重庆大学张起辉团队: 基于绿色液体弹珠的除虫菊酯缓释水凝胶

学术   2025-01-26 10:35   北京  

研究内容

蚊子是传播疟疾和包括登革热、基孔肯雅热、黄热病和寨卡病毒在内的多种传染病的罪魁祸首之一。静止的水域可以吸引蚊子产卵、孵化幼虫,因此蚊子幼虫经常在小的水坑中繁衍生息。

有机磷、微生物制剂和昆虫生长调节剂可直接作用于蚊子从而起到降低蚊子数量的作用,然而这些药物的应用受到高毒性或价格昂贵等问题的限制。除虫菊酯作为一种来源于除虫菊花的绿色杀虫剂,长期以来一直被用于防蚊并且对哺乳动物和其他非目标生物具有较小的毒性。此外,除虫菊酯在阳光、空气和水中会降解失活,因此不会对人类和环境构成风险,

然而,除虫菊酯的快速降解也会导致除虫菊酯的使用频率、剂量和成本增加,从而给蚊虫防治带来困难。

研究内容

近日,重庆大学张起辉教授金赛蒙副教授和重庆中医药学院周莲娣副教授带领研究团队针对蚊子幼虫的生活习性,开发了一种用于蚊虫防治的液体弹珠基除虫菊酯缓释水凝胶。作者们采用纤维素、海藻酸钠、明胶等绿色物质为结构骨架的缓释载体,实现了以较少的剂量持续,慢性杀灭白纹伊蚊幼虫。
  • 图 1. 除虫菊酯液体弹珠水凝胶药物载体的制备过程

该工作制备的除虫菊酯绿色载体具有高稳定性、高负载量以及优异的药物缓释性能(>144 h),在 168 h 后依旧保持较好的蚊子幼虫灭杀能力。液体弹珠在水面上优良的漂浮稳定性以及海藻酸钠与明胶之间的静电作用可以有效降低除虫菊酯在水中的降解速率。相同剂量条件下,该载体在不同体积的水环境中杀幼虫活性达到 100%。为制备高效灭蚊的绿色药物缓释载体提供了一种新的策略,进一步拓展了液体弹珠在绿色化学中的应用途径。

相关成果以 “Green liquid marble-based hydrogels as pesticidal pyrethrin slow-release carriers(《绿色液体弹珠基除虫菊酯缓释水凝胶》)为题,发表在英国皇家化学会期刊 Green Chemistry 上。

论文信息

  • Green liquid marble-based hydrogels as pesticidal pyrethrin slow-release carriers
    Qin Li‡, Changhong Wang‡, Jiayuan He, Dandan Yang, Ting Li, Huixian Xu, Weifeng Shen, Liandi Zhou*, Saimeng Jin*, Qihui Zhang*张起辉,重庆大学)and James H. Clark
    Green Chem., 2024, 26, 3378-3387
    http://doi.org/10.1039/D3GC03625A

作者简介

张起辉 教授
重庆大学
本文通讯作者,重庆大学教授,博士生导师, 2010 年博士毕业于沈阳药科大学,曾在芝加哥大学访学。以第一/通讯作者在 Trac-Trend. Anal. Chem.,Green Chem.,Food Chem.,Int. J. Biol. Macromol. 等 SCI 期刊发表文章几十余篇。长期担任包括 Food Chem.,J. Hazard. Mater. 等多个国际顶级期刊的审稿人。主持或主研国家级项目 5 项,省部级项目 7 项,企业横向课题多项,获专利授权十余项。主要研究方向为基于分子印迹技术和纳米技术的天然产物的提取、分离和结构修饰;天然产物的应用研究。






周莲娣 副教授
重庆中医药学院

本文通讯作者,重庆中医药学院副教授,硕士生导师,重庆中医药学院基础医学院病原生物学与免疫学教研室主任,重庆微生物学会理事,重庆市科委医学项目评审专家。参与国家级面上项目 1 项,重庆医科大学校级项目 2 项;参编科学出版社规划教材2部;主持重庆医科大学校级教改项目 1 项,发表教改论文 5 篇,以通讯作者发表 SCI 论文 20 余篇。主要研究方向为中药有效成分对免疫相关疾病的调控作用及机制研究;天然产物在药学领域的应用研究。







金赛蒙 副教授
重庆大学
本文通讯作者,重庆大学副教授,硕士生导师,2017 年博士毕业于约克大学。在 Green Chem., AIChE J., J. Clean Prod., Sep. Purif. Technol. 等 SCI 期刊上发表论文 41 篇,其中以第一/通讯作者发表 SCI 论文共 18 篇,以第一/通讯作者发表影响因子 10 以上 SCI 论文共 5 篇。他引 2700 余次,h-index (h 指数) 21,ESI 高被引论文 2 篇,封面文章 1 篇。主持国家自然科学基金青年科学基金、重庆市人社局留创项目、重庆市教委项目、中央高校基本科研业务费、重庆大学精品课程等项目。获专利授权 2 项,编写 Wiley 专著 1 章。长期担任包括 Chem. Mater., J. Clean Prod. 在内的多个高影响力 SCI 期刊的审稿人,兼任教育部人事司人才计划评审专家及教育部学位中心学位论文通讯评议专家等。主要研究方向:碳酸二甲酯化学、生物质转化。







James Clark 教授
约克大学
James Clark,约克大学教授,绿色化学卓越中心和生物可再生发展中心创始主任,复旦大学讲座教授,四川大学客座教授,开普敦大学访问学者,根特大学、吕讷堡大学和于默奥大学荣誉博士。自 2006 年担任绿色化学卓越中心的 Circa 可再生化学研究所主任,Green Chemistry 期刊创始编辑,RSC 绿色化学书籍系列顾问委员会主席,世界上运行时间最长的绿色化学硕士项目以及绿色化学网络和全球绿色化学中心网络的创始主任('G2C2')。曾获 2018 年皇家化学学会“绿色化学奖”和 2021 年“欧洲可持续化学奖”。研究涉及将绿色化学技术应用于以生物质为代表的废物或低价值原料,以创建新的绿色可持续化学和材料产品供应链。领导开发了多款新的商业生物基溶剂以及材料产品:用于替代有毒酰胺的 Cyrene® 现已商业化(由 Circa Group Ltd 生产,并在法国新建了一个价值 5000 万欧元的生产工厂);独特的生物基碳质材料(Starbons® Ltd 商业化,应用领域包括医疗器械);废塑料回收新途径(Addible. Ltd 商业化)。

相关期刊

Cutting-edge research for a greener sustainable future

rsc.li/greenchem

Green Chem.

2-年影响因子*9.3
5-年影响因子*9.3
JCR 分区*Q1 化学-多学科
Q1 绿色可持续科技
CiteScore 分16.1
中位一审周期35 


Green Chemistry 专注于绿色化学和可持续性替代技术的最前沿,报道的跨学科研究工作致力于构建对生物和环境友好的技术基础,以期减少化学生产对环境的影响。该刊发表的原创性研究成果代表了绿色化学研究领域的重大进展,具有广泛的吸引力。该刊的论文必须将所报道的新方法与现有方法进行比较,并证明新方法具有的优势,特别是在减少或消除对环境的不良影响方面。

Chair

  • Javier Pérez-Ramírez
    🇨🇭 苏黎世联邦理工学院

Associate editors

  • Aiwen Lei (雷爱文)
    🇨🇳 武汉大学

  • Keiichi Tomishige
    🇯🇵 东北大学

  • Luigi Vaccaro
    🇮🇹 佩鲁贾大学

Editorial board members

  • André Bardow
    🇨🇭 苏黎世联邦理工学院

  • Jing He (何静)
    🇨🇳 北京化工大学

  • Jean-Paul Lange
    🇳🇱 特文特大学/壳牌

  • Serenella Sala
    🇮🇹 欧盟委员会联合研究中心

  • Laurel Schafer
    🇨🇦 不列颠哥伦比亚大学

  • Charlotte Williams
    🇬🇧 牛津大学

* 2023 Journal Citation Reports (Clarivate, 2024)

 CiteScore 2023 by Elsevier

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