CN114052012B - 用于防治松材线虫病及媒介昆虫松墨天牛的纳米农药的制备 - Google Patents

用于防治松材线虫病及媒介昆虫松墨天牛的纳米农药的制备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于防治松材线虫以及其媒介昆虫松墨天牛的新型智能纳米农药，所述智能纳米农药是以Au‑DTTC@HKUST为载体负载农药螺虫乙酯得到的；Au‑DTTC@HKUST作为载体是以DTTC标记胶体金纳米颗粒制备Au‑DTTC NPs，再加入制备金属‑有机骨架的溶液中进行反应得到的。Au‑DTTC@HKUST粒径均匀稳定，分散性好；而且Au‑DTTC@HKUST内部为多孔结构，具有较大的比表面积，载药量高，并且具有很好的分解和控释效果。本发明可以穿透植物的细胞壁屏障，将药物运输到树皮内，用于防治松材线虫。本发明的制备方法为一步法和一锅法，对设备要求低、操作简单、产率高、适合工业化生产。

Description

用于防治松材线虫病及媒介昆虫松墨天牛的纳米农药的制备
技术领域
本发明涉及农药制剂技术领域，具体涉及用于防治松材线虫病及媒介昆虫松墨天牛的智能纳米农药的制备。
背景技术
松材线虫是我国危害较大的外来入侵物种之一，也是松树枯萎病的病原。被松材线虫感染后的树木，其水分运输、光合作用、呼吸和蒸腾作用均会受到抑制，树皮变得干枯，针叶开始褪绿，变成褐色，逐渐萎蔫至死亡，给我国的林业造成了巨大的经济损失。松墨天牛作为松材线虫的主要传播媒介昆虫，也受到了广泛的关注，成虫不仅能在取食过程中传播松材线虫，其幼虫也会蛀食衰弱松树的皮层和边材，造成不规则的扁平坑道，后蛀人木质部，导致松树逐渐枯死。目前，针对松墨天牛幼虫没有很好的防治措施，而成虫啃食叶片，较先进的治理办法是通过无人机喷洒微胶囊混剂，有较好的触杀效果，然而不稳定的微胶囊形态以及突释现象明显等问题为成虫的防治带来阻碍。松材线虫现有的防治方法是通过注射的方式将农药注射到树干里，由于大多农药为疏水性的，很难在树干内运输，无法实现对松材线虫的胃毒或触杀。因此，急需一种行之有效的方法来共同防治松材线虫。
纳米农药是指利用纳米材料与制备技术，将原药、载体与辅剂进行高效配伍创制的农药制剂产品。利用纳米技术将农药粒子从传统的5μm降至200nm，农药的功能得到充分的发挥。相比较于传统的农药剂型，纳米农药具有更小的尺寸、更大的比表面积，从而具有更好的分散性、更强的吸附力和更好的利用率。此外，纳米农药的载体通过对农药分子的包封，可提高农药分子在环境中的稳定性。但由于纳米颗粒间的摩擦力(摩擦力源于静电力、范德华力和表面吸附力)非常显著，纳米颗粒包含大量的孔隙，其比表面积大，从而使得药剂可以稳定负载在纳米材料中。
螺虫乙酯(Spirotetramat)是一种主要用于防治刺吸式害虫的新型杀虫剂，由拜耳作物科学公司开发，属于新型季酮酸衍生物类杀虫剂，高效光谱、持效期长，是迄今具有双向内吸传导性能的现代杀虫剂之一，可以通过干扰昆虫的脂肪生物合成来导致幼虫死亡，降低成虫的繁殖能力，杀虫彻底，且低毒无残留，对益虫具有良好的选择性，对环境无污染，与现有杀虫剂无交互抗性。虽其持效期长，但存在速效性较慢的缺点。由于上述缺点，限制了螺虫乙酯的应用；并且目前尚未发现螺虫乙酯应用在防治松材线虫病和防治松墨天牛中的相关报道。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的是提供用于防治松材线虫病及媒介昆虫松墨天牛的智能纳米农药的制备。本发明有效解决了传统农药制剂药效低、可控性差、无法杀死树干内害虫、害虫易产生抗药性等问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供螺虫乙酯在防治松材线虫病及媒介昆虫松墨天牛中的用途。
本发明的第二方面，提供一种智能纳米农药载体，所述智能纳米农药载体由以下方法制备：
(1)将3.3'二乙基硫醛三碳菁化碘分散于超纯水中得到DTTC溶液，将DTTC溶液滴加至Au NPs溶液中，得到DTTC标记的Au NPs；再滴加甲氧基聚乙二醇硫醇进行搅拌反应，反应完后离心、洗涤，得到Au-DTTC NPs水溶液，然后用甲醇置换水相、离心得到Au-DTTC NPs；
(2)将硝酸铜和聚乙烯吡咯烷酮溶于甲醇中，超声分散至溶解，得到第一溶液；将1,3,5-苯三甲酸溶于甲醇中，超声分散至溶解，得到第二溶液；将第二溶液逐滴滴加到搅拌的第一溶液中，然后加入步骤(1)得到的Au-DTTC NPs，静置反应，反应完成后将所得溶液离心得到沉淀，冷冻过夜，最后冷冻干燥，得到智能纳米农药载体Au-DTTC@HKUST NPs。
优选的，步骤(1)中，所述DTTC溶液与Au NPs溶液的体积比为1：(5～100)；所述DTTC溶液的浓度为3μg/mL；Au NPs溶液的浓度为2.558×10-9M；
优选的，所述DTTC标记的Au NPs与甲氧基聚乙二醇硫醇的体积比为(5～20)：1，所述搅拌时间为2h。
优选的，步骤(2)中，所述第一溶液中，硝酸铜的浓度为1.0-2.0g/L；
优选的，所述第二溶液中，1,3,5-苯三甲酸的浓度为0.5-1.0g/L；
优选的，所述第一溶液和第二溶液加入的体积比为1:1。
优选的，步骤(2)中，Au-DTTC NPs与第一溶液的体积比为(4～2)：(1～5)。
本发明的第三方面，提供所述的智能纳米农药载体在负载螺虫乙酯中的用途。
优选的，所述智能纳米农药载体的尺寸为200nm-500nm。
本发明的第四方面，提供一种智能纳米农药制剂，所述智能纳米农药制剂由以下方法制备：
(1)将智能纳米农药载体Au-DTTC@HKUST分散到乙醇中，得到浓度为2.5mg/mL的Au-DTTC@HKUST分散液；
(2)将螺虫乙酯溶于乙醇中，得到浓度为20mg/mL的螺虫乙酯溶液；
(3)将螺虫乙酯溶液搅拌加入到Au-DTTC@HKUST分散液中，继续搅拌24h～72h，离心收集沉淀，干燥，得到纳米农药制剂。
优选的，步骤(3)中，所述螺虫乙酯溶液与Au-DTTC@HKUST分散液的体积比为8:1。
本发明的第五方面，提供智能纳米农药制剂在防治松材线虫病及媒介昆虫松墨天牛中的用途。
本发明的第六方面，提供一种防治松材线虫病及松墨天牛的方法，将纳米农药制剂分散到水中，采用无人机喷洒，进行成虫的防治；或者，将纳米农药制剂分散到水中，采用注射的方式注入到松树中，进行松材线虫的防治。
本发明的有益效果：
(1)本发明首次以Au-DTTC@HKUST为载体负载农药螺虫乙酯，制备得到纳米农药制剂；其中，作为载体的Au-DTTC@HKUST粒径均匀稳定，分散性好；而且Au-DTTC@HKUST内部为多孔结构，具有较大的比表面积，载药量高，并且具有很好的分解和控释效果。
(2)本发明所制备的纳米农药制剂由于其纳米尺寸，可以穿透植物的细胞壁屏障，将药物运输到树皮内，用于防治松材线虫。
(3)本发明的Au-DTTC@HKUST的合成方法为一步法和一锅法，简单易操作、产率高，使用的有机溶剂可以回收利用，对设备要求低，不会造成环境污染，具有广阔的市场应用前景。
(4)螺虫乙酯吸附进Au-DTTC@HKUST后，可以有效改善螺虫乙酯的速效性较慢这一问题，大大提高了药物的利用率，并且减少了药剂的施用次数，实现了农药减量，环境友好。
附图说明
图1为实施例1制备的Au-DTTC@HKUST负载螺虫乙酯的TEM电镜形貌图。
图2为实施例1制备的螺虫乙酯的紫外吸收标准曲线图。
图3为实施例1制备的Au-DTTC@HKUST-FITC在天牛幼虫的体表、气门和肠道分布图，其中(a)为松墨天牛幼虫体壁荧光分布图，(b)为松墨天牛幼虫气门荧光分布图。
图4为实施例1制备的Au-DTTC@HKUST-FITC在天牛幼虫的中肠横切面HE切片。
图5为实施例1制备的Au-DTTC@HKUST-FITC在天牛幼虫的中肠横切面荧光图。
图6为实施例1制备的Au-DTTC@HKUST-FITC在天牛幼虫的后肠横切面荧光图，其中(a)为后肠横切面明场图，(b)为后肠横切面荧光图。
图7为实施例1制备的Au-DTTC@HKUST-FITC在DF-1细胞上的荧光摄取图。
图8为实施例1制备的Au-DTTC@HKUST负载螺虫乙酯PBS缓冲液下缓释速率图，其中(a)为pH＝7.0下，不同振荡温度对螺虫乙酯释放的影响，(b)为25℃下，不同pH对螺虫乙酯释放的影响。
图9为实施例1制备的Au-DTTC@HKUST负载螺虫乙酯的粒径分布图。
图10为对比例制备的HKUST-1负载螺虫乙酯的粒径分布图。
图11为树干四层结构的划分示意图。
图12为螺虫乙酯在树干中的分布情况。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
本发明中的“室温”，是指温度为15℃-25℃。
正如背景技术部分所介绍的，松材线虫靠松墨天牛成虫传播，松墨天牛的幼虫属钻蛀性害虫，以松树木质部组织为食。目前对于松材线虫和幼虫缺少有效的防治方法，从松树外部施药很难杀死松材线虫和幼虫；通过注射的方式将农药注射到树干中是较好的防治方式，但是大多数的农药均为疏水性的，很难在树干内运输，无法实现对松材线虫和幼虫的胃毒或触杀。
基于此，本发明提供了一种用于防治松材线虫的新型纳米农药。发明人发现螺虫乙酯对松材线虫具有极强毒杀性，将螺虫乙酯注干施药预防松材线虫病，突出的双向传导机制是控制松材线虫病的一种有效、简便的方法，是预防具有重要价值的松树感染松材线虫病的有效手段。但是，螺虫乙酯为疏水性的，直接使用很难实现树体内的有效传导，因此，目前的技术难点在于将螺虫乙酯用于松材线虫的防治。
目前负载金纳米颗粒的金属骨架材料主要是作为吸附剂和催化剂，还没有关于将负载金纳米颗粒的金属骨架材料应用至生产农药制剂中的相关研究，更没有关于使用何种材料以及如何负载农药螺虫乙酯防治松材线虫的报道。
本发明通过研究发现载体和负载的药物具有双相选择性，以Au-DTTC@HKUST复合材料为载体负载螺虫乙酯，能够提高螺虫乙酯的载药量，有效分散在水中，并能在树干内和害虫体内快速传输，实现对松材线虫和幼虫的胃毒或触杀。本发明先制备金纳米颗粒，再制备得到Au-DTTC NPs，最后将Au-DTTC NPs加入到制备金属-有机骨架的溶液中，反应制得Au-DTTC@HKUST。Au-DTTC@HKUST的尺寸、结构以及所带电荷的性质会影响其载药量、缓释效果和分散效果。本发明对Au-DTTC@HKUST的制备方法进行了优化，由于反应原料、反应溶剂的种类及配比会影响所制备的Au-DTTC@HKUST的产率、尺寸、结构以及所带电荷，因此，本发明对制备Au-DTTC@HKUST的原料、溶剂的种类及用量进行了考察，使本发明所制备的Au-DTTC@HKUST产率在98％以上，Au-DTTC@HKUST的尺寸在200nm-500nm之间，粒径均匀分散且稳定。
在本发明中Au-DTTC NPs是嵌入到HKUST-1中，不占据HKUST-1的微孔空间，小分子螺虫乙酯很容易通过物理吸附到载体中，吸附时间为24-72h。如图1所示，图中的黑点表示Au-DTTC NPs，Au-DTTC@HKUST的尺寸在200nm-500nm之间，而HKUST-1的微孔最大内部孔径只有几个纳米，HKUST-1的微孔不可能吸附比自己大的尺寸的纳米粒子。所以Au-DTTC NPs是嵌入到HKUST-1中的。
本发明制备的Au-DTTC NPs带有负电荷，使Au-DTTC@HKUST也具有负电荷，粒子间的因同种电荷而相斥，保持较稳定的状态，易于分散。螺虫乙酯基本都负载到Au-DTTC@HKUST内部孔腔里面，即使在表面有一部分残留，也会随着甲醇的多次洗涤而去除，所以最终制备的纳米农药不会因为负载疏水性的螺虫乙酯而影响其在水中的分散性。
此外，本发明制备的Au-DTTC@HKUST属于MOF家族的一种，是由金属-有机骨架构成，由于金属离子的骨架支撑作用，使获得的纳米粒子比常规的聚合物纳米球更稳定，分散性更好。内部几纳米尺寸的孔隙可以容纳大量的药物分子，载药量高，可以有效抵御螺虫乙酯的持效期长，速效性较慢的缺点。螺虫乙酯速效性较慢是大多数农药的通病，因没有有效的递送媒介而导致速效性差。螺虫乙酯负载到Au-DTTC@HKUST上，它的运输是受Au-DTTC@HKUST的影响，HKUST-1具有很好的渗透作用，可以穿透幼虫体壁和气门进入体内，实现杀虫作用，另外在树体内，HKUST-1会随着树体的水分运输而递送到树干内部，在树体内积累，其控释作用会慢慢释放螺虫乙酯，起到持续杀虫作用。
在本发明中Au-DTTC嵌入HKUST-1内，DTTC是拉曼探针，标记在金纳米粒子表面，金纳米粒子独特的光学作用可以增强DTTC的拉曼信号，用于检测虫体内的药物浓度和分布，以及树体内的药物分布和浓度，这一智能新型纳米载体将为松树枯萎病的防治和监控带来里程碑的意义。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。
实施例1：
(1)提前将油浴锅预热(160℃)，向500mL双口圆底烧瓶中，加入配制好的250mL，0.01wt％的HAuCl4溶液，加入棱形转子，安装冷凝回流装置(缓水流，水下进上出，顶部用保鲜膜封上)，放入油浴锅中磁力搅拌30min。加热至溶液沸腾时，打开双口瓶一口的保鲜膜，迅速倒入7.5mL，1wt％柠檬酸三钠溶液，再封上保鲜膜，计时20min，得到正红色Au NPs溶液。快速将双口瓶取出，放入冰水中冷却至室温，收集，用保鲜膜封上备用。
(2)取2mg DTTC，分散于20mL的超纯水中，搅拌30min，将上述Au NPs溶液置于磁力搅拌器上，并加入转子(柱形转子)，并向上述溶液中逐滴滴加DTTC溶液，搅拌30min。取5mLDTTC标记的Au NPs，逐滴加入1mL MPEG-SH，利用磁力搅拌器搅拌2h，离心(4℃，14000rpm，40min)，用超纯水洗3次。
将上述Au-DTTC NPs水溶液，甲醇置换，离心(4℃，11000rpm，30min)，得到Au-DTTCNPs。
(3)将0.72g硝酸铜和8g聚乙烯吡咯烷酮(PVP，表面活性剂)溶于200mL甲醇中，超声分散均匀至溶解，得到第一溶液；将1.6g1,3,5-苯三甲酸(H3BTC)溶于40mL甲醇中，超声分散均匀至溶解，得到第二溶液；将第二溶液1,3,5-苯三甲酸(H3BTC)/甲醇溶液加入到金属盐第一溶液中，用磁力搅拌器(800rpm)边滴边搅拌20-30min，后加入Au-DTTC NPs，静置24h；反应结束后，所得溶液倒入离心管中，使用离心机(4℃，11000rpm，15min)离心得到沉淀，弃上清，加入纯净水超声洗3次，离心(4℃，11000rpm，10min)，以去除残余甲醇，再加入纯净水超声，盖上保鲜膜，橡皮筋勒紧，用针(注射器)扎孔，-80℃冷冻2h，冷冻干燥48h(冷干机使用前需预制冷30min，-56℃)，得到纳米载体Au-DTTC@HKUST NPs粉末，所得Au-DTTC@HKUST NPs的产率为99.0％。
Au-DTTC@HKUST的产率＝(Au-DTTC@HKUST的实际产量/Au-DTTC@HKUST的理论计算产量)×100％。
(4)取5mgHKUST，溶于10mLFITC/H2O中，磁力搅拌2h。
(5)取步骤(3)制备的Au-DTTC@HKUST分散到乙醇中，得到浓度为2.5mg/mL的Au-DTTC@HKUST分散液；另取螺虫乙酯溶于乙醇，得到浓度为20μg/mL的螺虫乙酯溶液。
将螺虫乙酯溶液搅拌加入到Au-DTTC@HKUST分散液中，继续搅拌48h(300rpm)，离心收集沉淀，甲醇反复洗涤，真空干燥，获得Au-DTTC@HKUST负载螺虫乙酯的新型农药。
所得新型纳米农药的载药量为68.8％，平均粒径为200nm。
其中，
包埋进Au-DTTC@HKUST中的螺虫乙酯的质量通过紫外分光光度计测量，然后利用标准曲线计算出浓度，再乘以溶液体积，换算出质量。
本实施例制备的Au-DTTC@HKUST负载螺虫乙酯的透射电镜如图1所示，螺虫乙酯的紫外吸收标准曲线图如图2所示，本发明制备的Au-DTTC@HKUST-FITC在天牛幼虫的体表、气门和肠道分布图如图3-6所示。本实施例制备的Au-DTTC@HKUST-FITC的DF-1细胞摄取如图7所示。图4为天牛幼虫中肠横切面的HE染色，用于观察中肠的结构特征，也作为图5的对比，图5为天牛幼虫中肠横切面的荧光分布图，可以看出纳米粒子的分散性很好，均匀的分散在中肠的各个部位，图6为天牛幼虫后肠的横切面，可以看出即使经过中肠的消化作用依然显示增强的荧光分部，表明纳米粒子的在胃肠道的作用是稳定持续的，可以充分保护药物稳定的发挥药效。
实施例2：
(1)提前将油浴锅预热(160℃)，向500mL双口圆底烧瓶中，加入配制好的250mL，0.01wt％的HAuCl4溶液，加入棱形转子，安装冷凝回流装置(缓水流，水下进上出，顶部用保鲜膜封上)，放入油浴锅中磁力搅拌30min。加热至溶液沸腾时，打开双口瓶一口的保鲜膜，迅速倒入7.5mL，1wt％柠檬酸三钠溶液，再封上保鲜膜，计时20min，得到正红色Au NPs溶液。快速将双口瓶取出，放入冰水中冷却至室温，收集，用保鲜膜封上备用。
(2)取2mgDTTC，分散于20mL的超纯水中，搅拌30min，将上述Au NPs溶液置于磁力搅拌器上，并加入转子(柱形转子)，并向上述溶液中逐滴滴加DTTC溶液，搅拌30min。取5mLDTTC标记的Au NPs，逐滴加入1mL MPEG-SH，利用磁力搅拌器搅拌2h，封膜，磁力搅拌反应2h，离心(4℃，14000rpm，40min)，用超纯水洗3次。将上述Au-DTTC NPs水溶液，甲醇置换，离心(4℃，11000rpm，30min)，得到Au-DTTC NPs/甲醇。
(3)将1.44g硝酸铜和4g聚乙烯吡咯烷酮(PVP，表面活性剂)溶于400mL甲醇中，超声分散均匀至溶解，得到第一溶液；将0.8g 1,3,5-苯三甲酸溶于80mL甲醇中，超声分散均匀至溶解，得到第二溶液；将第二溶液1,3,5-苯三甲酸(H3BTC)/甲醇溶液加入到金属盐第一溶液中，用磁力搅拌器(800rpm)边滴边搅拌20-30min，后加入Au-DTTC NPs，静置24h；反应结束后，所得溶液倒入离心管中,使用离心机(4℃，11000rpm，15min)离心得到沉淀，弃上清，加入纯净水超声洗3次，离心(4℃，11000rpm，10min)，以去除残余甲醇，再加入纯净水超声，盖上保鲜膜，橡皮筋勒紧，用针(注射器)扎孔，-80℃冷冻2h，冷冻干燥48h(冷干机使用前需预制冷30min，-56℃)，得到纳米载体Au-DTTC@HKUST NPs粉末，所得Au-DTTC@HKUSTNPs的产率为98.6％。
(4)取5mgHKUST，溶于10mLFITC/H2O中，磁力搅拌2h。
(5)取步骤(3)制备的Au-DTTC@HKUST分散到乙醇中，得到浓度为2.5mg/mL的Au-DTTC@HKUST分散液；另取螺虫乙酯溶于乙醇，得到浓度为20μg/mL的螺虫乙酯溶液。
将螺虫乙酯溶液搅拌加入到Au-DTTC@HKUST分散液中，继续搅拌24h(300rpm)，离心收集沉淀，甲醇反复洗涤，真空干燥，获得Au-DTTC@HKUST负载螺虫乙酯的新型农药。
所得新型纳米农药的载药量为70.2％，平均粒径为205nm。
实施例3：
(1)提前将油浴锅预热(160℃)，向500mL双口圆底烧瓶中，加入配制好的250mL，0.01wt％的HAuCl4溶液，加入棱形转子，安装冷凝回流装置(缓水流，水下进上出，顶部用保鲜膜封上)，放入油浴锅中磁力搅拌30min。加热至溶液沸腾时，打开双口瓶一口的保鲜膜，迅速倒入7.5mL，1wt％柠檬酸三钠溶液，再封上保鲜膜，计时20min，得到正红色Au NPs溶液。快速将双口瓶取出，放入冰水中冷却至室温，收集，用保鲜膜封上备用。
(2)取20mgDTTC，分散于200mL的超纯水中，搅拌30min，将上述Au NPs溶液置于磁力搅拌器上，并加入转子(柱形转子)，并向上述溶液中逐滴滴加DTTC溶液，搅拌30min。取50mL DTTC标记的Au NPs，逐滴加入1mL MPEG-SH，利用磁力搅拌器搅拌2h，封膜，磁力搅拌反应2h，离心(4℃，14000rpm，40min)，用超纯水洗3次。将上述Au-DTTC NPs水溶液，甲醇置换，离心(4℃，11000rpm，30min)，得到Au-DTTC NPs/甲醇。
(3)将3.6g硝酸铜和8g聚乙烯吡咯烷酮(PVP，表面活性剂)溶于1000mL甲醇中，超声分散均匀至溶解，得到第一溶液；将8g 1,3,5-苯三甲酸溶于200mL甲醇中，超声分散均匀至溶解，得到第二溶液；将第二溶液1,3,5-苯三甲酸(H3BTC)/甲醇溶液加入到金属盐第一溶液中，用磁力搅拌器(800rpm)边滴边搅拌20-30min，后加入Au-DTTC NPs，静置24h；反应结束后，所得溶液倒入离心管中,使用离心机(4℃，11000rpm，15min)离心得到沉淀，弃上清，加入纯净水超声洗3次，离心(4℃，11000rpm，10min)，以去除残余甲醇，再加入纯净水超声，盖上保鲜膜，橡皮筋勒紧，用针(注射器)扎孔，-80℃冷冻2h，冷冻干燥48h(冷干机使用前需预制冷30min，-56℃)，得到纳米载体Au-DTTC@HKUST NPs粉末，所得Au-DTTC@HKUSTNPs的产率为98.3％。
(4)取5mgHKUST，溶于10mLFITC/H2O中，磁力搅拌2h。
(5)取步骤(3)制备的Au-DTTC@HKUST分散到乙醇中，得到浓度为2.5mg/mL的Au-DTTC@HKUST分散液；另取螺虫乙酯溶于甲醇，得到浓度为20μg/mL的螺虫乙酯溶液。
将螺虫乙酯溶液搅拌加入到Au-DTTC@HKUST分散液中，继续搅拌72h(300rpm)，离心收集沉淀，甲醇反复洗涤，真空干燥，获得Au-DTTC@HKUST负载螺虫乙酯的新型农药。
所得新型纳米农药的载药量为71.5％，平均粒径为202nm。
对比例
将3.6g硝酸铜和8g聚乙烯吡咯烷酮(PVP，表面活性剂)溶于1000mL甲醇中，超声分散均匀至溶解，得到第一溶液；将8g 1,3,5-苯三甲酸溶于200mL甲醇中，超声分散均匀至溶解，得到第二溶液；将第二溶液1,3,5-苯三甲酸(H3BTC)/甲醇溶液加入到金属盐第一溶液中，用磁力搅拌器(800rpm)边滴边搅拌20-30min，静置24h；反应结束后，所得溶液倒入离心管中，使用离心机(4℃，11000rpm，15min)离心得到沉淀，弃上清，加入纯净水超声洗3次，离心(4℃，11000rpm，10min)，以去除残余甲醇，再加入纯净水超声，盖上保鲜膜，橡皮筋勒紧，用针(注射器)扎孔，-80℃冷冻2h，冷冻干燥48h(冷干机使用前需预制冷30min，-56℃)，得到纳米载体HKUST-1，所得HKUST-1的产率为99％。
(4)取5mg HKUST-1，溶于10mL FITC/H2O中，磁力搅拌2h。
(5)取步骤(3)制备的HKUST-1分散到乙醇中，得到浓度为2.5mg/mL的HKUST-1分散液；另取螺虫乙酯溶于甲醇，得到浓度为20μg/mL的螺虫乙酯溶液。
将螺虫乙酯溶液搅拌加入到HKUST-1分散液中，继续搅拌24h/48h/72h(300rpm)，离心收集沉淀，甲醇反复洗涤，真空干燥，获得HKUST-1负载螺虫乙酯的新型农药。
所得新型纳米农药的载药量为49％，平均粒径为300nm。
由图9和图10可以看出，实施例1制备的纳米农药，其分散性远好于对比例制备的纳米农药。说明Au-DTTC@HKUST作为螺虫乙酯的载体可以有效提高农药的分散性，可以有效改善螺虫乙酯的速效性较慢这一问题，大大提高了药物的利用率，并且减少了药剂的施用次数，实现了农药减量，环境友好。
试验例
按照螺虫乙酯的浓度为1mg/L、10mg/L、50mg/L，将实施例1和对比例制备的纳米农药分别用水进行配制。然后分别注射到六棵直径相近，健康状况相同的松树树干中(注射深度均相同，均注射在图11中的第1层的表层)。
注：由于实施例1和对比例制备的纳米农药是螺虫乙酯负载到纳米载体上的，所以注射时根据螺虫乙酯的浓度计算纳米载体的浓度。根据计算出的纳米载体的浓度配置相应溶液注射到树干中。纳米载体的浓度＝螺虫乙酯的浓度/纳米载体的载药量。
根据图11将树干截面由外向内分成四层(即Layer1～Layer4)，六棵松树中每层的长度均相同。24h后，在注射位置，根据这四层的深度钻取碎屑，用高效液相仪分别检测碎屑中螺虫乙酯的浓度，所得结果见图12。由图12可知，本发明制备的纳米农药其在树干中的传输速度更快，传输效率更高。螺虫乙酯的浓度为50mg/L时，对比例制备的纳米农药出现在第2层，但实施例1制备的纳米农药已经出现在第3层。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种纳米农药制剂在防治松材线虫病及媒介昆虫松墨天牛中的用途；
所述纳米农药制剂的纳米农药载体为Au-DTTC@HKUST NPs；
所述纳米农药制剂的唯一活性成分为螺虫乙酯；
所述纳米农药载体由以下方法制备：
(1)将3.3′二乙基硫醛三碳菁化碘分散于超纯水中得到DTTC溶液，将DTTC溶液滴加至Au NPs溶液中，得到DTTC标记的Au NPs；再滴加甲氧基聚乙二醇硫醇进行搅拌反应，反应完后离心、洗涤，得到Au-DTTC NPs水溶液，然后用甲醇置换水相、离心得到Au-DTTC NPs；所述DTTC溶液与Au NPs溶液的体积比为1∶(5～100)；所述DTTC溶液的浓度为3μg/mL；Au NPs溶液的浓度为2.558×10-9M；所述DTTC标记的Au NPs与甲氧基聚乙二醇硫醇的体积比为(5～20)∶1，所述搅拌时间为2h；
(2)将硝酸铜和聚乙烯吡咯烷酮溶于甲醇中，超声分散至溶解，得到第一溶液；将1，3，5-苯三甲酸溶于甲醇中，超声分散至溶解，得到第二溶液；将第二溶液逐滴滴加到搅拌的第一溶液中，然后加入步骤(1)得到的Au-DTTC NPs，静置反应，反应完成后将所得溶液离心得到沉淀，冷冻过夜，最后冷冻干燥，得到纳米农药载体Au-DTTC@HKUST NPs；
所述纳米农药载体的尺寸为200nm-500nm；
所述第一溶液中，硝酸铜的浓度为1.0-2.0g/L；
所述第二溶液中，1，3，5-苯三甲酸的浓度为0.5-1.0g/L；
所述第一溶液和第二溶液加入的体积比为1∶1；
Au-DTTC NPs与第一溶液的体积比为(4～2)∶(1～5)；
所述纳米农药制剂由以下方法制备：
(1)将所述的纳米农药载体Au-DTTC@HKUST分散到乙醇中，得到浓度为2.5mg/mL的Au-DTTC@HKUST分散液；
(2)将螺虫乙酯溶于乙醇中，得到浓度为20mg/mL的螺虫乙酯溶液；
(3)将螺虫乙酯溶液搅拌加入到Au-DTTC@HKUST分散液中，继续搅拌24h～72h，离心收集沉淀，干燥，得到纳米农药制剂；
所述螺虫乙酯溶液与Au-DTTC@HKUST分散液的体积比为8∶1。
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