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基于多孔碳酸钙构建的双pH响应性嘧菌酯控释微球的制备及其生物安全性

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复合材料学报 2024年

作者：徐鹏王澳黄刚韩媛如石伟山邢刚唐蜜包佳伟南京林业大学化学工程学院南京市六合区农业技术推广中心森林植物检疫站江苏艾津作物科技集团有限公司

刺激响应性农药控释系统为提高农药利用效率和减少环境污染提供了强有力的策略。本研究中，在采用共沉淀法制备多孔碳酸钙微球(CaCO3)的基础上，通过浸渍吸附法获得负载嘧菌酯（Az）的多孔碳酸钙微球(Az/CaCO3)，并在复合微球表面进一... 详细信息

刺激响应性农药控释系统为提高农药利用效率和减少环境污染提供了强有力的策略。本研究中，在采用共沉淀法制备多孔碳酸钙微球(CaCO3)的基础上，通过浸渍吸附法获得负载嘧菌酯（Az）的多孔碳酸钙微球(Az/CaCO3)，并在复合微球表面进一步包覆单宁酸-Cu2+络合物，构建了一个具有双pH响应性的嘧菌酯控释系统(Az/CaCO3@TA-Cu)。理化性能研究表明成功制备了Az/CaCO3@TA-Cu微球，其载药量为16.42%。模拟释放研究结果表明Az/CaCO3@TA-Cu具有良好的pH控释性能，在pH=7的磷酸缓冲溶液中96 h累积释放率为36.99%，而在pH＝5和pH＝9条件下的累积释放率分别为74.32%和58.79%。菌丝体生长速率实验表明Az/CaCO3@TA-Cu对禾谷镰刀菌生长具有较好的抑制作用，中值抑制浓度为纯Az和Az/CaCO3的6.58倍和3.28倍。此外，小麦发芽率和斑马鱼存活率统计结果显示，Az/CaCO3@TA-Cu相对于Az/CaCO3和纯Az表现出更优的生物安全性。

关键词：嘧菌酯碳酸钙单宁酸载药系统控释

基质金属蛋白酶响应性脑源性神经营养因子控释材料的合成与表征

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解放军医学杂志 2024年

作者：黑俊如王翠宋梦文谢胜强王秉贤兰晓娟张涵博程岗刘志强杨锡琴张剑宁解放军医学院解放军总医院第一医学中心神经外科医学部军事科学院军事医学研究院军事认知与脑科学研究所解放军总医院第六医学中心神经外科

目的研制基质金属蛋白酶（MMP）响应性透明质酸（HA）基脑源性神经营养因子（BDNF控释材料，以期为创伤性脑损伤的干预及损伤修复提供新的治疗方案。方法 HA经过氨基化处理后，与Sulfo-SMCC羧基缩合成酰胺，再与谷胱甘肽（GSH）进行连... 详细信息

目的研制基质金属蛋白酶（MMP）响应性透明质酸（HA）基脑源性神经营养因子（BDNF控释材料，以期为创伤性脑损伤的干预及损伤修复提供新的治疗方案。方法 HA经过氨基化处理后，与Sulfo-SMCC羧基缩合成酰胺，再与谷胱甘肽（GSH）进行连接，合成HA-GSH；通过分子克隆技术经Bam HI和Eco RI双酶切，DNA测序后构建重组谷胱甘肽S-转移酶（GST）-金属蛋白酶组织抑制剂（TIMP）-BDNF表达质粒，在大肠埃希菌原核表达系统中诱导表达GST-TIMP-BDNF重组蛋白，采用离子交换层析分离纯化，Westernblotting验证纯化后的重组蛋白；在MMP稀释液中分别加入PBS、MMP抑制剂Marimastat和不同浓度（0.4、0.6、0.8mg/ml）的GST-TIMP-BDNF或GST-BDNF，采用MMP活性检测试剂盒分析不同组别MMP-2的活性，评价该重组蛋白对MMP的抑制作用。提取大鼠原代神经元，培养后建立谷胱甘肽过氧化物酶4抑制剂（RSL3）诱导神经元铁死亡模型，采用免疫荧光染色检测GSTTIMP-BDNF对神经元损伤的影响。结果 MRI氢谱鉴定结果显示，成功合成了HA-GSH;Western blotting检测结果显示，利用大肠埃希菌原核表达系统成功表达了含GST标签的重组蛋白GST-TIMPBDNF;MMP活性检测结果显示，重组蛋白GST-TIMP-BDNF对MMP-2活性的抑制作用优于GST-BDNF(P控释材料，对神经元损伤具有一定的保护作用。

关键词：透明质酸基质金属蛋白酶脑源性神经营养因子创伤性脑损伤控释

减氮和控释肥替代对宁夏引黄灌区玉米产量及土壤无机氮的影响

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农业环境科学学报 2024年

作者：邓江茹刘文娟马琨贾彪姚举上宁夏大学农学院宁夏大学生态环境学院

为研究不同施氮模式对宁夏引黄灌区春玉米产量及土壤无机氮变化的影响，以玉米为研究对象，采用完全随机设计，设不施氮肥处理(CK)，农民常规尿素处理(CF，N 450 kg·hm-2)，等量控释肥替代处理(T1，N 450 kg·hm-2)，常规减氮处理(T2，... 详细信息

为研究不同施氮模式对宁夏引黄灌区春玉米产量及土壤无机氮变化的影响，以玉米为研究对象，采用完全随机设计，设不施氮肥处理(CK)，农民常规尿素处理(CF，N 450 kg·hm-2)，等量控释肥替代处理(T1，N 450 kg·hm-2)，常规减氮处理(T2，N 315 kg·hm-2)和减氮控释配施处理(T3，N 315 kg·hm-2)5个处理，分析减氮及控释肥处理下玉米产量及土壤无机氮状况。结果表明：连续两年(2021—2022年)减氮和控释施肥，T3处理年均增产效果最显著，且产量构成因子中年均百粒质量和穗粒质量分别显著提高11.83%和28.94%，年均秃尖长显著降低67.87%。不同减氮和控释施肥处理两年均对0～120 cm土壤中NH4+-N的影响不显著，但对土壤NO3--N和总无机氮的影响显著。收获期，T3处理的NO3--N和无机氮的平均累积量最低分别为210.01 kg·hm-2和298.40 kg·hm-2。连续两年减氮和控释施肥结果显示，T3处理较CF处理氮肥回收利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力平均分别显著提高21.93%、10.42 kg·kg-1和21.89 kg·kg-1。综上所述，总施氮量315 kg·hm-2的减氮控释肥配施(T3)施肥方式，是宁夏引黄灌区春玉米在兼顾生态环境效益和经济效益的最优施肥模式。

关键词：春玉米控释减氮产量无机氮

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聚乙烯醇/壳聚糖膜制备及其包膜尿素特性

农业工程学报 2024年第9期40卷 128-136页

作者：张阳张旭韩效钊沈兆曦张祥路朱稳定合肥工业大学化学与化工学院安徽省绿色高分子材料重点实验室

为解决传统肥料养分利用率低，以及一般聚合物包膜肥料的膜材料难以降解、养分释放速率不可控等问题，该研究以聚乙烯醇（PVA）为膜基材，通过与壳聚糖（CS）共混、使用戊二醛（GA）交联、添加纳米SiO23种不同的方式，制备了3种膜：PVA... 详细信息

为解决传统肥料养分利用率低，以及一般聚合物包膜肥料的膜材料难以降解、养分释放速率不可控等问题，该研究以聚乙烯醇（PVA）为膜基材，通过与壳聚糖（CS）共混、使用戊二醛（GA）交联、添加纳米SiO23种不同的方式，制备了3种膜：PVA/CS膜、PVA/CS/GA膜、PVA/CS/GA/纳米SiO2膜，此外，制备了纯PVA膜作为对比。对4种膜进行了吸水率（Q）、生物降解性（De）、养分渗透系数（Ps）等表征，结果表明：CS的添加提升了膜的生物降解率，GA交联可以延缓膜在土壤中的生物降解速率，而纳米SiO2的添加对膜的生物降解性影响不大，总体来说4种膜都显示出良好的生物降解性（77 d内的生物降解率在30%～60%）；相比于PVA膜，PVA/CS、PVA/CS/GA和PVA/CS/GA/纳米SiO2膜的吸水率分别降低43.00%、68.79%和82.73%；相比于PVA/CS膜，PVA/CS/GA和PVA/CS/GA/纳米SiO2膜的养分渗透系数分别降低48.51%和57.59%，说明CS的添加、GA的交联和纳米SiO2的添加都增强了PVA膜的疏水性。将4种膜液通过转鼓包衣机包覆在尿素颗粒表面制得了4种包膜尿素（PCU）颗粒（PCU-PVA、PCU-PVA/CS、PCUPVA/CS/GA和PCU-PVA/CS/GA/纳米SiO2），分别使用土埋法测定和数学模型拟合了氮素释放行为，结果显示4种PCU的氮释放量达到90%时所需的时间分别为5、11、23、28 d；氮素释放行为符合一级动力学模型，释放速率常数（k）依次减小，分别为0.3 654、0.2 333、0.1 127、0.0 926，且与膜的养分渗透系数（Ps）呈线性关系，相关系数（R2）为0.9 991。该研究提供了系列生物降解性能良好、养分释放速率可控的聚乙烯醇/壳聚糖膜材料，并成功地应用于包膜尿素颗粒的制备，更方便和有效地指导PCU的施用。

关键词：肥料聚乙烯醇壳聚糖缓释控释包膜

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功能化纳米农药载药系统研究进展

农药学学报 2024年第3期26卷 415-426页

作者：刘慧慧申越李兴业李柠君王心悦安长成吴青君王琰中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜生物育种全国重点实验室北京100081

纳米材料因其粒径小、尺寸易调节、种类丰富以及良好的移动性等优势,作为有效载体,在农药载药系统及农业病虫害防治方面受到了广泛关注。纳米材料与技术在提升农药生物利用度、溶解性和缓控释特性等方面展现出巨大的潜力。本文总结了利... 详细信息

纳米材料因其粒径小、尺寸易调节、种类丰富以及良好的移动性等优势,作为有效载体,在农药载药系统及农业病虫害防治方面受到了广泛关注。纳米材料与技术在提升农药生物利用度、溶解性和缓控释特性等方面展现出巨大的潜力。本文总结了利用纳米材料与技术开发具有功能化纳米农药载药系统的研究进展,系统综述了精准释放农药活性成分的智能响应型农药控释制剂、叶面亲和型、土壤用药型及农药双载体系等不同功能化纳米农药载药系统,概述了其在农药减量增效和精准施用方面的作用效果,并对功能化纳米农药载药系统的应用场景与产业化潜力进行了展望。

关键词：纳米农药纳米载药系统控释智能响应双载体系

葡萄糖接枝壳聚糖-蛋白-油酸复合载体制备及其促进岩藻黄素肠吸收研究

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葡萄糖接枝壳聚糖-蛋白-油酸复合载体制备及其促进岩藻黄素肠吸收...

作者：况慧颖集美大学

学位级别：硕士

岩藻黄素(Fucoxanthin,FUCO)是一种含有烯丙键、环氧烷和共轭羰基等特殊结构的海洋类胡萝卜素,具有抗氧化、抗炎、抗肥胖和视力保护等多种生物活性。然而,FUCO难溶于水、加工适应性差、口服利用率低,限制了其作为膳食营养补充剂在食品... 详细信息

岩藻黄素(Fucoxanthin,FUCO)是一种含有烯丙键、环氧烷和共轭羰基等特殊结构的海洋类胡萝卜素,具有抗氧化、抗炎、抗肥胖和视力保护等多种生物活性。然而,FUCO难溶于水、加工适应性差、口服利用率低,限制了其作为膳食营养补充剂在食品工业中的应用。本研究采用分子自组装和表面修饰技术构建了葡萄糖接枝壳聚糖(Glucose-grafted chitosan,GGC)-牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)-油酸(Oleic acid,OA)亲水递送载体,在改善FUCO水溶性及加工稳定性的同时,通过消化控释、靶向生物转化、促进消化胶束形成等调控措施,有效提高FUCO肠吸收效率及岩藻黄醇的体内占比,从而为充分发挥FUCO的营养学功能提供了技术支持。主要研究结果如下:GGC-BSA-OA复合物的理化性质表征及其对FUCO的负载特性研究。采用葡萄糖(Glucose,Glu)对壳聚糖(Chitosan,CS)实施接枝化分子修饰,经65℃反应72 h,CS接枝度达到34.56%±0.35%,实现了GGC水溶胶的制备。进一步利用GGC对BSA-OA自组装复合物进行表面修饰,构建了亲水性GGC-BSA-OA三元复合物,其粒径范围150.00nm～270.00 nm,多分散性指数(Polydispersity index,PDI)20.00m V。傅里叶红外光谱及透射电镜观察表明,GGC-BSA-OA复合物对FUCO展现了良好的负载特性,FUCO的包埋率>88.00%,GGC-BSA-OA-FUCO复合物为球形颗粒。GGC-BSA-OA复合物改善FUCO热加工/胃肠稳定性与消化控释研究。通过改变分散体系GGC浓度对BSA-OA复合物进行差异化表面修饰,探讨不同结构递送载体影响FUCO热加工及消化稳定性的构效关系。结果表明,GGC对BSA-OA复合物的表面修饰程度越高,FUCO的稳定性越好,在巴氏杀菌和蒸煮加工条件下,FUCO的保留率分别达到了75.11%～82.84%和65.70%～75.05%;在模拟胃肠消化条件下,游离FUCO经胃和肠消化后的保留率分别为78.40%±0.22%和68.47%±0.93%,GGC-BSA-OA复合物则将FUCO的胃肠消化保留率分别提高至89.68%±0.85%和79.01%±0.48%。消化控释结果显示,BSA-OA-FUCO复合物在胃消化阶段的FUCO释放量为38.04%±0.57%,而经过不同程度GGC表面修饰后的复合物对FUCO的胃释放量控释效果。GGC-BSA-OA复合物改善FUCO的消化特性及肠吸收效率。通过改变OA内核含量制备GGC-BSA-OA-FUCO复合物,并研究复合物中OA浓度对FUCO消化特性及肠吸收的影响。胶束化率实验结果显示,游离FUCO的胶束化率为33.81%±0.33%,BSA-OA递送载体将FUCO的胶束化率提高到60.00%以上。在消化酶对FUCO结构影响方面,胆固醇酯酶相较于脂肪酶更容易将FUCO转化为岩藻黄醇,且递送体系中OA浓度越高,岩藻黄醇的转化率也越高。当BSA/OA摩尔比为1∶40时,消化胶束中岩藻黄醇的占比可达到44.35%±1.07%。小鼠体内实验进一步证实,体系中OA的引入不仅会促进FUCO的肠吸收(在血清和肝脏中的响应值分别提高了15.10%～95.00%和28.17%～90.69%),而且会促进FUCO以岩藻黄醇的形式吸收,尤其在肝脏中,岩藻黄醇的占比甚至达到了68.02%。

关键词：岩藻黄素牛血清白蛋白控释生物转化肠吸收

新型手性自组装短肽R-LIFE-1的理化性质及其对外泌体的控释研究

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生物医学工程学杂志 2023年第4期40卷 770-777页

作者：罗欣怡苏迪卢娜万源刘桂岑罗忠礼重庆医科大学基础医学院分子医学与肿瘤研究中心重庆400016

本研究旨在探究手性自组装短肽R-LIFE-1对外泌体的包裹控释作用。采用原子力显微镜、透射电镜及冷冻扫描电镜等观察短肽R-LIFE-1的成胶能力及形态结构;采用光镜观察及荧光染色探究R-LIFE-1的生物相容性;采用超滤离心法提取外泌体并采用W... 详细信息

本研究旨在探究手性自组装短肽R-LIFE-1对外泌体的包裹控释作用。采用原子力显微镜、透射电镜及冷冻扫描电镜等观察短肽R-LIFE-1的成胶能力及形态结构;采用光镜观察及荧光染色探究R-LIFE-1的生物相容性;采用超滤离心法提取外泌体并采用Western blot、纳米粒径追踪分析(NTA)、透射电镜检测外泌体质量;采用激光共聚焦显微镜及BCA蛋白定量探究短肽水凝胶对外泌体的控释效果。结果显示手性自组装短肽R-LIFE-1能够在离子触发下快速自组装形成稳定的纳米纤维网络膜片状结构,具有良好的生物相容性,能够负载外泌体对它进行包裹控释,提高外泌体的利用效率。本研究证明短肽R-LIFE-1可对外泌体进行控释,是一种理想的组织工程材料。

关键词：手性自组装短肽水凝胶外泌体控释

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水性聚氨酯海洋防污涂层构建及控释机理研究

涂层与防护 2024年第3期45卷 6-6,7-11页

作者：张初镱肖巧艺谢志鹏黄从树邓冰锋王晶晶史治国易杰中国船舶重工集团公司第七二五研究所海洋腐蚀与防护重点实验室福建厦门361100 嘉兴大学材料与纺织工程学院浙江嘉兴314001

针对海洋防污涂料的环保要求,通过调控聚己内酯及聚四亚甲基醚二醇的用量,合成一系列可降解水性聚氨酯。水性聚氨酯薄膜吸水率及降解率随着聚己内酯链段用量增加而增加,其降解速率随温度增加而增加。水性聚氨酯海洋防污涂层的DCOIT释放... 详细信息

针对海洋防污涂料的环保要求,通过调控聚己内酯及聚四亚甲基醚二醇的用量,合成一系列可降解水性聚氨酯。水性聚氨酯薄膜吸水率及降解率随着聚己内酯链段用量增加而增加,其降解速率随温度增加而增加。水性聚氨酯海洋防污涂层的DCOIT释放速率与其降解速率正相关,可以通过调控WPU-PCLX的降解速率,从而控制WPU-PCLX海洋防污涂层的DCOIT释放速率。

关键词：聚己内酯水性聚氨酯海洋防污控释

智能阻锈剂LDH-NO_(2)在钢筋混凝土中的控释机制及缓蚀性能

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工程科学学报 2022年第8期44卷 1368-1378页

作者：文成田玉琬杨德越王贵邓培昌董超芳广东海洋大学广东省海洋装备及制造工程技术研究中心湛江524088 北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083

为解决传统阻锈剂过早失活、过量投放的问题,研究了一种具有控释、长效、靶向特征的智能阻锈剂LDH-NO_(2).采用第一性原理计算、物理检测技术、浸泡实验和电化学方法研究了智能阻锈剂LDH-NO_(2)的微观和宏观控释规律及缓蚀行为.结果表明... 详细信息

为解决传统阻锈剂过早失活、过量投放的问题,研究了一种具有控释、长效、靶向特征的智能阻锈剂LDH-NO_(2).采用第一性原理计算、物理检测技术、浸泡实验和电化学方法研究了智能阻锈剂LDH-NO_(2)的微观和宏观控释规律及缓蚀行为.结果表明:(1)在氯离子侵蚀或碳化的混凝土环境中,LDH-NO_(2)中的NO_(2)可快速、自发释放,1h内达到释放平衡,从而及时修复钢筋的腐蚀损伤;(2) LDH-NO_(2)对碳化环境比氯离子环境更加敏感,其与CO_(2)发生离子交换反应的化学能更大,反应产物的层间距更小、层间作用力更强、稳定性更好;(3)含氯碳化混凝土环境中,5 g·L^(-1)LDH-NO_(2)对碳钢钢筋的缓蚀效率约99%,使碳钢钢筋腐蚀速率下降一个数量级;(4)相较于传统阻锈剂NaNO_(2),智能阻锈剂LDH-NO_(2)可有效延长碳钢钢筋的腐蚀起始时间、减少其腐蚀面积、降低其腐蚀程度;(5) LDH-NO_(2)的缓蚀性能主要源于LDH对NO_(2)的释放,而非其对腐蚀性离子的吸附.因此,智能阻锈剂LDH-NO_(2)在钢筋混凝环境中具有优异的缓蚀性能和长效性.

关键词：阻锈剂层状双金属氢氧化物控释缓蚀第一性原理计算