柏连阳院士团队成功研制出一种新型水稻除草剂安全剂MNS@HBPCD

近日，柏连阳院士团队在《Advanced Functional Material》（IF5year=19.6）在线发表了题为″A novel salicylic rice safener fulfilled through supramolecular capsulation″的研究论文。该研究构建了基于天然产物的稻田除草剂安全剂研发模式，并成功合成了一种3-硝基水杨酸-苦参碱有机离子盐（MNS）。该离子盐能够通过激活水稻体内的谷胱甘肽解毒通路，有效减轻酰胺类除草剂丙草胺对水稻的药害，为安全剂的研发开辟了一条有效途径。这是该期刊首次发表安全剂方面的研究内容。

基于单体3-硝基水杨酸与苦参碱，本研究采用一步法绿色合成工艺，成功研制出一种新型水稻除草剂安全剂MNS。作为一种颇具潜力的水杨酸类安全剂替代品，MNS通过形成有机离子盐结构，相较于其单体形式以及市面上广泛应用的商品化安全剂解草啶，在溶解度和细胞穿透性方面实现了显著提升。更为关键的是，MNS能够精准激活水稻体内的谷胱甘肽解毒通路，从而展现出更为卓越的解毒效果。为持续优化这一创新成果，研究人员进一步将MNS封装于超分子载体羟丙基-β-环糊精（HBPCD）之中，成功构建出纳米制剂MNS@HBPCD。这一创新举措不仅大幅提高了MNS的溶解度和稳定性，还显著增强了水稻细胞对MNS的吸收效率，为实际应用奠定了坚实基础（图1）。

图1 MNS@HBPCD的制备流程及其缓解丙草胺对水稻药害的作用机制示意图

田间试验结果表明，MNS@HBPCD在保护水稻免受除草剂丙草胺损伤方面表现尤为出色。与解草啶相比，MNS@HBPCD能够显著提高秧苗数量、株高、根长、鲜重以及最终产量，同时确保丙草胺的除草效果不受影响。此外，在环境友好性方面，MNS@HBPCD同样表现出色，其对斑马鱼胚胎、HepG2细胞和HaCaT细胞的毒性显著低于解草啶，充分彰显了其绿色、环保的特性。该项研究为开发高效、环保的安全剂提供了新思路，有望推动农业可持续发展。

全文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202422664.

来源: 中国农药工业协会