安徽农业大学操海群教授/肖云天副教授团队:分级自组装纳米颗粒用于除草剂的高效环保递送

Aggregate《聚集体》致力于发表聚集体科学领域的基础和应用研究，涵盖材料化学、物理、生物、应用工程等广泛领域的重要进展和创新性成果。

Aggregate 在科睿唯安发布的期刊引证报告（JCR）中，连续四年位列“化学：综合”，“物质化学”和“材料科学：综合”三个学科Q1区，期刊最新影响因子为13.7；在2025年中国科学院文献情报中心期刊分区表中，位列化学大类一区TOP，并进入三个小类一区！

Aggregate 的收稿范围广泛，单分子或离子层次之上相关研究成果均符合期刊收稿范围，包括但不限于：有机聚集体、无机功能材料、有机 / 无机杂化体系、高分子聚合物、纳米粒子、低维材料、金属有机骨架、超分子组装体、刺激响应体系、清洁能源、光电器件、光伏电池、发肖云天，陈铭宇，江胡彪，郝红勋，尹秋响，高全，操海群光材料、化学传感、生物探针、医学成像、疾病诊疗、药物递送等众多前沿领域。

在全球人口持续增长、粮食安全压力日益加剧的背景下，提升农业生产效率已成为全球共同关注的重大课题。杂草竞争可导致作物减产20%-50%，因此化学除草剂在现代农业生产中仍发挥着不可替代的作用。然而，传统除草剂在施用过程中易受高温、降雨等环境因素影响，导致有效利用率甚至不足1%，同时还可能引发地下水污染和生态风险。因此，开发兼具高效利用与环境友好特性的除草剂新型递送体系，具有重要的科学意义和现实价值。

针对这一挑战，本工作以广泛应用的光系统II抑制型除草剂敌草隆为模型分子，提出了一种“双阶段分级自组装”纳米构建策略（图1）。

该体系首先通过主体-客体分子识别作用，将磺丁基醚-β-环糊精（SBE-β-CD）与敌草隆组装形成包合物；进而借助静电相互作用，与壳聚糖协同组装，构建得到具有分级结构的稳定纳米颗粒。所得纳米制剂兼具良好的水分散性、可调控的粒径以及优异的结构稳定性。实验结果表明，与市售可湿性粉剂相比，该纳米体系展现出显著的综合优势。其具备温度响应型释放特性，在叶面沉积与附着性能方面显著提升，叶面滞留量提高超过241.7%；同时，该制剂表现出优异的抗雨水冲刷能力，并有效降低地下水淋溶风险，淋出损失减少了约18.6%。在温室及田间试验中，相同施用剂量下，该制剂对苘麻和狗尾草的防效分别达到70.1%和52.9%，显著优于商业对照制剂的53.7%和39.1%。在生态安全性方面，研究开展了涵盖种子萌发、斑马鱼与蚯蚓急性毒性、体外细胞实验以及大鼠体内评估的多层级毒理学评价。结果显示，该分级组装纳米体系的整体毒性显著低于商业制剂及原药，展现出更优的环境相容性与生物安全性。

本工作通过将主体-客体分子识别与静电共组装相结合，构建了多维度分级超分子结构，实现了结构可控、功能协同与性能提升的统一，为构建高效、低风险的除草剂递送平台提供了新的可行路径。

以上研究论文以“Hierarchical Self-Assembled Nanoparticles for Efficient and Eco-Friendly Herbicide Delivery”为题发表于Aggregate期刊，论文第一/通讯作者为安徽农业大学肖云天副教授，最终通讯作者为安徽农业大学操海群教授。