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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业领域,特别是涉及一种含有氧化铁纳米酶的农用增效剂及其制备方法,并将其作为农药增效的专用制剂。
技术介绍
1、纳米酶是一类包括具有类酶活性的人造纳米材料,它既具备纳米材料优良的纳米特性,又有酶的催化性能,且其催化活性来自于纳米材料本身的尺寸和组成,因此,设计具有广泛催化活性的纳米酶材料仅需改变其形状、结构和组成。与天然酶相比,纳米酶具有功能性强、稳定性高、合成简单、生产成本低廉等诸多优点,在多个领域得到广泛研究和应用。
2、在众多的纳米酶中,氧化铁纳米酶具有的独特纳米结构赋予了其多样性的类酶催化性能,使其得以具有多功能性。氧化铁纳米酶表现出具有ph依赖的双酶活性,即在不同ph条件下具有不同的催化酶活性,在酸性条件下,氧化铁纳米酶表现出类过氧化物酶(pod)活性,而在中性或碱性条件下(ph=7~10)下则表现出类过氧化氢酶(cat)活性。氧化铁纳米酶的催化活性不仅受到温度、ph、离子等环境因素影响,同时作为纳米材料,其催化活性还可通过调节尺寸、组分、表面功能化、形貌等按实际需求进行调整。通常情况下,降低氧化铁纳米酶的粒径和改变形态结构使其具有较高比表面积和体积比的条件下,可以使氧化铁纳米酶具有较高的催化活性,因此较小粒径的球形结构是实际生产和应用的首选之一。此外,对氧化铁纳米酶进行表面修饰也可进一步调整其活性,对氧化铁纳米酶的表面改性可改变其表面性质,提高其稳定性和分散性,还能从改变酶活性位点和底物接触的选择性和改变纳米酶的理化性质、生物分布、在体内的作用过程等多方面影响其实际催化效果。
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4、纳米脂质体是一种由具有极性头部和非极性尾端的两亲性分子分散在水相中形成的双层封闭囊泡结构,其同时具有两侧亲水区和膜内侧疏水区,可用于携带脂溶性、水溶性或两亲性药物。由卵磷脂作为主要成分构建的脂质体具有与细胞膜相似的结构,可借由植物体本身的运输机制,促进药物在体内的转运和吸收,帮助活性成分快速跨膜进入植物细胞内部发挥作用。因此利用脂质体包裹氧化铁纳米酶一方面可帮助提高纳米酶的生物亲和性和生物利用度,快速递送纳米酶进入细胞内发挥类酶活性,另一方面可协助农药有效成分迅速内吸和体内快速转运,从而加速起效。
技术实现思路
1、针对以上现有技术的不足,开发一种含有氧化铁纳米酶的农用增效剂,使其能够协同农药一起快速进入害虫体内,打破害虫氧化应激平衡,降低其对农药的抵抗能力,从而充分发挥农药毒力,提高农药药效。同时铁作为植物生长所需的微量元素之一,还能促进作物生长,兼顾对环境友好,将具有广阔的市场前景。因此,本专利技术提出一种含有氧化铁纳米酶的农用增效剂及其制备方法和应用,具体通过以下技术实现。
2、本专利技术提供一种含有氧化铁纳米酶的农用增效剂,其含有羧基修饰的氧化铁纳米酶、聚赖氨酸、碳二亚胺、氯化钠、磷酸二氢钠、卵磷脂、表面活性剂一、表面活性剂二,且所述的表面活性剂一为阳离子瓜尔胶或聚季铵盐-7中的一种;所述的表面活性剂二为鼠李糖脂或酸型槐糖脂中的一种;
3、其中,所述羧基修饰的氧化铁纳米酶合成方法如下:
4、分别配制摩尔质量浓度相同的无机铁盐溶液、无机亚铁盐溶液和柠檬酸溶液;向反应容器中加入体积比为2:1,且摩尔质量浓度相同的无机铁盐和无机亚铁盐溶液,快速升温至45-55℃后孵育5-20min;向反应容器中加入氢氧化钠溶液至溶液ph为9-11,继续搅拌20-40min;向反应容器中加入体积为无机铁盐溶液5-15%的柠檬酸溶液,快速升温至75-85℃继续搅拌20-40min后,降温至室温、离心弃上清即得,使用时用水重悬,即得到羧基修饰的氧化铁纳米酶溶液。
5、其中,柠檬酸为羧基引入剂,加入溶液的浓度与体积只会影响羧基的引入量,不影响其它性质;氢氧化钠溶液为ph调节剂,故不规定其溶液浓度。其中,只需要保证无机铁盐和无机亚铁盐的摩尔质量比为2:1,两者溶液浓度只会影响反应速度。
6、其中,优选地,所述的羧基修饰的氧化铁纳米酶制备过程中无机铁盐为六水合三氯化铁;所述的羧基修饰的氧化铁纳米酶制备过程中无机亚铁盐为四水合氯化亚铁或七水合硫酸亚铁中的一种。
7、另外优选地,所述羧基修饰的氧化铁纳米酶、聚赖氨酸、卵磷脂、表面活性剂一、表面活性剂二的质量比为:0.5-2:0.5-2:1-5:0.05-0.2:0.5-2。
8、更优选地,所述氧化铁纳米酶、聚赖氨酸、卵磷脂、表面活性剂一、表面活性剂二的质量比为1:1:2.5:0.1:1。
9、本专利技术进一步还提供了所述含有氧化铁纳米酶的农用增效剂的制作方法,包括以下步骤:
10、s1按需准备羧基修饰的氧化铁纳米酶、聚赖氨酸、碳二亚胺、氯化钠、磷酸二氢钠、卵磷脂、表面活性剂一、表面活性剂二备用;
11、s2向反应容器中加入上述羧基修饰的氧化铁纳米酶溶液,加入质量为羧基修饰的氧化铁纳米酶质量0.8-1.2%的磷酸二氢钠和氯化钠,搅拌后,加入与羧基修饰的氧化铁纳米酶相同质量的碳二亚胺,继续搅拌后,加入与羧基修饰的氧化铁纳米酶相同质量的聚赖氨酸,继续搅拌;
12、s3、快速升温至45-55℃,开启均质,加入卵磷脂、表面活性剂一和表面活性剂二;
13、s4、加压到0.25-0.35mpa后升温至120-130℃,反应完成后停止搅拌和均质,减压到常压,即获得含有氧化铁纳米酶的农用增效剂。
14、本专利技术还提供所述氧化铁纳米酶的农用增效剂在作为农药增效的助剂中的应用。
15、具体地,应用时将所述氧化铁纳米酶的农用增效剂和所述农药在施用时混合进行施用。
16、优选地,所述氧化铁纳米酶的农用增效剂按每亩用量为20-50ml,优选为25-35ml。
17、具体地,所述农药可以农业上使用的各种农药,包括用于飞防的农药。
18、本专利技术所提供的上述含有氧化铁纳米酶的农用增效剂,可应用于农业领域,作为农药增效的专用助剂。
19、与现有技术相比,本专利技术的有益之处在于:
20、1、本专利技术提供的含有氧化铁纳米酶的农用增效剂的制备方法,通过引入柠檬酸和聚赖氨酸成功将脂质体包裹在氧化铁纳米酶表面,提高了氧化铁纳米酶的生物利用度,同时提供了对农药分子的负载能力和提高了农药的渗透和传导能力。
...【技术保护点】
1.一种含有氧化铁纳米酶的农用增效剂,其特征在于,含有羧基修饰的氧化铁纳米酶、聚赖氨酸、碳二亚胺、氯化钠、磷酸二氢钠、卵磷脂、表面活性剂一、表面活性剂二,且所述的表面活性剂一为阳离子瓜尔胶或聚季铵盐-7中的一种;所述的表面活性剂二为鼠李糖脂或酸型槐糖脂中的一种;
2.如权利要求1所述的含有氧化铁纳米酶的农用增效剂,其特征在于,所述无机铁盐为六水合三氯化铁;无机亚铁盐为四水合氯化亚铁或七水合硫酸亚铁中的一种。
3.如权利要求1所述的含有氧化铁纳米酶的农用增效剂,其特征在于,所述羧基修饰的氧化铁纳米酶、聚赖氨酸、卵磷脂、表面活性剂一、表面活性剂二的质量比为:0.5-2:0.5-2:1-5:0.05-0.2:0.5-2。
4.如权利要求3所述的含有氧化铁纳米酶的农用增效剂,其特征在于,所述羧基修饰的氧化铁纳米酶、聚赖氨酸、卵磷脂、表面活性剂一、表面活性剂二的质量比为1:1:2.5:0.1:1。
5.一种制备如权利要求1至4任一项所述含有氧化铁纳米酶的农用增效剂的制作方法,包括以下步骤:
6.如权利要求5所述含有氧化铁纳米酶的农
7.如权利要求1至4任一项所述含有氧化铁纳米酶的农用增效剂在作为农药增效的助剂中的应用。
8.如权利要求7所述的应用,其特征在于,应用时将所述氧化铁纳米酶的农用增效剂和所述农药在施用时混合进行施用。
9.如权利要求7所述的应用,其特征在于,所述氧化铁纳米酶的农用增效剂按每亩用量为20-50ml,优选为25-35ml。
...【技术特征摘要】
1.一种含有氧化铁纳米酶的农用增效剂,其特征在于,含有羧基修饰的氧化铁纳米酶、聚赖氨酸、碳二亚胺、氯化钠、磷酸二氢钠、卵磷脂、表面活性剂一、表面活性剂二,且所述的表面活性剂一为阳离子瓜尔胶或聚季铵盐-7中的一种;所述的表面活性剂二为鼠李糖脂或酸型槐糖脂中的一种;
2.如权利要求1所述的含有氧化铁纳米酶的农用增效剂,其特征在于,所述无机铁盐为六水合三氯化铁;无机亚铁盐为四水合氯化亚铁或七水合硫酸亚铁中的一种。
3.如权利要求1所述的含有氧化铁纳米酶的农用增效剂,其特征在于,所述羧基修饰的氧化铁纳米酶、聚赖氨酸、卵磷脂、表面活性剂一、表面活性剂二的质量比为:0.5-2:0.5-2:1-5:0.05-0.2:0.5-2。
4.如权利要求3所述的含有氧化铁...
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