如何使用纳米微纤维控制昆虫性费洛蒙的释放行为:来自实验和分子动力学模拟的见解
Wenjie Shangguan1, Xinyu Song1, Huiping Chen1
1State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, P.R. China.
Journal of agricultural and food chemistry
|May 20, 2025
概括
聚合物纤维通过释放激素来控制昆虫害虫. 聚3-基酸-co-4-基酸) (PHB) 纤维提供持续释放,不同于聚烯,由于其结构.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 昆虫学 昆虫学是一门学科.
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 聚合物电纤维为害虫管理提供受控释放的昆虫激素.
- 了解这些纤维释放费洛蒙的调节机制对于优化它们的应用至关重要.
研究的目的:
- 调查影响各种聚合物基电纤维激素释放率的因素.
- 为了比较聚3-基酸-co-4-基酸 (PHB) 和聚烯酸 (PCL) 纤维的费洛蒙释放性能.
- 通过分子动力学 (MD) 模拟,阐明控制费洛蒙扩散和释放的分子机制.
主要方法:
- 用*Grapholitha molesta*的多元性爱激素装载的电纤维的制造和表征.
- 在体外发酵素释放试验中量化释放动力学.
- 分子动力学 (MD) 模拟用于模拟聚合物矩阵内的费洛蒙扩散.
- 聚合物结晶性和分子结构的分析.
主要成果:
- 与PCL纤维 (90%在14.01天) 相比,PHB纤维的费洛蒙释放速度明显较慢 (90%在81.93天).
- MD模拟确定了振动,空洞形成和跳跃作为扩散机制,PHB表现出较低的扩散系数和更高的激活能量.
- 发现PHB的较高晶度和有序的晶体结构限制了费罗蒙分子的运动.
结论:
- 分子结构,分子间力和结晶性是调节聚合物纤维中激素释放的关键因素.
- PHB纤维在害虫防治应用中表现出优越的持续激素释放能力.
- 将实验数据与MD模拟相结合,可以全面了解释放机制,指导未来的材料设计和现场应用.
