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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 藍(lán)藻生物資源的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 藍(lán)藻是一種污染環(huán)境的廢棄物，但因它具有多孔結(jié)構(gòu)。1.本作品以藍(lán)藻類的集胞藻為生物模板合成了形貌規(guī)整、分散良好、粒徑分布窄、平均粒徑為1.5μm的二氧化硅實(shí)心和空心微球，以實(shí)心的二氧化硅微球材料作為柱層析固定相,研究了分離純化蛋白質(zhì)色譜條件。2.以藍(lán)藻為載體制備農(nóng)藥（戊唑醇、阿維菌素、甲維鹽）抗紫外緩釋劑劑型，并研究了其吸附、釋放行為和抗紫外性能。
- 詳細(xì)介紹：
- 利用污染環(huán)境的廢棄物藍(lán)藻資源開(kāi)發(fā)一類高吸附二氧化硅材料和抗紫外農(nóng)藥緩釋劑型。合成了形貌規(guī)整、分散良好、平均粒徑為1.5μm、粒徑分布較窄的二氧化硅實(shí)心與空心微球。二氧化硅微球作為色譜柱固定相能高效分離純化蛋白質(zhì)，驗(yàn)證了該類材料在分離蛋白質(zhì)方面的應(yīng)用潛力。在農(nóng)藥的應(yīng)用上，藍(lán)藻為載體開(kāi)發(fā)一類新型農(nóng)藥（戊唑醇、阿維菌素、甲維鹽）抗紫外緩釋劑型，能減少農(nóng)藥在環(huán)境中的光解、水解、生物降解、揮發(fā)、流失等，使藥量大大減少，持效期延長(zhǎng)，相對(duì)降低了農(nóng)藥的大田使用量，由此既能有效解決了污染環(huán)境廢棄物的問(wèn)題又可以提高藥劑的功效性，達(dá)到了變廢為寶的目的。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 藍(lán)藻是一種環(huán)境污染物，但它具有多孔結(jié)構(gòu)。①以藍(lán)藻類的集胞藻為生物模板合成了單分散二氧化硅實(shí)心和空心微球，以實(shí)心二氧化硅微球材料作為柱層析固定相,研究了分離純化蛋白質(zhì)色譜條件。②以藍(lán)藻為載體制備農(nóng)藥（戊唑醇、阿維菌素、甲維鹽）抗紫外緩釋劑劑型，并研究了其吸附、釋放行為和抗紫外性能。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 利用污染環(huán)境的廢棄物藍(lán)藻資源開(kāi)發(fā)一類高吸附材料，可作為色譜柱固定相高效分離純化蛋白質(zhì)。農(nóng)藥應(yīng)用上，藍(lán)藻為載體開(kāi)發(fā)一種新型農(nóng)藥抗紫外緩釋劑型，能減少農(nóng)藥在環(huán)境中的光解、水解、生物降解、揮發(fā)、流失等，使藥量大大減少，持效期延長(zhǎng)，由此既能有效解決了污染環(huán)境廢棄物的問(wèn)題又可以提高藥劑的功效性。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 藍(lán)藻為一種環(huán)境污染物，對(duì)其治理及綜合利用的研究成為環(huán)境治理和資源開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)課題。藍(lán)藻為模板制備單分散的實(shí)心和空心二氧化硅微球，該新型材料作為色譜固定相能很好的應(yīng)用于蛋白質(zhì)的分離。藍(lán)藻為載體制備抗紫外農(nóng)藥緩釋劑，該藻類具有較高的吸附能力，吸附量大160.81mg/g，半量釋放時(shí)間在40天左右，藍(lán)藻吸附農(nóng)藥樣品與商品化制劑相比，抗紫外能力提高了56.4%，相對(duì)降低了農(nóng)藥的大田使用量。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 利用環(huán)境廢棄物藍(lán)藻,開(kāi)發(fā)二氧化硅新材料和抗紫外農(nóng)藥緩釋劑型。合成了形貌規(guī)整、平均粒徑為1.5μm、粒徑分布較窄的二氧化硅實(shí)心與空心微球, 采用TG，SEM，F(xiàn)E-SEM等方法對(duì)其進(jìn)行了表征，研究了形成不同形貌二氧化硅材料的機(jī)理、制備液相色譜固定相的方法和分離純化蛋白質(zhì)的條件。在二氧化硅微球上接枝γ-氨基丁酸,用瓊脂糖凝膠包覆后制成液相色譜柱固定相，用于分離BSA和Lys混合蛋白，回收率分別為90%和87%，驗(yàn)證了該分離蛋白質(zhì)方面的應(yīng)用潛力。在農(nóng)藥應(yīng)用方面，以藍(lán)藻為載體，分別制備了農(nóng)藥（戊唑醇、阿維菌素、甲維鹽）抗紫外緩釋劑，研究了藍(lán)藻對(duì)上述農(nóng)藥的吸附、緩釋行為和抗紫外性能，吸附量達(dá)到160.81mg/g，半量釋放時(shí)間在40天左右，藍(lán)藻吸附農(nóng)藥樣品與商品化制劑相比，抗紫外能力相對(duì)提高了56.4%，相對(duì)降低了農(nóng)藥的大田使用量，探索了藍(lán)藻作為農(nóng)藥制劑載體的可行性。
獲獎(jiǎng)情況
- 1. 該論文的一部分已寫成論文（以集胞藻6803為生物模板制備二氧化硅中空微球），被過(guò)程工程學(xué)報(bào)（影響因子：0.608）接收出版 2. 該論文的一部分已寫成論文（甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微囊藻緩釋劑的制備及性能），被過(guò)程工程學(xué)報(bào)（影響因子：0.608）接收出版 3.《以微囊藻為載體制備戊唑醇緩釋劑》在2010年11月26日上海市化學(xué)化工學(xué)會(huì)農(nóng)用化學(xué)專業(yè)委員會(huì)會(huì)議上發(fā)表，被世界農(nóng)藥約稿出版 4.《環(huán)境廢棄物藍(lán)藻為載體甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽緩釋劑的制備及性能研究》在2010年11月26日上海市化學(xué)化工學(xué)會(huì)農(nóng)用化學(xué)專業(yè)委員會(huì)會(huì)議上發(fā)表，并獲取優(yōu)秀論文獎(jiǎng)
鑒定結(jié)果
- 1.除本課題組外未見(jiàn)其他有關(guān)以藍(lán)藻為生物模板制備實(shí)心和空心二氧化硅微球的報(bào)道 2.除本課題組外未見(jiàn)其他有關(guān)以藍(lán)藻為載體制備農(nóng)藥（戊唑醇、阿維菌素、甲維鹽）抗紫外緩釋劑的報(bào)道
參考文獻(xiàn)
- [1]Trissot I, Reymond J P, Lefebvre F. SiOH-functionalized Polystyrene Latexes: A Step toward the Synthesis of Hollow Silica Nanoparticles [J]. Chem. Mater., 2002, 14(3): 1325?1331. [2]Hou S F, Wang J H, Maetin C R. Template-synthesized DNA Nanotubes [J]. J. Am. Chem. Soc., 2005, 127(4): 8586?8587. [3]甘治平,官建國(guó).原位誘導(dǎo)生長(zhǎng)法制備單分散M型鋇鐵氧體亞微空心球[J].高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào),2005,26(11):1986?1989. [4]Rita F L Ribeiro, Sérgia M S Magalh?es, Francisco A R Barbosa. Evaluation of the Potential of Microalgae Microcystis novacekii in the Removal of Pb2+ from an Aqueous Medium [J]. Hazard. Mater.,2010,179:947?—953. [5]王彥華,王鳴華等.農(nóng)藥劑型發(fā)展概況[J].農(nóng)藥,2007,46(5):300—304 . [6]楊曉玲,喬擎宇,曹慧敏等.以ZnO微球?yàn)槟０逯苽淞蛩崞暇厶?魚精蛋白膠囊及其緩釋行為[J] ,過(guò)程工程學(xué)報(bào),2008,8(l):152-156. [7]虞功亮,宋立榮,李仁輝.中國(guó)淡水微囊藻屬常見(jiàn)種類的分類學(xué)討論?以滇池為例[J].植物分類學(xué)報(bào),2007,45(5):727-741.
同類課題研究水平概述
- 不同形貌的二氧化硅依賴于不同的合成方法。文獻(xiàn)報(bào)道的制備二氧化硅微球的方法有微乳液法、化學(xué)氣相沉積法和Stobe法等。中空微球制備方法已報(bào)道的有膠束自組裝法、模板法、乳液法和噴霧反應(yīng)法等。其中模板法最為常用，包括層層自組裝法(Layer by Layer)和溶膠-凝膠法(Sol-Gel)。生物模板技術(shù)是利用天然生物結(jié)構(gòu)作為模板制備具有特殊結(jié)構(gòu)材料的新技術(shù)，細(xì)菌、DNA、病毒等諸多生物都已被用作生物模板制備特殊材料。藍(lán)藻作為生物模板合成各種材料，比其他合成方法有幾大優(yōu)點(diǎn)： (1)藍(lán)藻大量存在于自然界中，易獲得，比其他模板更經(jīng)濟(jì)、環(huán)保；(2)由于藍(lán)藻有各種形態(tài)，可制備各種形貌的材料；（3）二氧化硅因具有光學(xué)透明性、化學(xué)惰性、生物兼容性等特點(diǎn)，在現(xiàn)代新材料中具有的重要地位,可應(yīng)用于催化劑載體、色譜填料、藥物控釋體系載體等方面。 目前阿維菌素、甲維鹽年產(chǎn)值已達(dá)到14億元人民幣，應(yīng)用面積達(dá)2億畝次以上。但若不采取抗紫外和緩釋措施，藥效和藥量損失大。因此我們研究利用藍(lán)藻來(lái)改善阿維菌素在紫外光下分解快的缺點(diǎn)。藍(lán)藻有偽空胞結(jié)構(gòu)，細(xì)胞壁是網(wǎng)狀纖維,可以吸收紫外線，防光解，它是一種環(huán)境污染物，僅太湖一年即可撈取40萬(wàn)噸藍(lán)藻。已有研究表明藍(lán)藻作為有機(jī)肥料使用對(duì)作物和環(huán)境無(wú)害，并可使作物增產(chǎn)，藍(lán)藻不但吸附重金屬，也吸附有機(jī)物。對(duì)于藍(lán)藻吸附重金屬的研究已有報(bào)道，但對(duì)于藍(lán)藻吸附農(nóng)藥制備緩釋劑劑型和以藍(lán)藻為模板合成二氧化硅微球材料除本課題組外還未見(jiàn)報(bào)道。
