光解是影響農(nóng)藥利用率的重要因素。對于高活性的光敏農(nóng)藥，約50%的有效成分在施用過程中光解而喪失藥效，而以高分子材料將農(nóng)藥包覆后可顯著減緩農(nóng)藥的光解。通常來說，微囊的囊殼通過遮光作用來保護其活性成分，因此，不同性質(zhì)的囊殼對活性成分具有不同的保護作用，致密的囊殼可增強活性成分的光穩(wěn)定性，但載體體系速釋性較差，無法在病蟲害發(fā)生前期快速控制病蟲害；而速釋型微囊迅速將活性成分釋放，其活性成分暴露在紫外光下被光解。解決農(nóng)藥微囊產(chǎn)品速效性和持效性之間的矛盾，是提高農(nóng)藥利用率的重要路徑。
團隊研究發(fā)現(xiàn)，靜電自組裝微囊中陽離子材料（烷基季銨鹽）的碳鏈長度是影響微囊形貌的重要因素（圖1）。結(jié)果表明，烷基季銨鹽的碳鏈越長，囊殼越疏松且易塌陷。不同類型的微囊在施用至靶標(biāo)界面時，囊殼致密的微囊釋放緩慢，紫外光在分解上層囊殼后可直接達到活性成分層，而對于囊殼疏松的微囊而言，囊芯通過滲透作用快速釋放至微囊底部，微囊塌陷，紫外光需要穿透兩層囊殼才能到達活性成分層（圖2），上下兩層囊殼同時通過遮光作用保護囊芯，有效解決了阿維菌素等農(nóng)藥的光解問題，顯著提高了農(nóng)藥利用率。
圖2.（A）阿維菌素在紫外光照下在阿維菌素中的光解動力學(xué)曲線（B） 滲透試驗裝置用于驗證雙層屏蔽效果和滲透試驗中阿維菌素滲透到載玻片上的量（C） 滲透試驗中阿維菌素滲透到載玻片上的熒光圖像。（c-1）光照后微囊的形態(tài)變化的掃描電鏡圖像（E）紫外光照射下四種類型的阿維菌素微囊的形態(tài)變化示意圖
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140899
