农药的使用能够有效保护作物免受病虫草鼠的侵害，在提高作物产量和品质方面发挥着不可替代的作用。然而，现有的农药制剂在叶面喷洒过程中常存在液滴弹跳、破碎和飞溅问题，且未充分考虑农药的控制释放以及光解保护。针对这一问题，软物质高精尖中心胡君教授课题组以天然甘草酸（Glycyrrhizic acid, GL）为功能化构筑单元，与疏水模型农药分子-多杀霉素（Spinosad, SSD）共组装，开发了一种兼具高叶面沉积和响应控制释放的纳米农药递送体系（GL-SSD NPs，图1）。
图1天然甘草酸和多杀霉素共组装构筑纳米农药递送体系的示意图
液滴撞击疏水表面的动态过程显示，当GL-SSD NPs浓度高于0.018 wt%时，液滴在疏水表面的回弹被有效抑制，沉积量显著增加。通过分析固-液相互作用力变化以及液滴撞击前后疏水表面微观形貌的差异，结合分子动力学模拟结果，证实GL-SSD NPs液滴对疏水表面微纳结构具有强亲和力，起到钉扎液滴的作用，从而有效抑制液滴回弹，提升液滴在疏水表面的沉积效果。与商业化的多杀霉素悬浮剂相比，GL-SSD NPs不仅具有良好的光稳定性，而且表现更好的控制释放性能和更佳的小菜蛾防治效果（图2）。本工作为开发多功能农药递送体系提供了一种新途径，在农业生产中具有广阔的潜在应用前景。
图2 GL-SSD NPs在疏水表面的撞击行为（a）、控制释放（b）及杀虫活性（c）
该工作以“Natural Glycyrrhizic Acid-Tailored Nanoparticles Toward the Enhancement of Pesticide Bioavailability”为题发表在《Adv. Funct. Mater.》期刊上。第一作者为北京化工大学软物质高精尖中心博士生魏凯伦，通讯作者为胡君教授和中国农业大学高玉霞博士。本研究工作得到了北京市自然科学基金的支持，感谢所有合作者对本研究工作的贡献。
文章信息：
Kailun Wei, Zilu Li, Zhiran Zheng, Yuxia Gao*, Qiliang Huang, Min-Hui Li, Jun Hu*. Natural Glycyrrhizic Acid-Tailored Nanoparticles Toward the Enhancement of Pesticide Bioavailability. Adv. Funct. Mater.2024, 2315493.
原文链接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202315493