【综述】天津大学尹秋响教授团队CCR：应用于农用化学品递送的全生命周期中的先进超分子自组装- 大数跨境

【综述】天津大学尹秋响教授团队CCR：应用于农用化学品递送的全生命周期中的先进超分子自组装

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2024-06-07

导读：近日，天津大学化工学院尹秋响教授团队在国际化学权威期刊Coordination Chemistry Reviews 发表了关于利用先进的超分子组装策略提升农用化学品全生命周期递送效率的综述文章。

农用化学品的重要性在当前世界上的农业生产中显得尤为突出。随着全球人口的不断增长，对粮食的需求也在迅速增加。然而，土地资源的有限性和气候变化等因素使得传统的农业方式难以满足这种日益增长的需求。在这种背景下，农用化学品（包括农药、化肥和除草剂等）成为了提高粮食产量和质量的重要手段。然而，农用化学品在其全生命周期中的利用效率会受到各种因素（包括漂移、沉积、雨水冲刷以及淋溶等）的影响，导致靶标利用率不足0.1%。

近日，天津大学化工学院尹秋响教授团队在国际化学权威期刊Coordination Chemistry Reviews 发表了关于利用先进的超分子组装策略提升农用化学品全生命周期递送效率的综述文章。天津大学在读博士研究生肖云天为该论文的第一作者，天津大学化学学院国家工业结晶工程技术中心主任尹秋响教授为该论文的通讯作者。

文章首先介绍了八种典型的超分子自组装体系，包括自组装纳米颗粒、自组装胶束、晶体工程、超分子水凝胶、主客体化学、分子插层、乳液和离子液体。接着，详细阐述了这八种超分子自组装体系在农用化学品全生命周期递送中的应用，涵盖了刺激响应性释放（如响应于pH、温度、离子、光、酶、氧化还原、电场及二氧化碳氛围等）、环境损失降低（如漂移、沉积、耐冲刷及淋溶等）、分子稳定性增强（包括物理与化学稳定性）、更好的摄取、传导及生测活性，以及更优的生物安全性（针对植物、水生生物、昆虫及哺乳动物和人体细胞）。文章总结了超分子自组装的结构、性能和应用之间的构效关系，并展望了其在农用化学品中的未来应用，强调了超分子组装体在推进可持续农业实践中的潜力。该综述旨在启发研究人员深入了解超分子自组装在现代和未来农业发展中的重要意义，为在有限的经济和环境资源下养活不断增长的全球人口提供宝贵的策略见解。

近年来，天津大学化工学院国家工业结晶工程技术中心尹秋响教授一直致力于通过超分子自组装策略来提高农用化学品的利用效率，通过晶体工程学（J. Agric. Food. Chem., 2023, 71, 10500-10524）与自组装策略有效的改善了农用化学品的多重性质，包括水溶性与释放性（Green Chem., 2022, 24, 8088-8099），土壤吸附性（Chem. Eng. J., 2023, 469, 143757），以及稳定性等（Chem. Eng. J., 2023, 475, 146037）。通过超分子自组装策略来改善农用化学品的递送效率具有成本低，周期短，负载效率高，强化递送等多项优势，这在中国农业科学院植物保护研究所黄啟良教授、曹立冬教授以及中国农业大学曹永松教授在Nano-Micro Letters上发表的综述“Making the Complicated Simple: A Minimizing Carrier Strategy on Innovative Nanopesticides”中也得到了很好的体现。

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