Нанофугицид гарган авах болон үйлдвэрлэх, хэрэглэх технологийг боловсруулах
Салбар : Байгалийн шинжлэх ухаан
Төслийн дугаар :
Төслийн төрөл : Дэвшилтэт
Хугацаа: 2008-2011
Санхүүжилт: 113100.00 мян.төг
Түлхүүр үг : Нано мөнгө, фунгицид, үр ариутгал, имидазол
Үр дүн
Урвалж, түүхий эдийн сонголт: Метал мөнгө, зэс, азот мөнгөний давс, Дөрөвдөгч аммоны нэгдлийн давснууд, HFILs ба HFCSs-ийн гадаргуун идэвхт бодисуудыг судалгаанд ашигласан.Дээрхи бодисуудын сонголтын гол үзүүлэлт бол усан орчинд бэлтгэсэн бодисуудтай харьцуулахад органик уусгагчаар нийлэгжүүлсэн комплекс нэгдлүүд харьцангуй өндөр концентрацитай, урьдчилан тодорхойлсон хэмжээ, хэлбэр, сайжруулсан моно дисперс хэлбэртэй байна. Ийм учраас эхлээд моно, дигидроксил функциональ ионы шингэн, катионы гадаргууг бэлтгэснээр мөнгөний нано ширхэглэгт бэлдмэлийг усанд хялбар уусгаж нөхцөлийг бүрдүүлсэн болно.
HFILs ба HFCSs-ийн гадаргуун идэвхт бодисуудыг ашигласнаар нано бүтэцэт металл мөнгө, зэсийн нэгдлүүдийн тогтворжилтыг үр ашигтай болгохын тулд цагираган бүтцийг өөрчлөх, катионууд болон анионууд дахь орлуулах бүлгүүдийг өөр өөрөөр тохируулах боломжтой юм. Ялангуяа анионууд нь нано үүсгэгчийг үүсгэх, тогтвортой болгоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд анионы гадаргуугийн хэмжээнээс шалтгаалан суурь болдог. Үүнтэй ижил зарчмаар бид нано биет үүсэх болон тогтворжуулахад хэрэглэгддэг сонгомол урвалжууд бүхий функционалуудыг агуулсан HFILs ба HFCSs-ийг хэрэглэхээр сонголт хийсэн. Энэхүү судалгаанд бид шингэрүүлсэн моно, дигидрикс функциональ ILs, катионы гадаргуугийн холимог ашиглан нано мөнгөний биетүүдийг гарган авсан. Эдгээр изотопууд болон гадаргуу нь нэгээс хоёр алкохол бүлэг, урт гинжин хэлхээний бүтэцтэй байхаар хийгдсэн. Нано фунгицид гарган авах судалгаанд бид шинэ ионы шингэн, катионын гадаргуун идэвхитэй бодис, нано мөнгөний ширхэглэгт бодисын хувилбарыг сонгон ашиглаж гарган авч, нянгийн эсрэг үйлчилгээг судалсан.
Туршилтанд дөрвөн өөр төрлийн имидазолийн давс (спирт, ионы шингэн ба гадаргуугийн) ашиглаж, урвалуудыг явуулсан.
Туршилтанд дөрвөн өөр төрлийн имидазолийн давс (спирт, ионы шингэн ба гадаргуугийн) цуврал материал ашигласан.
А цуврал: 1-алкил-3-гидроксиэтилимидозолын бромид, 1-алкил-3 (2',3'-дигидроксипропил )имидазолийн хлорид;
В цуврал: 1-алкил-2-метил-3-гидроксиэтил имидазолын хлоридууд.
Тэдгээрийн бүтцийг тайлангийн 1-р зурагт үзүүлэв. Эдгээр спиртийн ионуудын гадаргуугийн нэгдлүүдийн хувьд бид 1-алкилимидазол, 2-метилимидазол, 2-хлорэтанол, 1-хлор-2, 3-пропанол хэрэглэж, хоёр үе шатаар бэлтгэсэн.
Бид туршилтын эцэст гадаргуугийн химийн бүтцийн нөлөөг тогтоохын тулд карбоны тоонуудаа өөрчилснөөр төрөл бүрийн катионууд дээр сууриласан таван төрлийн бодисыг бэлтгэн гаргасан.
Катионууд дээр сууриласан шинэ бодисуудыг гарган авах аргын хувьд урт гинжин хэлхээт давс нь бага хайлах хэмд талст хатуу бодис, богино гинжин хэлхээт давс нь орчны хэмд шингэн байдаг. Иймд имидазолыг натри, натрийн этаноатаар задлах замаар этилийн спирт, ацетонитрилын алкилацид шилжүүлэн гаргаж авсан. 1-алклимидазолийн деривативыг нэгтгэсэн метанол буюу ацетонитрилын уусмалаар шингэн бодисыг хүчтэй шүлтлэг, дунд зэргийн өндөр буцлах цэг, имидазолийн давсны уусмалын хэвийн байдалд сонгосон уусгагчаар явуулсан.
Туршилтаар гарган авсан дөрөвдөгч аммоны 1-алкил-3-гидроксиэтил-имидозолийн нэгдлээр бэлтгэсэн нано мөнгөний бэлдмэлийг дараах бодисуудтай харьцуулан туршсан: (A),1-гидроксиэтил-3-тетрадецилимидазолын бромид(C14HEtImBr, 1a/1-(2',3'-дигидрокси)пропил-3-тетрадецил имидазолын хлорид (C14diHPrImCl, 2a);(B),1-гидроксиэтил-2-метил-3-додецил имидозолын хлорид (C12HEtMeIm, 3a);1-гидроксиэтил-2-метил-3-тетрадецилимидазолийн хлорид (C14HEtMeImCl, 3б), 1-гексадецил-3-гидроксиэтил-2-метил имидазолийн хлорид (C16HEtMeImCl, 3c) дөрөвдөгч аммоны давсаар тогтворжуулсан Ag нано мөнгө
Эдгээр бүх имидазолийн хлорид ба бромидууд нь имидазолийн цагирагийн 1 ба 3 байрлал дахь 1 ба 2 байрлалд 2 гидропоб алкил орлуулагч бүхий өндөр идэвхтэй бодисууд юм.
HFILs ба гадаргуугийн идэвхт бодисуудын бактер, мөөгөнцөрийн эсрэг идэвхийг шалгах туршилтыг өмнөх судалгаан дээр үндэслэн μg/mL-д илэрхийлсэн хамгийн бага концентраци (MIC) -аар хэмжсэн.
Эдгээр дөрөвдөгч аммоны давсуудаар тогтворжуулсан мөнгөний нано бэлдмэлийг грам эерэг, грам сөрөг нянгууд болон мөөгөнцөрт үйлчлэх идэвхийг 24 цагийн дараах үр дүнгээр шалгахад 3c) дөрөвдөгч аммоны давсаар тогтворжуулсан Ag нано мөнгө хувилбарт хамгийн үр дүнтэй, нянгийн эсрэг идэвх сайтай болохыг нотлон харуулсан.
Дөрөвдөгч аммоны давсаар тогтворжуулсан Ag нано мөнгө 3c) хувилбарт Электроны дифракци (1) ба TEM (2) нано мөнгөний ширхэглэг хэсгүүдийн зураг, гистограмм (C16HEtMeImCl, 10 nm урттай. Төслийн тайлан зураг /3 /
HFIL-ийн гадаргуун идэвхт бодисоор тогтворжуулсан нано мөнгө /Ag nanoparticles/ фунгицидийн ширхэглэг нь TEM микроскопын шинжилгээгээр бараг бөөрөнхий хэлбэртэй нано хэсгүүдийн төлөөлөх сонголт болж байна. Төслийн тайлан зураг 4.
Дээрхи гистограмм-д мөнгөний нано мөхлөгүүд нь нэгэн жигд, дунджаар 4.5 нм (C12HEtMeIm, 3a), 2.2 нм (C16HEtMeImCl,3c), ширхэглэгтэй байсан ба нано ширхэглэгүүдийн дундаж хэмжээ өөр хоорондоо 0.2 нм- 0.5 нм-ээр ялгаатай нарийн хэмжээс үүсгэсэн нь нэгэн жигд сайн чанарын “Нано материал” үүссэн байгааг нотлож байна.
Энэ судалгааны үр дүнг нотлох гол шалгуур үзүүлэлт бол “ International journal of Molecular Sciences” сэтгүүлийн 2008оны 9-дугаарт 807-820-р хуудаст хэвлэгдсэн “Synthesis of Silver Nanoparticles Using Hydroxyl Functionalized Ionic Liquids and Their Antimicrobial Activity” эрдэм шинжилгээний өгүүлэл тухайн сэтгүүлийн 2012 оны “West Paper Award” шагнал хүртсэн амжилт харуулж байна.
- Манай оронд өргөн тариалагдаж байгаа буудайн Дархан-34, Дархан-74, Халх гол-1 сортуудын үрийн ариутгалд шинэ төрлийн нано фунгицидийн үйлчлэх идэвхийг шалгаж, үнэлгээ өгөхдөө дараах 2 бодисыг ашиглав.
-Монхимо ЭШТТөвийн “Нано фунгицид” гарган авах туршилтын үр дүнд хамгийн сайн тогтворжилттой шалгарсан 3c хувилбарын дөрөвдөгч аммоны давсаар тогтворжуулсан Ag нано мөнгөний бэлдмэлийг үр ариутгалд туршихаар сонгон шалгаруулав.
- Харьцуулан судлах зорилгоор манай улсын буудайн үрийн ариутгалд хамгийн өргөн хэрэглэгдэж буй Тебутин нэрийн нанофунгицидийг сонгон авлаа.
-Буудайн Дархан 74, Дархан 34, Халх гол -1 сортуудын үрийг чийглэг орчинд тавьж гадаргуу дээр нь ургасан мөөгөнцөрийн мицелиэс авч тэжээлт орчинд өсгөвөрлөн Alternaria, Penicillium, Fusarium, Bipolaris гэсэн ургамалд өвчин дөрвөн төрлийн үүсгэдэг мөөгөнцөрүүдийг ялган авч ашиглав.
Буудайн үрийн халдварыг сорт тус бүрээр тооцож үзэхэд Fusarium –ийн төрлийн мөөгөнцөрийн халдвар Дархан 34 сортын үрэнд их буюу 13.0 %, харин Халх гол-1 сортын үрэнд бага буюу 11% байв. Alternaria –ийн төрлийн мөөгөнцрийн халдвар Халх гол 1 сортын үрэнд бага буюу 9,5 % байсан бол Penicillium Дархан 34 сортын үрэнд 15% -ийн тархалттай байсан нь бусад төрлийн мөөгөнцөртэй харьцуулахад хамгийн их байгаа нь ажиглагдсан.
Буудайн үрийг нанофунгицидийн 1-100ppm хоорондох 8 тунгийн хувилбараар үйлчлэхэд дараах үр дүн гарлаа. Үүнд:
-Үрийн соёололтод үзүүлсэн нөлөө:
үрийн соёололтын урт 2,35-3,36, хяналт хувилбарт үрийн соёололт 1,62 см, Тебутин фунгицидээр үйлчилсэн үрийн соёололт 2,57 см байсан дүнгээс харахад нанофунгицид нь үрийн соёололтыг дэмжиж байна.
-Буудайн хатуу харууны үүсгэгчид үзүүлсэн нөлөө:
Нано мөнгөний фунгицидийн 1-100ppm- т тунгийн хувилбарт буудайн хатуу харуу өвчний хөгжлийг 2,7-68%-аар бууруулсан. Харин тебутин фунгицид өвчний хөгжлийг 30,5%-аар бууруулсан байна. Наномөнгөөр үйлчилсэн буудайн үрийн өвчний хөгжил 100ppm-д хамгийн бага байгаа тул энэ үр дүнг тебутин фунгиицидээр үйлчилсэн дүнтэй харьцуулахад нанофунгицидийн өвчний хөгжлийг дарангуйлах идэвхи 38,8%-аар илүү байлаа .
Энэ судалгаагаар Монхимо ЭШТТөвийн гарган авсан “Нано фунгицид” таримлын үр ариутгалд хэрэглэхэд өвчин үүсгэгчийн эсрэг сайн үйлчлэлтэй, хэрэглэх тун багатай, усанд сайн уусдаг бодис болохыг нотолсон. Судалгааны явцад тухайн бодисыг ашиглах үед үнэр багатай, хүний арьс салст, амьсгалын замыг цочроох байдал ажиглагдаагүй нь цаашид газар тариалангийн үйлдвэрлэлд ашиглахад тохиромжтой болох нь харагдсан.
Нано фунгицидийг 1тн үр ариутгалд хэрэглэх ажлын уусмал бэлтгэхэд 50-100мл / 10-12л усанд найруулж хэрэглэхдээ ажлын уусмалыг гар шүршигч автмакс болон үр ариутгах техник ашиглан гүйцэтгэнэ.