（功能材料研究院 通讯员 李广）近日，湖北文理学院功能材料研究院水性高分子团队李广博士联合华中师范大学李海兵教授在超分子自组装农药对靶高效递送领域取得重大研究进展，相关成果以“Enhancing Targeted Delivery of Pesticide on Superhydrophobic Wheat Leaves by Bioinspired Supramolecular Coacervates”为题发表在材料科学领域顶级期刊Advanced Functional Materials上（IF=19, 中国科学院双一区TOP），该论文第一作者为李广博士，第一单位为湖北文理学院功能材料研究院。
小麦是世界三大主粮之一，其安全生产是保障国家安全的重要基石，目前农药喷洒是保障小麦粮食安全最重要的手段。然而小麦叶面是由条纹平行微纳结构和疏水蜡质层构成的超疏水叶面，传统农药制剂喷洒在叶面会发生极其严重的喷雾损失和脱靶效应，导致90%以上的药液脱靶流失到环境中，农药活性成分的有效利用率不足0.1%，给经济资源和生态环境造成严重损害。因此，如何提高农药对靶利用效率，促进农业绿色高质量发展是一项非常重要的科学问题。超分子自组装是分子与分子间在非共价作用驱动下组装形成具有特定功能和形态结构的微纳米聚集体，具有动态可逆性、形态可变性和刺激响应性等优势特征。通过超分子自组装技术负载农药具有操作简单、组装体结构可控、负载率高、递送能力强等显著优势，在促进农药高效对靶利用方面具有重要应用前景。
图1. 仿生超分子凝聚体增强农药在小麦叶面高效对靶递送行为示意图。
受贻贝“足丝蛋白的粘附特性”的启发，研究团队利用超分子主客作用将水溶性巯基乙氨柱芳烃与表面活性剂月桂酸钠结合，并进一步通过超分子自组装设计构筑了一种仿生的柱芳烃基超分子凝聚体（PSC）。该超分子凝聚体助剂具有优异的表面活性、较低的剪切粘度以及特殊的三维网状微纳米结构，使其对小麦叶片表面的微纳米结构具有极好的亲和性和粘附特性。在液-固喷洒过程中，超分子凝聚体的网状微纳结构通过结构匹配策略与小麦叶片的微纳结构表面相互紧密缠绕和结合，实现溶液在不同倾斜角度小麦叶面的完全撞击沉积和良好润湿，显著提高农化品在靶标叶面的递送能力。同时，即使遭受雨水冲刷侵蚀，该超分子凝聚体仍然具有优异的粘附和润湿渗透性能。在实际农药喷洒应用中，超分子凝聚体与戊唑醇联合使用，使戊唑醇在倾斜小麦叶面的有效沉积率提高至57.82%，是商业市售悬浮剂的3.5倍，对立枯丝核菌的抑菌率高达91.15%，极大提高农药防治效果。该项工作为构建环境友好型的超分子农药制剂提供了高效的新途径，对实现农药的减施增效具有重大意义。
图2. (a) 超疏水小麦叶面微纳米结构的SEM图像。(b) 超分子凝聚体液滴在小麦叶面的高速动态撞击行为。(c) 超分子凝聚体液滴在小麦叶面的动态撞击归一化扩散直径Dt/D0变化。(d) 超分子凝聚体液滴高速撞击在不同倾斜角度小麦叶面的铺展面积。(e) 超分子凝聚体在小麦叶面高速撞击铺展沉积示意图。
初审：刘星辰
终审：梁桂杰
原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202512143
