طرح ها
نانوآفت‌کش‌های نور تخریب‌پذیر
در این طرح، با بکارگیری فناوری نانو در فرمولاسیون آفت‌کش‌ها، افزایش عملکرد و کاهش مصرف آفت‌کش‌ها مورد نظر است. همچنین این ترکیبات، پس از رهاسازی، بدون اثر منفی یا با اثرات منفی کمتر برای محیط‌زیست همراه خواهند بود.
در سراسر جهان، تعداد زیادی آفتکش سنتز و بطور گسترده در کشاورزی با هدف کنترل آفات، مورد استفاده قرار می‌گیرد. شیوه‌های کاربرد برخی از آفت‌کش‌ها، می‌تواند موجب ایجاد آلودگی در محیط‌زیست شود. در این طرح، با بکارگیری فناوری نانو در فرمولاسیون آفت‌کش‌ها، افزایش عملکرد و کاهش مصرف آفت‌کش‌ها مورد نظر است. همچنین این ترکیبات، پس از رهاسازی، بدون اثر منفی یا با اثرات منفی کمتر برای محیط‌زیست همراه خواهند بود.
به‌واسطه فناوری کپسوله کردن، مواد مؤثر به‌‌طور فیزیکی یا شیمیایی در قالبی از مواد خاص، پوشانده و محافظت می‌شوند. بنابراین، افزایش سمیت به واسطه رساندن موفقیت‌‌آمیز مواد مؤثر به هدف موردنظر، هدف اصلی تحقیق در مورد نقل و انتقال حشره‌‌کش‌‌ها با کاربرد این فناوری است. فرمولاسیون نور تخریب‌پذیر و زیست‌‌سازگار، به واسطه کپسوله کردن مستقیم با کوپلیمرهای خطی دندریتیک پلیسیتریکاسید-پلیاتیلنگلیکول-پلیسیتریکاسید (PCA-PEG-PCA) تهیه شد. نانو فرمولاسیون آفت‌کشی، با استفاده از آنالیزهای گوناگون اسپکتروسکوپی (NMR و FTIR)، میکروسکوپی نوری و الکترونی (TEM) و دمایی (TGA) بررسی شد و تشکیل نانوکپسول‌ها مورد تأیید قرار گرفت.
کارایی رهاسازی کنترل شده نانو فرمولاسیون در شرایط in vitro مورد بررسی قرار گرفت که نتایج، بیانگر عملکرد اختصاصی و قابل کنترل فرمولاسیون جدید بود. بررسی کارایی حشره‌‌کشی نانو فرمولاسیون در شرایط in vivo، با زیست‌سنجی روی آفت مدل نیز مؤید ویژگی رهاسازی کنترل شده برای فرمولاسیون نانو در مقایسه با فرم بالک بود که ضمن جلوگیری از هدر رفت ماده مؤثر، رسانش به مکان هدف در طول مدت زمان از پیش تعیین شده را منجر می‌شد.
سیستم رهاسازی کنترل شده
با افزایش جذب فوتون‌های UV توسط پوشش کوپلیمری اطراف نانوکپسول‌ها، انرژی بیشتری برای تخریب نانوذرات آفتکش فراهم می‌شود. بررسی مزرعه‌ای روند رو به کاهش باقیمانده آفتکش، بیانگر تخریب سریع‌تر فرمولاسیون‌های نانو نسبت به نمونه‌های تجاری بود. بنابراین، می‌توان اطمینان داشت که کاربرد این نوع نانوفرمولاسیون، نه تنها هیچگونه آلودگی جدیدی به محیط‌زیست اضافه نخواهد کرد بلکه به حذف باقیمانده آفتکش از محیط‌زیست نیز کمک می‌کند.
ویژگی‌های محصول
|
عنوان |
مشخصات |
|
نوع فرمولاسیون |
نانوکپسول |
|
اندازه نانوکپسول |
10 نانومتر |
|
پوشش نانوکپسول |
کوپلیمرهای خطی- دندریتیک |
|
مواد تشکیل دهنده کوپلیمر |
سیتریک اسید و پلی اتیلن گلیکول |
|
نوع برهمکنش |
خودآرایی مولکولی |
|
نوع پیوند |
غیر کووالانسی (هیدروژنی) |
|
نوع عملکرد |
رهاسازی کنترل شده |
|
حلال‌ها |
استون و اتانول |
|
ظرفیت کپسوله کردن کوپلیمر |
وابسته به pH (57-80) |
|
نرخ رهاسازی ماده مؤثر از نانوکپسول |
وابسته به pH (حداقل تا 50 ساعت پس از کاربرد) |
|
میزان LC50 (غلظتی از محصول که حداقل 50٪ آفت هدف را می‌کشد) |
کمتر از فرم بالک |
|
مدت زمان کنترل |
بیشتر از فرم بالک |
|
دفعات لازم برای سمپاشی |
کمتر از فرم بالک |
|
درصد ماده مؤثر |
2/2 ٪ |
|
ویژگی زیست محیطی |
زیست سازگار |
|
تخریب پذیری |
نور تخریب پذیر |
|
میزان باقیمانده مضر روی محصولات |
کمتر از فرم بالک |
|
شکل فیزیکی محصول |
مایع |
|
رنگ |
زرد |
|
ته نشست |
ندارد |
|
نحوه کاربرد |
به طور کامل محلول در آب و با هر نوع سمپاش |
|
گیاه‌سوزی |
ندارد |
مزایا:
- ابعاد نانومتری ذرات ماده مؤثر
- رهاسازی کنترل شده و آرام ماده مؤثر
- رهاسازی انتخابی ماده مؤثر وابسته به PH
- قطبیت پوشش نانوکپسول‌های آفت‌کشی
- کاهش معنی‌دار میزان مصرف ماده مؤثر و دفعات سمپاشی
- تخریب‌پذیر بودن نانوفرمولاسیون تحت اشعه فرابنفش نور خورشید
- نیمه عمر و زمان پیش از برداشت کمتر