羧甲基殼聚糖-丙硫菌唑水凝膠微球的制備及其在小麥植株中的時(shí)空分布研究

許春麗，曹立冬，李遠(yuǎn)播，黃啟良

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，北京 100193）

水凝膠是具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物結(jié)構(gòu)體系，由含有親水基團(tuán)的大分子通過共價(jià)鍵、氫鍵、范德華力等作用力形成。水凝膠具有保水性好、敏感釋放、合成工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域來改善植物的水分可用性[1-3]，以及通過負(fù)載農(nóng)藥活性成分以達(dá)到緩釋、降低農(nóng)藥殘留等效果[4]。水凝膠的基底材料具有多樣性，其中具有生物相容性、生物可降解性等特點(diǎn)的多糖類天然高分子羧甲基殼聚糖（CMCS）受到了人們的廣泛關(guān)注[5-7]。羧甲基殼聚糖具有良好的抑菌性能，與金屬離子螯合后形成的復(fù)合體系也表現(xiàn)出良好的抑菌效果。研究報(bào)道O-羧甲基殼聚糖銅配合物對(duì)辣椒疫霉菌、玉米赤霉病和蘋果炭疽病的抑菌效果好于殼聚糖的抑菌效果[8]；木質(zhì)素和銅復(fù)合物對(duì)番茄立枯病病原菌的抑菌效果好于商品化的氫氧化銅抑菌效果[9]。

丙硫菌唑是由拜耳公司研發(fā)生產(chǎn)的一種新型三唑硫酮類殺菌劑，主要用于由子囊菌、擔(dān)子菌以及半知菌引起的病害。作用模式為通過抑制目標(biāo)菌中甾醇14α-去甲基化酶來干擾麥角甾醇的合成[10]。丙硫菌唑于2019年在我國(guó)登記，但已經(jīng)登記的劑型十分有限。目前對(duì)丙硫菌唑緩釋制劑的研究較少[11-12]，考慮到水凝膠農(nóng)藥緩釋制劑的良好性能和應(yīng)用前景，我們前期以CMCS為基底材料與Mn2＋螯合形成水凝膠，采用擠出-外源凝膠法制備了丙硫菌唑水凝膠微球，并通過正交試驗(yàn)進(jìn)行了制備條件的優(yōu)化[13]。研究結(jié)果表明，所制備的丙硫菌唑水凝膠微球具有良好的pH敏感溶脹和釋放性能，與丙硫菌唑原藥相比，前者可以增強(qiáng)對(duì)小麥全蝕病的殺菌能力，且對(duì)小麥的生長(zhǎng)具有營(yíng)養(yǎng)功能[13]。然而，將CMCS-丙硫菌唑水凝膠微球施用于小麥種子后，有關(guān)丙硫菌唑及其代謝產(chǎn)物脫硫丙硫菌唑在土壤、小麥根部和地上部中不同生長(zhǎng)周期內(nèi)的劑量分布尚未見報(bào)道。因此，深入研究其劑量傳輸及分布行為有助于加深對(duì)提升丙硫菌唑水凝膠微球性能的理解并拓展其應(yīng)用范圍。

1 材料與方法

1.1 材料

供試作物：小麥‘農(nóng)大211’。

供試藥劑：丙硫菌唑原藥（純度99%），四川華英化工有限公司；羧甲基殼聚糖（羧化度86.2%，分子量≥10萬g/mol），北京華威銳科化工有限公司；MnSO4·H2O、吐溫80（Tween-80）和無水硫酸鎂均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；甲醇（色譜純），美國(guó)賽默飛世爾科技有限公司；乙腈（色譜純），德國(guó)默克集團(tuán)有限公司；試驗(yàn)用水為超純水。

供試儀器：DF-101Z型恒溫加熱電磁攪拌器，上海司樂儀器有限公司；TG20-WS離心機(jī)，長(zhǎng)沙湘智離心機(jī)儀器有限公司；Agilent 1200型高效液相色譜儀、超高效液相色譜-串聯(lián)四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀（UPLC-MS/MS），美國(guó)賽默飛世爾科技有限公司；火焰原子吸收分光光度計(jì)，德國(guó)耶拿分析儀器股份有限公司。

1.2 高效液相色譜分析

流動(dòng)相為甲醇-0.1%甲酸水（80∶20，V/V），流速為1.0 mL/min；Agilent TC-C18不銹鋼色譜柱（4.6 mm×250 mm，5μm）；檢測(cè)波長(zhǎng)為260 nm；進(jìn)樣量為5μL；柱溫為25℃；進(jìn)樣體積為5μL；流速為1 mL/min。

1.3 CMCS-丙硫菌唑水凝膠微球的制備

本試驗(yàn)采用乳化交聯(lián)的方法制備CMCS-丙硫菌唑水凝膠微球。CMCS的官能團(tuán)可以通過配位鍵螯合金屬離子形成具有不同大小和形態(tài)的復(fù)合物。CMCS和金屬離子之間的絡(luò)合可用于制備一系列超分子水凝膠。CMCS具有親水性，而丙硫菌唑是疏水性農(nóng)藥，故采用乳化法將丙硫菌唑分散在CMCS溶液中，然后將乳液用注射器逐滴注入金屬離子水溶液。溶液中CMCS和Mn2＋接觸后立即發(fā)生離子交聯(lián)反應(yīng)，隨后通過CMCS和金屬離子間的配位和離子交換形成水凝膠。具體方法如下：先將丙硫菌唑溶于二氯甲烷中，加入乳化劑混合均勻作為油相，將一定質(zhì)量濃度的CMCS水溶液作為水相；將二者混合，在設(shè)定的剪切速率（10 000 r/min）下高速剪切5 min，形成O/W乳液；將乳液置于帶有6#針頭（內(nèi)徑為0.6 mm）的注射器中，逐滴滴加到Mn2＋溶液，反應(yīng)4 h后固化成微球顆粒；用紗布過濾凝膠顆粒，同時(shí)用大量去離子水洗滌凝膠表面未參與反應(yīng)的Mn2＋，于60℃烘箱中干燥，過夜后收集載藥凝膠微球顆粒。

1.4 CMCS-丙硫菌唑水凝膠微球載藥率、包封率的測(cè)定

參照王召等[14]方法進(jìn)行凝膠微球的處理：稱取10 mg載藥樣品，加入5 mL解離液，待溶解完全后，加入至10 mL容量瓶中并用甲醇定容，過0.22μm有機(jī)濾膜，通過高效液相色譜檢測(cè)丙硫菌唑的含量。按式（1）、（2）分別計(jì)算載藥樣品的載藥率和包封率。

1.5 凝膠顆粒中Mn2＋裝載量測(cè)定

采用火焰原子吸收分光光度計(jì)對(duì)凝膠微球顆粒中的Mn2＋含量進(jìn)行研究，檢測(cè)波長(zhǎng)為279 nm。用干凝膠顆粒中Mn2＋的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示其裝載量，按式（3）計(jì)算。

式中：CMn為樣品中Mn2＋的質(zhì)量濃度，mg/L；V為樣品的體積，L；Wd為凝膠顆粒的質(zhì)量，mg。

1.6 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。以乳液中CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%，乳化劑Tween-80質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%；油水比為1∶10（V/V）；交聯(lián)劑濃度為0.2 mol/L作為基礎(chǔ)條件。試驗(yàn)均重復(fù)3次。

表1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)

1.7 CMCS-丙硫菌唑水凝膠微粒在小麥植株中的劑量分布規(guī)律

1.7.1 樣品制備

選擇‘農(nóng)大211’作為供試小麥，將篩選出的小麥種子用次氯酸鈉溶液浸泡滅菌，將300 g營(yíng)養(yǎng)土放入8 cm×8 cm（直徑×高）的種植盆中，分別用丙硫菌唑原藥和凝膠顆粒處理土壤，其中丙硫菌唑的有效成分為15 mg/盆。在距土壤表面3 cm深處播種15顆種子，然后用自來水澆灌，以保證整個(gè)生育期的濕度，將未處理土壤作為空白對(duì)照。所有植株在（25±2）℃的光照培養(yǎng)箱條件下生長(zhǎng)，光周期為14 h，暗期為10 h，在施藥后小麥完全發(fā)芽的當(dāng)天開始采集樣品，貼好標(biāo)簽，保存至-20℃冰箱備用。

1.7.2 樣品提取與凈化

參照石凱威等[15]的樣品前處理方法并進(jìn)行方法改進(jìn)。準(zhǔn)確稱取5 g土壤樣品于50 mL離心管中，加入3 mL超純水和10 mL乙腈溶液提取，振蕩10 min，靜置30min，加入2g氯化鈉和2g無水硫酸鎂，振蕩5min，于4 000 r/min離心5 min，待凈化；準(zhǔn)確稱取2 g小麥根部和地上部粉碎樣品于50 mL離心管中，加入1 mL超純水和5 mL乙腈溶液提取，振蕩10 min，靜置30 min，隨后加入1 g氯化鈉和1 g無水硫酸鎂，振蕩5 min，于4 000 r/min離心5 min，待凈化。

取上述小麥根部和土壤的上清液各1.5 mL分別放入裝有150 mg無水硫酸鎂＋50 mg C18的2 mL離心管中，渦旋30 s，于5 000 r/min離心5 min，取上清液過0.22μm的有機(jī)系濾膜，待上機(jī)檢測(cè)；取上述小麥地上部的上清液1.5 mL放入裝有150 mg無水硫酸鎂＋50 mg C18＋25 mg GCB的2 mL離心管中，渦旋30 s，于5 000 r/min離心5 min，取上清液過0.22μm的有機(jī)系濾膜，待上機(jī)檢測(cè)。

1.7.3 UPLC-MS/MS分析

液相色譜條件：色譜柱為Hypersil Gold C18（50 mm×2.1 mm，1.9μm）；柱溫為40℃；流動(dòng)相為乙腈-0.1%甲酸水（80∶20，V/V）；流速為0.3 mL/min。

質(zhì)譜條件：電噴霧離子源；多反應(yīng)監(jiān)測(cè)正離子掃描；毛細(xì)管電壓為3 500 V；干燥氣溫度為300℃；干燥氣流速為6 L/min；噴霧器壓力172.38 kPa；鞘流氣溫度為250℃；鞘流氣流速為5 L/min，采集參數(shù)見表2。由于丙硫菌唑在土壤和植株內(nèi)極易轉(zhuǎn)化，本試驗(yàn)僅研究脫硫丙硫菌唑在土壤和小麥植株中的分布情況。

表2 脫硫丙硫菌唑采集參數(shù)

1.8 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 26對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行ANOVA分析，所有數(shù)據(jù)均表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（mean±SD）；通過Duncan新復(fù)極差法對(duì)試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行顯著性差異分析。

2 結(jié)果與分析

前期研究以載藥率和包封率為考核指標(biāo)，采用L9（34）正交試驗(yàn)對(duì)水凝膠微球進(jìn)行了參數(shù)的優(yōu)化，篩選出適宜的條件[13]。本文將采用單因素試驗(yàn)考察各個(gè)因素對(duì)水凝膠成球性、載藥率和包封率的影響，篩選出較優(yōu)的條件，并與正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

2.1 不同條件對(duì)CMCS-丙硫菌唑水凝膠微球成型的影響

2.1.1 不同種類乳化劑對(duì)丙硫菌唑/CMCSO/W乳液穩(wěn)定性的影響

穩(wěn)定的丙硫菌唑/CMCSO/W乳液是保證復(fù)合凝膠微球具有較高載藥率和包封率的前提，若乳液體系不穩(wěn)定則會(huì)發(fā)生分層析油，影響到凝膠微球中藥物負(fù)載的均勻度及在應(yīng)用中的使用效果[16]。本試驗(yàn)重點(diǎn)考察了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的聚乙烯醇（PVA）、十二烷基磺酸鈉（SDS）、烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）和聚氧乙烯山梨糖醇單油酸酯（Tween-80）4種不同的乳化劑對(duì)混合乳液乳化穩(wěn)定性的影響（表3）。由表3可知，在4種乳化劑中，Tween-80的乳化穩(wěn)定效果相對(duì)較好，可作為制備凝膠顆粒的乳化劑；PVA具有較強(qiáng)的親水性，主要是起到增加黏度的作用，不宜作為該體系的乳化劑；SDS的陰離子磺酸根參與Mn2＋的配位，影響乳液的穩(wěn)定性?？煞€(wěn)定O/W乳液的乳化劑親水親油平衡值（HLB）一般在8～18，OP-10和Tween-80均滿足該要求，綜合實(shí)際乳液穩(wěn)定效果，本試驗(yàn)選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的Tween-80作為制備凝膠微球的乳化劑。

表3 不同種類乳化劑對(duì)丙硫菌唑/CMCSO/W乳液穩(wěn)定性的影響

2.1.2 CMCS用量對(duì)凝膠微球成型效果的影響

在其他試驗(yàn)條件固定不變的情況下，本文考察了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CMCS對(duì)凝膠微球成型效果的影響。結(jié)果表明，當(dāng)CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)，凝膠微球拖尾，不夠均勻與光滑；當(dāng)CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到3%時(shí)，凝膠微球部分拖尾，較為均勻；當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%時(shí)，很容易成型，易于制備，且成型效果好，顆粒均勻（圖1）。因此，本試驗(yàn)選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的CMCS進(jìn)行載藥水凝膠微球的制備。

圖1 CMCS-丙硫菌唑水凝膠微球干燥前（a）和干燥后（b）

2.1.3 交聯(lián)劑濃度對(duì)凝膠微球成型效果的影響

在其他試驗(yàn)條件固定不變的情況下，本文考察了不同Mn2＋濃度對(duì)微球成型效果的影響。結(jié)果表明，隨著Mn2＋濃度從0.05 mol/L增加到0.2 mol/L，凝膠微球越容易成型，表面越光滑。因此，本試驗(yàn)選擇0.2 mol/L交聯(lián)劑進(jìn)行載藥水凝膠微球的制備。

2.1.4 油水比對(duì)凝膠微球成型效果的影響

在其他條件固定不變的情況下，本文考察了不同油水體積比對(duì)微球成型效果的影響。研究發(fā)現(xiàn)，不同油水體積比對(duì)凝膠微球的成型并無明顯的區(qū)別。

2.2 不同條件對(duì)CMCS-丙硫菌唑水凝膠微球載藥率和包封率的影響

2.2.1 乳化劑Tween-80用量對(duì)凝膠微球載藥率和包封率的影響

根據(jù)預(yù)試驗(yàn)，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%、3%和4%的乳化劑Tween-80分別制備成凝膠顆粒，測(cè)定其經(jīng)過濾干燥后得到的產(chǎn)物的質(zhì)量、載藥率及包封率。由表4可知，隨著Tween-80用量的增加，凝膠顆粒的載藥率和包封率顯著下降，包埋率也隨之下降。Tween-80形成乳液后一部分附著在凝膠顆粒表面，另一部分分散溶于水相中。附著在顆粒表面的一部分乳化劑并不會(huì)隨著洗滌、過濾、干燥的過程而失去，但是總投入的有效成分的質(zhì)量不變，因此過濾干燥后總產(chǎn)物質(zhì)量的增加導(dǎo)致載藥率下降。此外，當(dāng)增加表面活性劑Tween-80的用量時(shí)，部分Tween-80在水相中形成膠束，對(duì)丙硫菌唑產(chǎn)生增溶作用，導(dǎo)致原藥溶于水中，從而造成包封率的下降?；谏鲜鼋Y(jié)論，最終確定乳化劑Tween-80的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%。

2.2.2 CMCS用量對(duì)凝膠微球載藥率和包封率的影響

CMCS具有很好的水溶性，但是當(dāng)CMCS濃度到達(dá)一定程度時(shí)溶液黏度也隨之增加，影響注射器的滴加，所以本研究以乳液中CMCS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%作為上限。當(dāng)CMCS的濃度過低時(shí)，制備的凝膠微球顆粒在磁力攪拌器的攪拌下很容易破碎，無法得到完整的凝膠顆粒，故本試驗(yàn)分別用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%、3%和4%的CMCS制備凝膠顆粒，測(cè)定其載藥率和包封率，結(jié)果見表4。結(jié)果表明，CMCS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)凝膠顆粒的載藥率有顯著影響，當(dāng)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)，載藥率顯著高于其他水平，這是由于CMCS的質(zhì)量較少，最終形成凝膠顆粒時(shí)有效成分的比重相對(duì)增大，因此載藥率顯著高于3%和4%的水平；當(dāng)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%和4%時(shí)，丙硫菌唑的包封率之間沒有顯著區(qū)別，但低質(zhì)量濃度得到的水凝膠易碎裂，干燥后得到的顆粒黏連嚴(yán)重，因此最終選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的CMCS作為最適宜水平。

2.2.3 油水比對(duì)凝膠微球載藥率和包封率的影響

按照以上試驗(yàn)篩選獲得的最佳條件，分別設(shè)定油水體積比為1∶7.5、1∶10和1∶15來制備凝膠微球，測(cè)定其載藥率及包封率。結(jié)果表明，油水比例對(duì)凝膠微球的載藥率影響不顯著，但對(duì)包封率有顯著影響（表4）。油相的增加或者減少都會(huì)造成最終形成的乳狀液黏度變化，乳液滴加不勻使交聯(lián)反應(yīng)不能充分反應(yīng)，從而導(dǎo)致包封率變化。本試驗(yàn)最終選用的油水體積比為1∶10，此時(shí)包封率最高。

2.2.4 交聯(lián)劑濃度對(duì)凝膠微球載藥率和包封率的影響

在預(yù)試驗(yàn)中，交聯(lián)劑的濃度對(duì)凝膠微球的成型具有很大的影響。本試驗(yàn)選用0.05、0.1和0.2 mol/L的Mn2＋作為交聯(lián)劑，考察其對(duì)凝膠微球載藥率和包封率的影響。結(jié)果表明，凝膠微球的載藥率和包封率隨著交聯(lián)劑濃度的增加而增加（表4）。當(dāng)溶液中存在大量交聯(lián)劑時(shí)，乳液可以與金屬離子迅速充分接觸，形成結(jié)構(gòu)致密的凝膠顆粒，將有效成分包封在蛋殼結(jié)構(gòu)中，避免丙硫菌唑被CMCS以及Tween-80的增溶作用溶解和分散到水中，從而使載藥率和包封率提升。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，最終選用的交聯(lián)劑濃度為0.2 mol/L。

表4 不同影響因素對(duì)CMCS-丙硫菌唑水凝膠微球載藥率和包封率的影響

通過單因素試驗(yàn)研究了各個(gè)制備參數(shù)對(duì)凝膠微球成球性、載藥率和包封率的影響，并篩選出較優(yōu)的條件：乳化劑Tween-80質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%，CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%，聯(lián)聯(lián)劑濃度為0.2 mol/L，油水比為1∶10（V/V）。該試驗(yàn)結(jié)果與L9（34）正交試驗(yàn)篩選的結(jié)果一致。在優(yōu)化條件下，所得凝膠微球的載藥率和包封率分別為22.17%±0.83%和68.38%±2.56%。

2.3 劑量傳輸分布研究

2.3.1 方法的線性范圍與定量限

配置系列脫硫丙硫菌唑的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，作基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線。脫硫丙硫菌唑在土壤、小麥根部以及小麥地上部基質(zhì)中的線性方程、線性范圍和相關(guān)系數(shù)，見表5。當(dāng)土壤中添加濃度為0.025 mg/kg時(shí)，脫硫丙硫菌唑的平均回收率為88%；當(dāng)小麥根部和小麥地上部中添加濃度為0.01 mg/kg時(shí)，脫硫丙硫菌唑的平均回收率分別為98%和102%，且信噪比大于10（S/N＞10），因此土壤中方法定量限設(shè)定為0.025 mg/kg，小麥根部和地上部中的方法定量限設(shè)定為0.01 mg/kg。

表5 樣品中脫硫丙硫菌唑的線性范圍、線性方程、添加回收率和精密度（n=5）

2.3.2 回收率和精密度

采用不含脫硫丙硫菌唑的土壤和小麥樣品進(jìn)行添加回收和精密度試驗(yàn)，樣品添加3個(gè)濃度水平0.05、0.5、1 mg/kg，每個(gè)添加濃度平行測(cè)定5次，用UPLC-MS/MS進(jìn)樣測(cè)定。在土壤中，3個(gè)添加水平的平均回收率為88.0%～111.8%；在小麥根中，3個(gè)添加水平的平均回收率為98.0%～104.2%；在小麥地上部中，3個(gè)添加水平的平均回收率為99.8%～101.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于7.2%，結(jié)果見表5。

2.3.3 樣品中劑量測(cè)定分析

不同時(shí)間段的土壤、小麥不同部位中的脫硫丙硫菌唑的劑量分布情況如圖2所示。在采樣的第1 d（以小麥發(fā)芽的第1 d計(jì)），用丙硫菌唑原藥處理的土壤、小麥根部和地上部中的脫硫丙硫菌唑含量高于凝膠顆粒處理的對(duì)應(yīng)樣品中的含量，說明凝膠顆粒具有緩釋的效果，有助于降低丙硫菌唑在土壤、植株中的轉(zhuǎn)化。對(duì)于原藥和凝膠顆粒處理，不同部位的脫硫丙硫菌唑含量分布情況依次為土壤＞根部＞地上部，說明大部分丙硫菌唑存在于土壤中，內(nèi)吸傳導(dǎo)的劑量?jī)H占投入劑量的小部分。在丙硫菌唑原藥與凝膠顆粒處理后的土壤中，脫硫丙硫菌唑的劑量分布具有顯著差異性，隨著采樣周期的延長(zhǎng)，其含量逐漸增加，證明丙硫菌唑在土壤中脫硫轉(zhuǎn)化較快，而凝膠化后可以降低丙硫菌唑的脫硫轉(zhuǎn)化情況。

注：“*”表示在P＜0.05水平上差異性顯著。

在小麥根部中，凝膠顆粒處理的脫硫丙硫菌唑劑量與丙硫菌唑原藥處理相比在前期差異顯著，但21 d后差異不顯著，說明脫硫產(chǎn)物在小麥的根部發(fā)生了轉(zhuǎn)化。在小麥地上部分，凝膠顆粒處理的脫硫丙硫菌唑劑量與丙硫菌唑原藥處理相比在前期差異顯著，隨后逐漸趨于平衡，說明凝膠化可以緩慢釋放有效成分。因此，丙硫菌唑凝膠顆粒對(duì)于延長(zhǎng)丙硫菌唑的持效期具有重要意義。

3 結(jié) 論

本文利用乳化交聯(lián)法成功制備了負(fù)載丙硫菌唑的金屬錳基羧甲基殼聚糖水凝膠，并通過單因素試驗(yàn)篩選出合適的制備參數(shù)：乳化劑Tween-80質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%；CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%；交聯(lián)劑濃度為0.2 mol/L；油水比為1∶10（V/V）。在優(yōu)化條件下，所得丙硫菌唑緩釋復(fù)合水凝膠微球的載藥率為22.17%±0.83%，包封率為68.38%±2.56%。盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，丙硫菌唑凝膠化有助于降低丙硫菌唑在土壤、小麥植株中的脫硫代謝轉(zhuǎn)化，有望提升丙硫菌唑的應(yīng)用性能。這種基于金屬離子和天然多糖制備的多功能水凝膠在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中顯示出潛在的應(yīng)用前景，可拓寬目前農(nóng)藥控制釋放制劑的研究領(lǐng)域，有望在農(nóng)藥的可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。