木质素助力除草剂纳米颗粒，提升稳定性与效果的突破性研究

最近的一项研究表明，从木质素中提取的成分能够改善与除草剂结合的纳米颗粒的性能，木质素是一种负责植物细胞壁刚性的有机聚合物。

这项工作已经在期刊 ACS Sustainable Chemistry & Engineering 上 发表，并且最近被选为封面文章。

该研究是由巴西圣保罗州的三所研究机构的研究人员共同开展的：圣保罗州立大学（UNESP）、坎皮纳斯州立大学（UNICAMP）以及圣卡洛斯联邦大学（UFSCar）。

“木质素具有抗氧化特性，是植物生物质的主要成分之一，但它仍然未被充分利用，常常被当作纸浆和造纸行业的废物。这就是我们团队为什么要寻找更可持续的方法来为这种丰富且可再生的材料增值，”来自UNESP索罗卡巴校区科学与技术研究所的教授莱昂纳多·弗拉切托（Leonardo Fraceto）说。

该物质是从桉树（Eucalyptus urograndis）中提取的，并经过了一种环保工艺。该工艺使用醋酸作为溶剂，以获得不同结构和化学性质的分馏。接下来，使用一种名为阿特拉津（atrazine）的除草剂来生产纳米颗粒。

这些纳米颗粒经过一系列物理、化学和热分析，以研究它们的结构和特性。

“我们发现不同的木质素分馏具有非常明显的特性。有些富含酚羟基，其他的则具有更高的分子量或能促进更好的热稳定性。这些差异直接影响纳米颗粒的形成和性能，”Fraceto说。

某些分馏在保护聚合物材料（如大分子、蛋白质和纤维素）免受紫外线降解方面更有效，而其他分馏则在物质释放系统中充当稳定剂。这些结果表明，木质素并不是一种单一的、均匀的废弃物，而是一种可以根据不同需求进行定制的材料。

根据Fraceto的说法，这一发现具有重要意义，因为尽管将木质素作为表面活性剂在农药配方中有效分配活性成分的前景很大，但仍需克服几个挑战。一个主要问题是其结构的变化，这可能影响它作为稳定剂的一致性和性能。

在阿特拉津纳米颗粒的案例中，使用木质素分馏提高了除草剂释放的稳定性和效率。使用特定的木质素分馏对优化纳米颗粒性能至关重要。所开发的配方能够有效控制黑杰克（Bidens pilosa L.）和绿猪草（Amaranthus viridis L.），展现了它在可持续农业害虫管理中的潜力。

Fraceto解释道：“我们不仅能采用简单、环保的工艺，还利用了巴西丰富的副产品，为生物经济开辟了新机遇。这种研究将材料科学、可持续性和技术创新结合在一起，让学术界更接近解决当前的挑战，比如开发更环保的农业投入。”

更多信息： Jéssica de Souza Rodrigues 等，木质素作为双功能稳定剂，保护 PCL 纳米颗粒免受光降解并增强阿特拉津传递，ACS Sustainable Chemistry & Engineering（2025）。 DOI: 10.1021/acssuschemeng.5c04472