中空介孔二氧化硅納米粒子負(fù)載的魚藤酮納米顆粒在黃瓜植株中的吸收和傳導(dǎo)特性

郭亞軍，沈殿晶，趙 明，范添樂，王智超，陳小軍

(1 揚(yáng)州市江都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務(wù)中心，江蘇 揚(yáng)州 225200； 2 揚(yáng)州大學(xué) 園藝與植物保護(hù)學(xué)院/農(nóng)業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品安全國(guó)際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，江蘇 揚(yáng)州 225009)

中空微球是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的納米材料，與相似大小的材料相比，中空微球具有相對(duì)密度低、原材料使用少等優(yōu)點(diǎn)。但是，當(dāng)中空微球表面沒有孔道時(shí)，內(nèi)腔藥物很難釋放出來，因此微球孔道的連通性至關(guān)重要[1-2]。中空介孔二氧化硅納米粒子(Hollow mesoporous silica nanoparticles, HMSNs)具有介孔和中空內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的雙重特點(diǎn)，并且其比表面積可觀以及具有較好的生物相容性和穩(wěn)定性，是負(fù)載農(nóng)藥的良好載體[3-6]。近年來，研究者也證明了HMSNs負(fù)載農(nóng)藥能夠提高農(nóng)藥利用效率。Gao等[7]以HMSNs為載體，制備出一種對(duì)pH敏感的阿維菌素納米農(nóng)藥，結(jié)果顯示HMSNs能夠大大提高阿維菌素的持效期。Tan等[8]通過硬模板法制備出粒徑為 80～100 nm 的 HMSNs，負(fù)載烯效唑的HMSNs具有良好的控釋特性，對(duì)水稻生長(zhǎng)的阻滯作用有所改善。HMSNs的形成過程中，合成的模板起到了至關(guān)重要的作用，按照模板的合成機(jī)理主要可以分為硬模板法[9-12]、軟模板法[13-16]和自模板法[17-19]。自模板法的優(yōu)點(diǎn)在于可以以自身為模板，采用刻蝕劑進(jìn)行刻蝕，從而轉(zhuǎn)換為HMSNs，便捷高效，不添加其他化學(xué)藥劑。

魚藤酮(Rotenone)是一種植物源殺蟲劑，對(duì)薊馬Thrips、蚜蟲Aphids和菜青蟲Pieris rapae等蔬菜害蟲具有良好的殺蟲活性[20-21]。但是，魚藤酮在環(huán)境中不穩(wěn)定，容易發(fā)生光解和水解，持效期短。此外，施藥后，只有少量魚藤酮進(jìn)入植物體內(nèi)，利用率和防治效果大大降低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2021年2月，魚藤酮在中國(guó)取得登記的制劑產(chǎn)品有20個(gè)，原藥產(chǎn)品有2個(gè)[22]，未有相關(guān)魚藤酮納米劑型登記。斜紋夜蛾Spodoptera litura為鱗翅目夜蛾科雜食性害蟲，寄主植物廣泛，多達(dá)300多種[23]，主要危害十字花科蔬菜、煙草、花生、大豆、甘薯等大田農(nóng)作物。研究人員通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，7.5%(w)魚藤酮乳油對(duì)斜紋夜蛾3齡幼蟲具有較高防效[24]，但是其在環(huán)境中的持效期較短。為了延長(zhǎng)魚藤酮的持效期，提高其有效利用率，本研究采用自模板法，在合成實(shí)心介孔二氧化硅的基礎(chǔ)上，以水為刻蝕劑，通過調(diào)整刻蝕的時(shí)間與溫度，制備出粒徑250 nm、分散程度良好、內(nèi)腔體積較大以及介孔結(jié)構(gòu)明顯的HMSNs，再采用溶劑揮發(fā)法制備負(fù)載魚藤酮的HMSNs納米顆粒(Rot＠HMSNs)，旨在提高魚藤酮的穩(wěn)定性、在植株中的吸收和傳導(dǎo)能力以及殺蟲活性。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

魚藤酮標(biāo)準(zhǔn)品(w為98%)購(gòu)自美國(guó)Sigma-Aldrich公司；魚藤酮原藥(w為95.0%)購(gòu)自豐順縣湯西嘉興福利化工廠；十六烷基三甲基氯化銨(CTAB，w為99%)、氨水(w為25%)、無水乙醇和正硅酸四乙酯(TEOS)購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；異硫氰酸熒光素(FITC)購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司；3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES，w為98%)購(gòu)自阿拉丁(上海)有限公司；魚藤酮微乳劑(w為6%) 購(gòu)自北京三浦百草綠色植物制劑有限公司。

S-4800Ⅱ場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡，日本日立公司；Tecnai 12透射電鏡，荷蘭Philips公司；激光光散射儀，德國(guó)ALV公司；Autosorb IQ3比表面分析及孔徑綜合分析儀，美國(guó)Quantachrome Instruments公司；Tensor 27傅里葉紅外光譜儀，布魯克光譜儀器公司；L-2000型高效液相色譜，日本Hitachi公司；TEMBS210S型電子天平，德國(guó)Sartorius公司；H/T-16MM臺(tái)式高速離心機(jī)，湖南赫西儀器裝備有限公司；Milli-Q超純水器，美國(guó)Millipore公司；SB25-12DTN型超聲波清洗機(jī)，寧波新芝生物科技有限公司；LSM 880NLO雙光子激光共聚焦顯微鏡，德國(guó)卡爾蔡司公司。

1.2 供試生物

斜紋夜蛾購(gòu)自河南省濟(jì)源白云實(shí)業(yè)有限公司。在室內(nèi)培養(yǎng)3代后用于試驗(yàn)，具體養(yǎng)殖條件為：使用紗網(wǎng)制作產(chǎn)卵籠，每個(gè)產(chǎn)卵籠放入20頭蟲蛹，將產(chǎn)卵籠置于光照培養(yǎng)箱中，設(shè)置光照12 h，溫度保持在25 ℃，保持濕度76%左右，成蟲孵出后，用棉球蘸取15%(w)的蜂蜜水為成蟲提供營(yíng)養(yǎng)，將醫(yī)用紗布置于底部，每天收集紗布中的卵，剪下有卵部分，置于養(yǎng)蟲盒中，并加入飼料，以待幼蟲長(zhǎng)至3齡期。

黃瓜的種植，先采用w為5%的H2O2將種子表面消毒30 min，然后采用去離子水徹底沖洗干凈；無菌種子在經(jīng)去離子水濕潤(rùn)的濾紙上培養(yǎng)7 d后，將幼苗移栽到有營(yíng)養(yǎng)土壤和蛭石的5 L塑料盆中。當(dāng)植株發(fā)育出第5片葉子時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，采用涂抹法進(jìn)行施藥處理。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 HMSNs 和載魚藤酮 HMSNs(Rot＠HMSNs)的合成 采用自模板法[25]，先合成實(shí)心介孔二氧化硅 (Mesoporous silica nanoparticles, MSNs)，再以水為刻蝕劑，通過控制刻蝕的時(shí)間和溫度，合成HMSNs。將 0.16 g CTAB、26 mL 的無水乙醇和 55 mL的去離子水加入到圓底燒瓶中，混合攪拌使CTAB充分溶解，5 min 后加入 1 mL 氨水，然后以 1 mL/min的速率滴加1 mL的TEOS到上述混合溶液中，使其反應(yīng)完全，保持室溫，待混合液混合反應(yīng)3 h后，離心收集沉淀，將沉淀分別用乙醇和去離子水洗滌3次，即得到實(shí)心二氧化硅納米粒子，將合成得到的實(shí)心介孔二氧化硅納米粒子加入到100 mL的去離子水中，在60 ℃條件下持續(xù)攪拌24 h，隨后離心收集沉淀，用去離子水洗滌3次，即得到HMSNs。

分別稱取 200 mg 魚藤酮和 100 mg HMSNs進(jìn)行載藥，具體步驟參考文獻(xiàn)[24]的載藥方法。

1.3.2 HMSNs和 Rot＠HMSNs 的表征 采用多種手段對(duì)HMSNs和Rot＠HMSN進(jìn)行表征，具體參考文獻(xiàn)[26]的方法，包括采用掃描電鏡和透射電鏡進(jìn)行形貌分析；采用激光散射儀進(jìn)行粒徑分析；采用比表面積測(cè)定儀測(cè)定物理吸附特性；采用傅里葉紅外光譜對(duì)其是否制備成功進(jìn)行分析。

1.3.3 Rot＠HMSNs 載藥率的測(cè)定 載藥率的測(cè)定參考文獻(xiàn) [26]的方法，稱取 5 mg Rot＠HMSNs，加入25 mL乙腈，超聲分散2 h，使所載的魚藤酮完全從HMSNs中釋放出來，試驗(yàn)重復(fù)3次。魚藤酮的含量采用高效液相色譜儀進(jìn)行檢測(cè)，具體檢測(cè)條件參考文獻(xiàn)[27-28]。

1.3.4 Rot＠HMSNs的緩釋性能測(cè)定 取 50 g 黃瓜植株提取液，加入100 mL含30%(φ)乙腈的去離子水，制備成稀釋的黃瓜汁液，以其作為釋放溶液模擬其釋放環(huán)境，探究Rot＠HMSNs在植物體內(nèi)的釋放特性，方法參考文獻(xiàn)[26]。為了進(jìn)一步分析其釋放行為和合理解釋農(nóng)藥的釋放規(guī)律，采用4種釋放模型進(jìn)行擬合分析，分別是零階釋放模型[29]、一階釋放模型散[30]、Higuchi釋放模型[29]和Ritger-Peppas釋放模型[31]。

1.3.5 Rot＠HMSNs的殺蟲活性 以斜紋夜蛾 3 齡幼蟲為供試材料，將Rot＠HMSNs分散于含1.0 g/L吐溫-80的去離子水溶液中，分別配制成500、250、125、62.5和31.25 mg/L的梯度溶液。試驗(yàn)選取直徑為6 cm的新鮮甘藍(lán)葉片，將甘藍(lán)葉片分別浸潤(rùn)于5種溶液中30 s，拿出后待葉片晾干，置于培養(yǎng)皿中。分別選取15頭健康的斜紋夜蛾3齡幼蟲放入培養(yǎng)皿中，喂養(yǎng)24、48、72 h后觀察幼蟲的存活情況，每個(gè)濃度設(shè)置3組重復(fù)，并且設(shè)置5 g/L的魚藤酮微乳劑為對(duì)照組。隨后利用濃度和死亡率計(jì)算出對(duì)應(yīng)的毒力回歸曲線，計(jì)算致死中濃度LC50。

1.3.6 FITC 標(biāo)記的 HMSNs(FITC-HMSNs)的合成為了示蹤HMSNs在黃瓜植物中的系統(tǒng)分布，采用APTES作為交聯(lián)劑將熒光素FITC接枝到HMSNs上，得到FITC-HMSNs的可視化研究。FITC-HMSNs的合成參照 Hussain 等[32]的方法。將 20 mg HMSNs、20 mL 二甲基甲酰胺和 10 μL APTES 混合后，劇烈攪拌1 d，用乙醇洗滌3次后去除多余ATPES。隨后將功能化 HMSNs與 10 mL 乙醇和 1 mg FITC 混合，繼續(xù)劇烈攪拌1 d，最后分別用去離子水和乙醇洗滌3次，得到FITC-HMSNs。

1.3.7 FITC-HMSNs 的施藥、取樣和可視化觀察取種植的黃瓜植株進(jìn)行內(nèi)吸傳導(dǎo)性試驗(yàn)，用毛筆將已配制好的200 mg/L的FITC-HMSNs懸浮液輕輕涂布在植株中部的成熟葉片上，待葉片上藥液變干后，再重復(fù)涂布一定體積的藥劑，葉片上涂布的藥液總量為0.5 mL。施藥24 h后，分別采集處理葉片的葉柄、上部莖稈、下部莖稈和根，并將各部位的切片置于共聚焦顯微鏡下觀察，可視化觀察HMSNs在黃瓜植株中的系統(tǒng)分布情況。

1.3.8 黃瓜植株的前處理方法 分別稱取 1 g 黃瓜葉片或根于勻漿杯中，加入5 mL乙腈，在勻漿器中高速勻漿 1 min，隨后加入 0.3 g 氯化鈉和 1.2 g無水硫酸鎂，旋渦振蕩，4 000 r/min 離心 5 min；取上清液 2 mL 到盛有 150 mg 無水硫酸鎂、50 mg PSA 和 25 mg C18 的離心管中，4 000 r/min 離心 5 min；取上清液 0.70 mL，加入 0.30 mL 水后混勻，0.22 μm有機(jī)相濾膜過濾處理，高效液相色譜儀檢測(cè)分析。

1.3.9 Rot＠HMSNs中魚藤酮在黃瓜植株中的系統(tǒng)分布 施藥方法同“1.3.7”。待涂布 0、1、3、5、7、10和14 d后，分別取涂布藥液的成熟葉片、涂藥葉片上部葉片、涂藥部位下部葉片和根。同時(shí)分別設(shè)置6 g/L的魚藤酮微乳劑、清水的對(duì)照處理組，每處理重復(fù)3次。采集處理黃瓜植株的各部位，經(jīng)樣品前處理后，采用HPLC檢測(cè)分析各處理植株各部位中的魚藤酮含量。并采用轉(zhuǎn)移因子(TFs)[33]評(píng)價(jià)Rot＠HMSNs在黃瓜植株中的轉(zhuǎn)移能力，轉(zhuǎn)移因子的計(jì)算公式分別為：

式中，TF1、TF2和TF3分別為上部葉、下部葉和根的轉(zhuǎn)移因子；ρ1、ρ2、ρ3和ρ4分別為上部葉、下部葉、根和處理葉的魚藤酮質(zhì)量濃度。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS25.0對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，并通過單因素方差分析(ANOVA)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用LSD法比較處理組及對(duì)照組之間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 HMSNs和 Rot＠HMSNs的表征

掃描電鏡的觀察結(jié)果顯示，所制備的HMSNs呈球形、粒徑大小均勻、表面結(jié)構(gòu)粗糙，具有致密的介孔結(jié)構(gòu)(圖1A、1B)。進(jìn)一步的透射電鏡觀察結(jié)果顯示，HMSNs的粒徑均一、介孔結(jié)構(gòu)清晰以及內(nèi)腔空間可觀(圖1C)。負(fù)載魚藤酮之后，HMSNs的內(nèi)腔空間變小，陰影部分面積加深，說明魚藤酮被成功負(fù)載(圖1D)。

圖1 電鏡圖Fig. 1 Electron micrograph

激光光散射儀分析結(jié)果表明HMSNs和Rot＠HMSNs在水中具有良好的分散性，并且載藥后的Rot＠HMSNs具有和HMSNs相似的粒徑(圖2A)。從圖2A可知，HMSNs的粒徑分布較為集中，粒徑主要在250 nm左右。同樣地，Rot＠HMSNs的粒徑分布也較為集中，也主要為250 nm。此外，Rot＠HMSNs在 5 000 nm左右存在 1 個(gè)弱峰，這可能是由于部分的HMSNs在載魚藤酮以后發(fā)生了團(tuán)聚。HMSNs和Rot＠HMSNs的聚合物分散系數(shù)分別為0.259和0.367。上述研究結(jié)果表明本研究采用的載藥方法在達(dá)到可觀的載藥率的同時(shí)，還能保持相似的粒徑。

圖2 HMSNs 和 Rot＠HMSNs 的表征分析Fig. 2 Characterization analysis of HMSNs and Rot＠HMSNs

HMSNs等溫線為典型的Ⅳ型等溫曲線，分壓在0.3～1.0時(shí)，出現(xiàn)了1個(gè)長(zhǎng)而寬的H4類滯后環(huán)(圖2B)，表明其具有平行板結(jié)構(gòu)的介孔。Rot＠HMSNs的等溫線由于魚藤酮分子的填充而改變，其吸附量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于HMSNs。研究表明HMSNs的比表面積為 999.4 m2/g，孔容積為 0.62 cm3/g，孔徑為 3.3 nm，而Rot＠HMSNs的比表面積等各項(xiàng)指標(biāo)都因魚藤酮的負(fù)載而急劇下降，比表面積為21.8 m2/g，孔容積為 0.16 cm3/g，孔徑為 3.1 nm，因此也證明了魚藤酮成功占據(jù)了HMSNs的介孔結(jié)構(gòu)。

紅外光譜測(cè)定結(jié)果顯示Rot＠HMSNs在相應(yīng)的位置出現(xiàn)了魚藤酮和HMSNs的特征峰，在457、813 cm-1處出現(xiàn)了 Si—O 鍵對(duì)稱伸縮峰；在 1 085 cm-1處出現(xiàn)了 Si—O—Si反對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰，3 658 cm-1處的弱峰為結(jié)構(gòu)水—OH反對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰；另外在1 454、1 514、1 610 和 1 674 cm-1處出現(xiàn)了與魚藤酮相同的特征吸收峰(圖2C)，為苯環(huán)的振動(dòng)峰[34]。由此可以證明，魚藤酮成功負(fù)載到HMSNs孔道中，且未發(fā)生氧化光解等變化。此外，并未發(fā)現(xiàn)模板劑CTAB的特征峰，說明模板劑已經(jīng)完全去除。通過HPLC檢測(cè)超聲2 h后含有Rot＠HMSNs乙醇溶液的魚藤酮含量，結(jié)果表明HMSNs的載藥率為46.7%。

2.2 Rot＠HMSNs 的釋放性能

釋放時(shí)間在0～10 h時(shí)，魚藤酮的釋放量略大于Rot＠HMSNs，此時(shí)由于HMSNs孔道的束縛和大量魚藤酮聚集于HMSNs內(nèi)腔中，限制了魚藤酮的釋放。當(dāng)釋放時(shí)間大于10 h后，HMSNs表面和孔道中的魚藤酮已經(jīng)完全釋放，內(nèi)腔的魚藤酮釋放不再受到限制，釋放量開始大于魚藤酮原藥，在168 h后Rot＠HMSNs的魚藤酮釋放量達(dá)到74%，魚藤酮原藥的釋放量為67%，并且還有緩慢上升的趨勢(shì)(圖2D)。由表1可知，在4種擬合模型中，Rot＠HMSNs的釋放曲線在Ritger-Peppas擬合模型下具有最高的擬合度，決定系數(shù)為 0.990 3，Rot＠HMSNs擬合方程的n值為0.44，介于0.43～0.85，符合不規(guī)則擴(kuò)散行為，說明其釋放過程中Rot＠HMSNs的釋放行為存在Fickian擴(kuò)散和骨架的溶蝕擴(kuò)散，這是因?yàn)镠MSNs的合成方法是通過刻蝕法，將實(shí)心MSNs轉(zhuǎn)變?yōu)镠MSNs，在釋放過程中，受到釋放介質(zhì)的侵蝕，球體表面破裂，魚藤酮從HMSNs中釋放出來。

表1 魚藤酮和 Rot＠HMSNs的釋放曲線擬合結(jié)果Table 1 The release curve fitting results of rotenone and Rot＠HMSNs

2.3 Rot＠HMSNs的殺蟲活性

由表2可知，空白HMSNs對(duì)斜紋夜蛾3齡幼蟲的 LC50遠(yuǎn)大于 1 000 mg/L；Rot＠HMSNs對(duì)斜紋夜蛾3齡幼蟲處理24、48和72 h的LC50分別為133.8、104.5 和 84.0 mg/L，并且其殺蟲活性高于5 g/L的魚藤酮微乳劑，說明Rot＠HMSNs具有更好的持效性和殺蟲活性。取食HMSNs處理的甘藍(lán)葉片以后，斜紋夜蛾3齡幼蟲出現(xiàn)了行動(dòng)緩慢、體積縮小和不取食葉片等現(xiàn)象，說明HMSNs作為魚藤酮載體具有一定的增效作用。

表2 HMSNs 和 Rot＠HMSNs 對(duì)斜紋夜蛾的殺蟲活性Table 2 Insecticidal activity of HMSNs and Rot＠HMSNs against Spodoptera litura

2.4 HMSNs在黃瓜植株中的吸收和傳導(dǎo)特性

通過激光共聚集顯微鏡觀察到，在經(jīng)過FITCHMSNs葉面處理24 h以后，在黃瓜植株的處理葉葉柄、處理葉以上部位莖稈、處理葉以下部位莖稈和根部均能夠發(fā)現(xiàn)較強(qiáng)的綠色熒光，綠色熒光主要集中在植株的細(xì)胞壁和維管束，只有少量出現(xiàn)在細(xì)胞中，這是由于FITC-HMSNs粒徑的限制，無法通過細(xì)胞壁的孔進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部(圖3)。為了去除黃瓜植株自發(fā)綠色熒光帶來的干擾，本研究采用雙光子激發(fā)，紅色熒光顯示的即為植物葉綠體，而綠色熒光與紅色熒光不重合部分即為被植物吸收的FITCHMSNs，說明HMSNs都能被黃瓜葉片吸收，從而傳導(dǎo)到黃瓜植株各個(gè)部位，具有負(fù)載輸送農(nóng)藥的巨大潛力。

圖3 施用 FITC-HMSNs 24 h 后黃瓜植株各部位的激光共聚焦圖Fig. 3 Figures of various parts of cucumber plant 24 h after applying FITC-HMSNs using laser confocal microscope

2.5 Rot＠HMSNs 在黃瓜植株中的吸收和傳導(dǎo)特性

高效液相色譜儀檢測(cè)分析結(jié)果表明，在處理葉片中Rot＠HMSNs處理組的魚藤酮含量遠(yuǎn)大于魚藤酮微乳劑處理組，并且在14 d以后還能檢測(cè)出大量的魚藤酮，而魚藤酮微乳劑處理組7 d后已經(jīng)檢測(cè)不到魚藤酮。上部葉片只有在1、3和5 d檢測(cè)到魚藤酮，并且Rot＠HMSNs處理組的魚藤酮含量遠(yuǎn)低于魚藤酮微乳劑處理組的含量，說明Rot＠HMSNs中心魚藤酮向上傳導(dǎo)量較低(圖4)。但是，Rot＠HMSNs處理組的黃瓜下部葉片和根部均檢測(cè)出魚藤酮的存在，并且其含量遠(yuǎn)高于魚藤酮微乳劑處理組的含量。研究結(jié)果表明Rot＠HMSNs具有一定的向上和向下傳導(dǎo)的能力，但上部葉片的轉(zhuǎn)移因子遠(yuǎn)小于下部葉片和根，轉(zhuǎn)移因子的值越大傳導(dǎo)能力越強(qiáng)(表3)，因此Rot＠HMSNs中心魚藤酮在植株中向下傳導(dǎo)的能力遠(yuǎn)大于向上傳導(dǎo)的能力。

圖4 黃瓜植株各部位中魚藤酮的含量Fig. 4 Content of rotenone in various parts of cucumber plants

表3 不同處理時(shí)間 Rot＠HMSNs 在黃瓜植株不同部位中的轉(zhuǎn)移因子Table 3 Transfer factors of Rot＠HMSNs in different parts of cucumber plant under different treatment time

由Rot＠HMSNs和魚藤酮微乳劑處理組的黃瓜植株中魚藤酮的總含量分布圖(圖5)可知，Rot＠HMSNs處理過后，魚藤酮在黃瓜中的總含量遠(yuǎn)大于魚藤酮微乳劑處理組。雖然魚藤酮微乳劑處理組的黃瓜植株能夠使少量魚藤酮被植物吸收，但是大量的魚藤酮在施加到處理葉片后，直接裸露于環(huán)境中，容易受到光照、空氣和水等環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致魚藤酮無法到達(dá)目標(biāo)部位，大大降低了利用率。然而HMSNs能夠大量負(fù)載魚藤酮于孔道和內(nèi)腔中，避免魚藤酮受外界環(huán)境影響而發(fā)生光降解、水解和氧化等反應(yīng)，有利于加強(qiáng)魚藤酮的穩(wěn)定性，提高持效期，從而提高魚藤酮的有效利用率。對(duì)施藥黃瓜植株的果實(shí)進(jìn)行了魚藤酮含量測(cè)定，結(jié)果顯示黃瓜果實(shí)中的魚藤酮濃度低于檢出限0.004 mg/L(在本色譜條件下，魚藤酮在0.01～25 mg/L內(nèi)峰面積與其質(zhì)量濃度間線性關(guān)系良好)，即黃瓜果實(shí)中魚藤酮的殘留量小于0.04 mg/kg，我國(guó)規(guī)定的魚藤酮在結(jié)球甘藍(lán)中的最大殘留限量為0.5 mg/kg[35]，此時(shí)收獲的黃瓜食用安全。

圖5 黃瓜植株中魚藤酮的總含量Fig. 5 Total content of rotenone in cucumber plants

3 結(jié)論

采用自模板合成法，制備的HMSNs具有較小的粒徑，對(duì)魚藤酮的載藥率達(dá)46.7%，所制備的Rot＠HMSNs的粒徑均一，具有較好的分散性和緩釋釋放特性，增強(qiáng)了魚藤酮對(duì)斜紋夜蛾的殺蟲活性，且納米載體HMSNs有效促進(jìn)了魚藤酮在黃瓜植株中的吸收和傳導(dǎo)。本研究對(duì)減少農(nóng)藥的使用量、降低環(huán)境污染、保障糧食、蔬菜食品及生態(tài)安全，促進(jìn)農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展均具有重要意義。