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高效安全的绿色纳米农兽药制备技术及应用
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    S859.79
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该成果针对传统农兽药存效成分利用率不高、容易引发毒副作用和残留危害等突出问题,在国家“863”、“973”等科技项目支持下,率先系统地开展了农业纳米药物创制理论与方法创新,历经十二年协同攻关,突破了利用纳米材料与技术实现农兽药提质增效的技术瓶颈,创造了高效、安全的绿色纳米农兽药关键制备技术与新产品,改善了农产品质量安全和生态环境。主要发明点如下: 1.发明了农业纳米药物关键制备方法与核心技术体系,为高效、安全的农兽药新制剂创制提供了共性技术平台。针对典型农药、兽药与疫苗,系统地阐明了利用纳米材料的小尺寸效应、隧道效应、智能表面与环境响应特性,改善药物理化性质与生物活性、靶标作用方式与剂量传输特性,增强药效功能的作用机理,构建了纳米尺度的微乳、微粒、微囊和脂质体等新型载药系统及其构型设计、组装合成与功能调控方法,创立了靶向传输和智能释放的农业纳米药物创制新模式。发明了熔融乳化法制备纳米微乳液、晶核析出法制备纳米混悬液与固体分散体、乳液聚合法制备纳米微囊剂和固体脂质体等农业纳米药物关键制备技术。通过纳米微乳化实现了脂溶性药物水基化,克服了有害溶剂与助剂污染;通过纳米粒度化改善了难溶性药物水溶性、分散性与稳定性,增强了靶标粘附性、渗透性与传导性;通过纳米栽体化延长了不稳定药物的半衰期,从而提高了生物利用度,实现了药物在空间、时间与剂量上的精准释放。 2.发明了高效、环保纳米农药制备技术,首次创制了叶面亲和与控释功能的纳米微囊缓释剂、微乳剂和固体分散体,农药有效利用率提高30%以上。发明了针对脂溶性、难溶性和不稳定性杀虫剂、杀菌剂和除草剂的纳米微乳化、固体分散和微囊化技术,建立了基于叶面特征的载体羧基化和单宁酸改性等亲和修饰方法,提高了农药水基化分散特性及其对靶沉积、滞留与控释性能。创制了吡虫啉、甲维盐、高效氯氟氰菊酯、氯虫苯甲酰胺、吡唑醚菌酯、精喹禾灵等大吨位纳米农药新产品。纳米微乳剂已大面积推广应用,减少了农药使用量与施药次数,降低了农产品残留与环境污染,推动了农药提质增效与减排。 3.发明了高效、低残留纳米兽药制备技术,创制了肺靶向纳米微囊剂和纳米乳注射剂,药效功能提高40%以上。发明了畜禽寄生虫与细幽感染类兽药的纳米微乳化与微囊化制备技术,利用生物相容性载体材料与助剂负载药物,创制了伊维菌素、多拉菌素、氰蒿琥酯和替米考星纳米兽药新产品,克服了传统剂型溶解性、稳定性和长效性差,溶剂与助剂毒性大等缺陷。伊维菌素纳米乳注射液以水取代了传统制剂80%有机溶剂,防治寄生虫驱虫率达100%,给药间隔延长一倍。替米考星纳米微囊剂实现了肺靶向与缓释性,生物利用度提高70%,半衰期延长20%。提高了动物疾病防控能力,推动了绿色健康养殖。 4.发明了靶向免疫与长效性纳米疫苗制备技术,首创了高效、安全纳米佐剂疫苗新产品,免疫效果增强40%以上。发明了口蹄疫、猪瘟和猪圆环病毒病等纳米佐剂疫苗制备技术,以重组质粒、千扰素、细胞白介素为佐剂,利用壳聚糖、硬脂酸等载体包封免疫活性物质,针对抗原提呈细胞甘露糖受体亲和修饰,创制了具有靶向免疫活性的纳米疫苗新产品。突破了传统疫苗免疫效果不全、持续期短、佐剂毒副作用大等瓶颈问题,提高了以Th1型为主的免疫反应,持效期延长30%,显著降低了毒副作用,改善了免疫防治效果和畜禽产品质量。 该成果获授权发明专利33件、农药登记证58个,发表SCI论文148篇。近三年应用新增产值11亿元,社会经济效益462亿元。纳米农药在作物上应用2.37亿亩,纳米佐剂疫苗在家畜上应用1.10亿头份。农业部和中国农学会成果鉴定与评价认为整体达到国际先进水平,其中环境友好型农药纳米乳剂、高效纳米免疫佐剂制备技术居国际领先。纳米兽药创新成果获甘肃省科学技术进步一等奖。
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