镍钴铝层状三氢氧化物沉积协同增强阳极氧化铝涂层的耐腐蚀与微波吸收性能

本研究创新性地构建了一种pH/酶双重响应型农药递送系统（Ipt@Cu/Zn-Pec），通过中空Cu/Zn MOF载体负载稻瘟灵（Ipt）并经果胶（Pec）包封，实现了在稻瘟病菌感染微环境（酸性/果胶酶）下的靶向释放。该系统显著提升农药光稳定性、润湿性与持效期（盆栽防效达60.63%），并激活水稻防御酶（SOD/POD/PAL）及抗病基因（OsPRs）表达，同时降低对斑马鱼的毒性，为绿色农药研发提供新策略。

　　

Highlight

材料与试剂

稻瘟灵（Ipt, 97%）由川东农药化工有限公司提供。二水合醋酸锌（Zn(CH₃COO)₂·2H₂O, 99%）购自阿拉丁生化科技公司。咪唑-2-甲醛（2-ICA）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和乙酰丙酮铜（Cu(acac)₂)采购自仪恩化工科技有限公司。N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、果胶（Pec, 74%）和异硫氰酸荧光素（FITC）源自麦克林生化试剂公司。

Ipt@Cu/Zn-Pec表征

图1a,b及图S1a显示Cu/ZIF-90纳米颗粒呈现规则十二面体形态，表面光滑且粒径为211 nm。经95℃处理后，纳米颗粒表面变粗糙，内部形成中空结构，粒径增大至225 nm（图1c,d；图S1b）。这种中空结构为药物负载提供了更大容量。与Ipt和果胶结合后，明显可见果胶层包覆在纳米颗粒表面（图1e,f），且粒径进一步增加至255 nm（图S1c）。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析表明，Ipt@Cu/Zn-Pec同时具备Ipt特征峰（1,080 cm^?1处C–S–C伸缩振动）和果胶特征峰（1,740 cm^?1处酯羰基振动），证实成功构建（图1g）。X射线衍射（XRD）图谱显示Ipt@Cu/Zn-Pec在5–35°范围内出现典型ZIF-90衍射峰，且Ipt特征峰消失，表明农药被有效包封于载体中（图1h）。热重分析（TGA）证明果胶包覆显著提升体系热稳定性（图1i）。氮气吸附-脱附测试显示中空结构具有更高比表面积（98.43 m²/g），有利于农药负载（图1j）。最终通过高效液相色谱（HPLC）测定负载率为13.55%。

结论

本研究通过一锅法合成中空铜锌金属有机框架（Cu/Zn MOF），负载稻瘟灵（Ipt）并与果胶结合，成功构建pH/酶双重响应递送系统。释放行为研究表明，Ipt@Cu/Zn-Pec可在酸性环境和果胶酶作用下快速释放农药，该特性与稻瘟病菌感染过程高度契合，实现了按需给药。