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在植物微繁殖中，6 - 苄氨基嘌呤（BAP）应用受限。研究人员开展以环糊精（CDs）和 CD 基纳米海绵（CD-NS）为载体优化 BAP 的研究。结果显示，复合物提升了 BAP 性能。该研究为生态农业实践奠定基础。
在农业生产的大舞台上，植物微繁殖技术是培育大量优质种苗的 “魔法棒”，能在短时间内产出众多基因相同的植株。6 - 苄氨基嘌呤（6-Benzylaminopurine，BAP）作为植物生长调节剂中的一员，在微繁殖中起着促进 shoot 增殖的关键作用，就像给植物生长按下了 “加速键”，不仅能提升植物体外繁殖效率，还能改善果蔬品质、增强植物抗逆性。
然而，这根 “魔法棒” 却有它的 “短板”。BAP 水溶性差，就像不溶于水的沙子，在使用时难以均匀分散，往往需要加大剂量才能达到效果，可这又带来了环境污染和动物毒性等问题。同时，它还怕光怕热，稳定性欠佳，在储存和使用过程中容易 “变质”，这些缺点严重限制了它在农业生产中的广泛应用。
为了解决这些棘手的问题，来自国外研究机构的研究人员踏上了探索之旅，开展了一项关于利用环糊精（Cyclodextrins，CDs）单体及其聚合物纳米海绵（CD-based Nanosponges，CD-NS）作为 BAP 递送载体的研究。他们希望通过这种创新的方式，为 BAP 打造一个 “坚固的铠甲”，提升它的性能，让其更好地服务于农业生产。最终，研究取得了令人欣喜的成果，相关论文发表在《Carbohydrate Polymers》上。
这项研究意义非凡。它为解决 BAP 在实际应用中的难题提供了新的思路和方法，通过 CDs 和 CD-NS 与 BAP 形成复合物，显著改善了 BAP 的性能，有望推动农业微繁殖技术的发展，为生态友好型农业生产提供有力支持，助力实现可持续农业发展目标。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先是相溶解度研究，通过该方法测定 BAP 与不同 CDs 形成的包合物的包合常数（KF），以此评估两者之间的结合强度。接着，利用分子对接技术，从理论层面探究 BAP 与 CDs 的相互作用模式。在表征复合物时，采用了热重分析（TGA）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、动态光散射（DLS）等技术，从不同角度分析复合物的结构和性质。最后，借助高效液相色谱 - 质谱联用（HPLC-MS/MS）技术，对植物体内的 BAP 含量进行精确测定。
下面来看看具体的研究结果：
- 天然 CD 对 BAP 溶解度的影响：研究人员发现，不同 CDs 均能提高 BAP 的表观溶解度。其中，β-CD 的包合常数（KF）最高（289.50±23.16 M-1），表明它与 BAP 的结合能力最强。通过分子对接模拟发现，β-CD 的内部空腔能更好地适配 BAP，为后续合成基于 β-CD 的聚合物纳米海绵提供了理论依据。
- CD 基聚合物纳米海绵的合理合成：基于 β-CD，研究人员合成了两种纳米海绵，即非极性的 βNS-CDI 和阴离子型的 βNS-CA。它们的合成方法绿色环保，且分子比 CD: 交联剂为 1:4。这两种纳米海绵为后续研究 BAP 的包合和递送奠定了物质基础。
- BAP 负载 β-CD 和纳米海绵的表征：
- FTIR-ATR 分析：FTIR-ATR 分析结果显示，BAP 与载体形成包合物后，BAP 的特征峰消失或减弱，证明了包合物的形成。这就好比 BAP 穿上了载体的 “外衣”，其原本的结构特征被隐藏起来。
- TGA 分析：TGA 分析表明，BAP 与载体形成的复合物热稳定性发生了变化，且复合物的热分解温度与物理混合物不同，进一步证实了包合物的形成。这意味着载体的存在改变了 BAP 的热行为，使其在储存和使用过程中更加稳定。
- DLS 分析：DLS 分析发现，形成包合物后，样品的 Z - 平均粒径增大，表明包合物的形成改变了粒子的大小。同时，通过固体 - NMR 分析，进一步确认了 BAP 被包合在纳米海绵中。这一系列表征结果从不同方面证明了 BAP 与载体成功形成了包合物。
- 载体中 BAP 的定量及释放研究：元素分析结果显示，聚合物对 BAP 的包合率高于 β-CD 单体。在透析膜释放实验中，发现不同载体的 BAP 释放速率不同。β-CD 释放较快，βNS-CDI 1:4 在实验后期释放量较高，βNS-CA 1:4 释放最慢。这表明不同载体对 BAP 的释放具有调控作用，可根据实际需求选择合适的载体。
- BAP 及负载 BAP 对李子微繁殖的影响：研究发现，添加载体但未负载 BAP 时，对李子植株培养无影响；负载 BAP 后，能提高 BAP 在培养基中的性能。其中，BAP/βNS-CA 处理的 shoot 增殖率最高，且能提高植物生物量，增加植物体内的内源性 BAP 及其核苷形式的含量。这说明载体能使 BAP 更易被植物吸收利用，从而促进植物生长。
研究结论和讨论部分指出，本研究成功证明了将 BAP 与 CDs 和 CD-NS 复合的巨大潜力。这些复合物不仅改善了 BAP 的水溶性、实现了控释、增强了稳定性和生物利用度，还能有效防止 BAP 的热降解，延长其制剂的保质期。在李子体外培养实验中，复合物显著提高了 BAP 的可用性，促进了 shoot 的生长，且植物组织中 BAP 的浓度与生长效果相关。该研究为利用环保型载体改善植物体外微繁殖技术奠定了基础，为生态农业实践提供了新的方向，有望在未来农业生产中发挥重要作用，推动农业可持续发展。
