Water-Based Polymeric Nanostructures for Agricultural Applications

Wasserstabile und bioabbaubare Nanofasern konnten erfolgreich durch Electrospinning einer Kombination bestehend aus einer sekundären wässrigen Dispersion von Oligolactid (OLA) und einem Blockcopolyester hergestellt werden. Die stabile wässrige Dispersion von OLA mit einem Feststoffanteil von bis zu 10 wt% und dem Pheromon von Lobesia Botrana, dem bekreuzten Traubenwickler, beladen, wurde hierzu über Solvent Displacement Method dargestellt. OLA wurde mittels konventioneller Polykondensation von Milchsäure hergestellt. In Gegenwart des Pheromons, das als hydrophobes Additiv der sekundäreren Dispersion wirkt, und OLAs mit seinen hydrophilen Alkoxy und Carboxy Endgruppen konnte erfolgreich eine stabile Dispersion hergestellt werden. Wässrige Dispersionen mit einem hydrophoben Anteil von bis zu 32 wt% konnte indes erzielt werden, in dem eine Kombination aus Solvent Displacement Method und Osmose verwendet wurde. Die durchschnittliche Partikelgröße lag zwischen 1-2 µm. Ohne wenigstens eine der beiden Komponenten Pheromon oder OLA konnte allerdings keine stabile Dispersion erhalten werden. Der Austausch des Pheromons durch ein in der Miniemulsion verwendetes, klassisches Hydrophob, wie zum Beispiel Hexadecan oder 1-Hexadecanol, führte zu keiner stabilen Dispersion. Jedoch konnte mit Octylacetat, welches eine Struktur ähnlich des Pheromons besitzt, eine stabile Dispersion mit einem Feststoffgehalt von bis zu 10 wt% dargestellt werden. Diese Art von wässriger Polyester Formulierung ist vielversprechend und eröffnet neue Perspektiven für Anwendungen wie der kontrollierten Freisetzung von Biomaterialien wie Pheromonen und Pharmazeutika. Diese wiederum können für weitere Arbeitstechniken, wie zum Beispiel, Filmherstellung und Beschichtung, verwendet werden. Da bei solchen Formulierungen der Einsatz von gefährlichen, organischen Lösungsmittel komplett vermieden wird, könnten sie zudem auch für Anwendungen im medizinischen Bereichen, der Pharmazie und der Agrarwirtschaft eingesetzt werden.