。为多烯类抗生素在农业上的应用提供了新的思路,也为开发绿色无污染农用杀菌剂提供参考。