无机/有机复合灭钉螺纳米材料的制备及其生物效应研究

防治血吸虫病传播是关系民生的重大问题，杀灭钉螺是公认的防治血吸虫病最有效的方法。本项目首次将植物灭螺剂与无机纳米材料复合在一起，形成纳米复合灭螺材料，以产生协同增效作用,让灭螺植物有效成份银杏酸能以低浓度在钉螺体内高度富集，提高药物的靶向性和杀伤力，并降低对其他水产类动物的毒害性，有望实现血吸虫防治过程中的环保、高效及山区植物资源的充分利用。基于纳米银的优异生物特性,优先制得表面带有活性凸状球状结构的纳米银颗粒，通过偶联剂复合技术，使其与银杏酸成为牢固稳定的复合超结构纳米材料。探明偶联剂结构与此类复合材料稳定性之间的构效关系，提出无机/有机纳米复合稳定超分子结构模型及其形成机制；研究其纳米生物协同效应对钉螺与其它水产类动物的不同影响,提出纳米复合材料灭螺增效作用机理；开拓无机/有机纳米复合材料制备与应用研究新思路，为纳米灭螺研究奠定坚实的基础。

本项研究开拓了纳米材料科学在血吸虫防治领域中的应用，为推广生物灭螺提供了重要的研究基础，研究成果社会效益和经济效益明显，可转化性强。项目提出了多种新颖的模板法，调控制备出纳米银、纳米金、纳米氧化锌、纳米羟基磷灰石（HAP）、纳米镍、纳米磷酸银及Ni/CaCO3、 ZnO/HAP等一系列新型无机纳米复合材料，并对所得纳米材料的结构和形貌，分别进行了仪器表征和分析，探讨了偶联剂对材料复合稳定性的影响及其形成机理；进一步深入研究了所得纳米材料的有关理、化性能、尤其是灭钉螺性能，首次报导了水溶性纳米银具有强的灭钉螺性能，并继而发现纳米氧化锌、纳米HAP等无机纳米材料不仅可替代纳米银灭螺、且成本更低；比较分析了来自于银杏果等常见植物灭螺剂有效成份与纳米无机材料形成的复合材料灭螺效果，并从钉螺死亡前后糖含量、蛋白质的变化等因素，初步提出引起钉螺死亡的可能产生的纳米生物效应；研制出一种纳米复合生物灭螺剂配方，并从初步的野外扩大实验表明，新药剂与目前WHO指定的化学灭螺剂氯硝柳铵相比，不仅具有成本低、效果好，而且具有绿色环保、且不伤害水生物的明显优势。共发表论文19篇，其中有13篇被SCI收录、1篇被EI收录；申请相关发明专利5项，其中“一种纳米银复合生物灭螺剂及其制备方法”等3项专利已获授权。