王 磊 趙曉琪 王雅梅,2

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；2.內(nèi)蒙古沙生灌木資源纖維化和能源化開發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018）

木材是由細(xì)胞組成的天然生物質(zhì)材料，具有易加工、強(qiáng)重比高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一種具有廣闊發(fā)展前景的材料[1-2]。自木材被用作建筑結(jié)構(gòu)用材以來，木材的腐朽問題備受關(guān)注，也從生物因素（例如真菌、螞蟻）和非生物因素（例如化學(xué)品、火）兩個(gè)方面提出了保護(hù)木材的方法[3-6]。目前最常見的木材防腐方法是化學(xué)防腐，如采用銅鉻砷（CCA）、酸性鉻酸銅（ACC）等化學(xué)防腐劑防腐。盡管防腐劑對(duì)微生物具有較高的殺滅作用，但大部分有毒且易流失，易對(duì)人畜健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成危害[7-9]。因此，選用合適的處理工藝，盡可能地減少化學(xué)防腐劑的使用，并提高防腐劑的利用率是減少環(huán)境污染的重要途徑。

納米載體材料的緩控釋特性是指通過物理和化學(xué)的方法將防腐劑與納米載體材料進(jìn)行有效結(jié)合，當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生改變時(shí)，防腐劑會(huì)以一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的速率進(jìn)行持續(xù)釋放，從而延長(zhǎng)防腐劑的持效期，達(dá)到高效、可調(diào)控和提高防腐劑利用率的目的[10-11]。目前常用的納米載體材料有多種：如包括多糖、纖維素以及膠原蛋白在內(nèi)的天然高分子物質(zhì)；如包括聚多巴胺、聚丙烯酸以及聚氨酯在內(nèi)的人工合成的高分子材料。選用環(huán)境響應(yīng)型納米載體材料實(shí)現(xiàn)防腐劑的可控釋放，是提高防腐劑抗流失的重要方法，也引起了眾多研究者的關(guān)注[12]?；谏鲜鰞?nèi)容，本文從環(huán)境響應(yīng)型納米載體材料的種類和制備方法兩方面綜述了納米載體材料緩控釋特性的研究進(jìn)展，以期為該材料在木材保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 環(huán)境響應(yīng)型納米載體材料的分類

環(huán)境響應(yīng)型主要包括pH響應(yīng)、磁響應(yīng)、光響應(yīng)、水分響應(yīng)、酶響應(yīng)、溫度響應(yīng)以及氧化還原響應(yīng)等。通過檢測(cè)外部環(huán)境變化進(jìn)而作出刺激反應(yīng)行為的材料稱為環(huán)境響應(yīng)型納米載體材料[13]。這些納米材料在防腐劑可控釋放、靶向以及生物醫(yī)用方面應(yīng)用廣泛。在木材保護(hù)領(lǐng)域，主要是通過感知木材在腐朽初期內(nèi)部的pH值、水分、生物酶活性的變化進(jìn)而產(chǎn)生響應(yīng)行為，實(shí)現(xiàn)防腐劑的精準(zhǔn)釋放。有研究在木材內(nèi)部原位共沉淀Fe3O4磁性納米粒子以及合成WO3微納結(jié)構(gòu)，從而對(duì)木材進(jìn)行光磁響應(yīng)進(jìn)而起到殺菌的作用[14]。根據(jù)特異性響應(yīng)方式的不同，環(huán)境響應(yīng)型納米載體材料主要分為以下幾類。

1.1 pH響應(yīng)型納米載體材料

對(duì)pH敏感的納米載體材料在受到外界環(huán)境酸堿度變化時(shí)，會(huì)隨之發(fā)生物理或化學(xué)變化，如收縮、破裂、降解以及膨脹。納米載體材料對(duì)pH的敏感性可歸因于材料本身具有可斷裂的化學(xué)鍵或者具有特定的響應(yīng)型基團(tuán)以及基團(tuán)的質(zhì)子化，如含羧基的陰離子聚合物在堿性條件下具有較高的溶解度，含羧基的聚丙烯酸類聚合物會(huì)在堿性條件下發(fā)生一定程度的膨脹[15]，含酰胺鍵的載體在酸性條件下會(huì)使化學(xué)鍵斷裂進(jìn)而實(shí)現(xiàn)防腐劑釋放[16]，含氨基的殼聚糖等在酸性條件下會(huì)發(fā)生一定程度的溶脹[17]。目前，在木材防腐領(lǐng)域、生物醫(yī)藥領(lǐng)域，pH響應(yīng)型納米載體材料備受學(xué)者關(guān)注。

1.2 溫度響應(yīng)型納米載體材料

溫度響應(yīng)是指納米載體材料由于溫度改變產(chǎn)生具有收縮-膨脹、打開-閉合的特定響應(yīng)型功能，從而實(shí)現(xiàn)抗菌防腐劑的釋放。溫度響應(yīng)型納米載體材料的表界面處大多都含有臨界溶解溫度較低的聚(N—異丙基丙烯酰胺)類物質(zhì)，納米載體材料表界面處接疏水性的烷烴、芳香烴、環(huán)烷烴等烴基基團(tuán)以及接親水性的羧酸基和酰胺基等親水基團(tuán)[18]。溫度改變時(shí)會(huì)相應(yīng)的發(fā)生體積相變，當(dāng)溫度高于臨界溶解溫度時(shí)，納米載體材料表界面處由親水性逐漸可逆地變?yōu)槭杷?，載體孔道打開，實(shí)現(xiàn)防腐劑釋放；當(dāng)溫度低于臨界溶解溫度時(shí)，親水性的基團(tuán)起主導(dǎo)作用，水分子會(huì)與酰胺基團(tuán)形成氫鍵，納米載體材料會(huì)被水分子包裹從而溶解在水溶液中實(shí)現(xiàn)溫度響應(yīng)。

1.3 磁響應(yīng)型納米載體材料

磁響應(yīng)材料主要是通過將Fe3O4等磁性無機(jī)顆粒裝載到納米載體材料中，由于靜電吸引作用，微球可以吸引或吸附防腐劑。當(dāng)外界存在磁場(chǎng)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)智能載藥微球的定向移動(dòng)，從而起到防腐的作用。磁響應(yīng)型微球一般分為四類：1）將鐵磁性顆粒作為核層物質(zhì)，無機(jī)材料作為殼層物質(zhì)；2）將無機(jī)材料作為核層物質(zhì)，鐵磁性顆粒作為殼層物質(zhì)；3）將鐵磁性顆粒作為中間夾層，無機(jī)材料作為核殼層物質(zhì)；4）將鐵磁性顆粒分布于無機(jī)材料中，體現(xiàn)材料的多重優(yōu)勢(shì)[19]。磁響應(yīng)型納米載體材料被廣泛應(yīng)用于防腐劑控釋、污水處理以及生物成像等領(lǐng)域。

1.4 光響應(yīng)型納米載體材料

光響應(yīng)型納米載體材料主要是通過在載體表面接枝，如螺吡喃、香豆素、肉桂酸、偶氮苯等光致變色基團(tuán)，當(dāng)光照條件（波長(zhǎng)、光源、強(qiáng)度、時(shí)間）等發(fā)生改變時(shí)，納米載體材料會(huì)隨之發(fā)生相應(yīng)的形態(tài)變化、能級(jí)躍遷、基團(tuán)斷裂以及異質(zhì)化反應(yīng)[20]。光敏基團(tuán)在紅外光、紫外光和可見光的照射下，其本身吸收一定的能量，在相應(yīng)的波長(zhǎng)下會(huì)引起電子躍遷從而成為激發(fā)態(tài)，導(dǎo)致能量發(fā)生轉(zhuǎn)移出現(xiàn)異質(zhì)化反應(yīng)，促使納米載體材料發(fā)生明顯的光學(xué)、化學(xué)性質(zhì)的變化，從而產(chǎn)生特定的響應(yīng)功能。光響應(yīng)型納米載體材料在防腐劑控釋（緩釋）、智能開關(guān)、生物傳感等領(lǐng)域有著“定點(diǎn)、定時(shí)、智能”的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

1.5 酶響應(yīng)型納米載體材料

酶是一種高效的生物催化劑，大多數(shù)酶都是由活細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白質(zhì)構(gòu)成。酶促反應(yīng)條件溫和，酶對(duì)底物的選擇具有特異性和高效性[21]。當(dāng)植物被病菌侵染時(shí)，病灶部位會(huì)出現(xiàn)酶的異常表達(dá)。通過感知酶的變化規(guī)律，將酶的底物通過靜電吸引或共價(jià)結(jié)合等方式與納米藥物載體進(jìn)行偶聯(lián)，從而設(shè)計(jì)生物相容性好、特異性強(qiáng)以及靶向性高的納米載體材料。酶響應(yīng)型納米載體材料是通過酶促反應(yīng)來降解載體表面的封堵物質(zhì)，從而釋放防腐劑，在控制釋放、臨床檢測(cè)、生物凈化、催化等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。腐朽菌侵染木材時(shí)會(huì)釋放出木質(zhì)素降解酶、半纖維素酶以及纖維素內(nèi)切/外切酶，因此可以將防腐劑與酶響應(yīng)型智能載體結(jié)合，設(shè)計(jì)出新型的智能防腐劑用于木材保護(hù)領(lǐng)域（圖1）[22]。

圖1 木材防腐劑的酶接法Fig.1 Enzymatic grafting of wood preservatives

2 環(huán)境響應(yīng)型納米載體材料在緩控釋領(lǐng)域中的應(yīng)用

目前各類化學(xué)防腐劑在使用過程中存在易流失、抗流失性差等缺點(diǎn)，對(duì)環(huán)境造成了較大污染[23]。因此，盡可能地減少化學(xué)防腐劑的流失，提高防腐劑的利用效率，是目前防腐行業(yè)急需解決的問題之一。環(huán)境響應(yīng)型納米載體材料具備生物相容性好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、緩控釋效果好、藥劑持效時(shí)間長(zhǎng)的特性。因而，可以通過在載體表面修飾化學(xué)基團(tuán)或接枝化學(xué)鍵，賦予載體靶向性和智能響應(yīng)性，從而實(shí)現(xiàn)防腐劑的緩釋靶向性釋放[24]。

2.1 pH響應(yīng)型藥物控釋劑

pH響應(yīng)型藥物控釋劑主要分為兩大類，一類是引入腙鍵、縮醛等常用的酸響應(yīng)化學(xué)鍵，在酸性條件下實(shí)現(xiàn)防腐劑的釋放；另一類是引入聚烯丙胺、聚二甲基丙烯酰胺（PDMA）等弱堿性聚合物。pH值的變化會(huì)導(dǎo)致納米載體材料發(fā)生溶脹或收縮，從而實(shí)現(xiàn)緩控釋效果，對(duì)于木材腐朽而言，隨著腐朽程度的增大，木材體內(nèi)pH值逐漸降低[25]，利用納米載體材料不同pH條件下的溶脹收縮特性實(shí)現(xiàn)防腐劑的釋放，是提高木材防腐劑使用效率的重要途徑。

洪康進(jìn)等[26]選用帶有大量羧基基團(tuán)的羧甲基纖維素和海藻酸鈉，以及帶有大量氨基基團(tuán)的殼聚糖作為材料，通過離子間的相互作用，使羧基和氨基結(jié)合形成一種pH響應(yīng)型包埋納豆桿菌的納米載體材料。研究表明，隨著pH值的逐步增大，其溶脹度也隨之增大。當(dāng)模擬外界環(huán)境pH值為1時(shí)，微球會(huì)發(fā)生溶脹，溶脹率達(dá)到102%；當(dāng)pH值為7時(shí)，載體發(fā)生了117%的溶脹；當(dāng)pH值為10時(shí)，微球溶脹了122%。對(duì)載納豆桿菌的納米載體材料進(jìn)行控制動(dòng)力學(xué)測(cè)試，表明其釋放過程屬于典型的擴(kuò)散-溶蝕模型，證明納米微球具有顯著的pH響應(yīng)性，載體內(nèi)部的納豆桿菌可以實(shí)現(xiàn)可控釋放。

趙曉琪[24]首先將中草藥木材防腐劑通過納米改性的手段，將其制備為中草藥碳量子點(diǎn)防腐劑，提高了中草藥木材防腐劑的抑菌性能，通過木材腐朽試驗(yàn)確定初期腐朽階段pH的變化，探究木材腐朽階段pH最佳響應(yīng)點(diǎn)，之后利用典型的St?ber方法制備中空介孔SiO2微球，將微球進(jìn)行氨基功能化后作為防腐劑載體，當(dāng)防腐劑進(jìn)入微球內(nèi)部時(shí)，微球表面的氨基與中草藥碳量子點(diǎn)表面的羧基共價(jià)結(jié)合成酰胺鍵作為微球表面的介孔封堵劑，當(dāng)腐朽階段pH降低至最佳響應(yīng)點(diǎn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)防腐劑的pH響應(yīng)型定向釋放。

2.2 溫度響應(yīng)型藥物控釋劑

溫度響應(yīng)型藥物控釋劑有正、負(fù)溫度響應(yīng)兩種，相應(yīng)的存在高、低臨界溶解溫度（LCST）的區(qū)別，且其親水性和疏水性基團(tuán)處于一種平衡狀態(tài)。木材是一種生物質(zhì)材料，內(nèi)部豐富的羥基和其他含氧官能團(tuán)導(dǎo)致木材具有很強(qiáng)的親水性能，木材的親水性使其具有優(yōu)異的環(huán)境學(xué)特性[27]，但長(zhǎng)期置于潮濕的環(huán)境會(huì)使木材容易腐朽，限制木材的應(yīng)用領(lǐng)域。利用溫度響應(yīng)型微膠囊與硅烷偶聯(lián)劑之間的共價(jià)結(jié)合作用賦予木材疏水特性，從而保護(hù)木材免受腐朽菌侵蝕，延長(zhǎng)木材使用壽命。

Antoniraj等[28]為了改善殼聚糖的親水性能，首先將殼聚糖進(jìn)行羧甲基化，制備O—羧甲基殼聚糖（OCMC），以EDC/NHS為偶聯(lián)劑，通過接枝法將合成的OCMC與氨基功能化的PNIPAM進(jìn)行偶聯(lián)制備熱響應(yīng)載體，由OCMC的羧基與聚丙烯酰胺的氨基反應(yīng)合成的熱敏性聚合物納米載體（D-PNP）有利于改善共聚物的LCST效應(yīng)。選用阿霉素作為防腐劑客體分子，將其置于聚合物載體中形成負(fù)載阿霉素的熱響應(yīng)性聚合物納米載體（D-PNPs），發(fā)現(xiàn)該聚合物具有良好的溫度響應(yīng)性能，其LCST約為38 ℃。當(dāng)溫度超過38 ℃時(shí)，由于溫度誘導(dǎo)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變化，使D-PNPs由親水性變?yōu)槭杷?，?dǎo)致阿霉素的釋放比25 ℃更快。D-PNPs具有良好的溫度響應(yīng)行為，可以用于溫度響應(yīng)型防腐劑遞送領(lǐng)域。

李瑩瑩[29]為了延長(zhǎng)木材的使用壽命，利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)的橋接作用從而構(gòu)建化學(xué)鍵，將溫度響應(yīng)型納米材料與木材復(fù)合制備出正向可逆溫度響應(yīng)型木材，首先將溫敏型微膠囊和APTES溶于乙醇溶液中，室溫?cái)嚢韬箪o置10 min從而激發(fā)APTES自組裝形成硅醇基團(tuán)，之后將PVA溶液逐滴加入并攪拌30 min，將上述溶液滴加到木材表面制備出疏水性溫度響應(yīng)木材。當(dāng)溫度在最低溶解溫度(LCST)以下時(shí)，木材表面沒有發(fā)生變色現(xiàn)象同時(shí)沒有達(dá)到疏水效果；當(dāng)溫度在LCST溫度以上時(shí)具有較好的溫度響應(yīng)型，木材表面發(fā)生明顯的光致變色現(xiàn)象，同時(shí)表面形成疏水分子網(wǎng)絡(luò)，木材由親水性變?yōu)槭杷裕拗聘嗑纳鏃l件。

2.3 磁響應(yīng)型藥物控釋劑

磁響應(yīng)型藥物納米載體具有較高的載藥量，粒徑均勻且生物毒性小，可以通過將羧酸基、氨基等活性基團(tuán)引入磁響應(yīng)納米載體表面構(gòu)建磁響應(yīng)防腐劑控釋系統(tǒng)。通過外加磁場(chǎng)的作用可以實(shí)現(xiàn)木材防腐劑的定向移動(dòng)，同時(shí)防腐劑微膠囊水分散液可以在外磁場(chǎng)的作用下進(jìn)行固液分離，實(shí)現(xiàn)防腐劑的回收利用。

Aleinikovas等[30]基于木材細(xì)胞壁成分容易被腐朽菌侵蝕進(jìn)而降解為二氧化碳的特性，首先通過原位合成的方法制備了具有較小粒徑的Fe2O3納米顆粒，水熱處理后研究其對(duì)木材腐朽菌生長(zhǎng)的抑制效果。與素材相比，改性材表面基本沒有被菌絲覆蓋，耐腐實(shí)驗(yàn)證明含鐵化合物處理后的木材重量損失率較低、具有明顯的抵抗腐朽能力，但具有較低的毒性。同時(shí)可通過控制前驅(qū)體中鐵鹽含量的濃度，輕松調(diào)節(jié)木材的磁性強(qiáng)度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)防腐劑抗菌能力強(qiáng)弱的控制。

Sun等[31]以Fe3O4微球?yàn)楹诵?，以介孔SiO2作為殼層結(jié)構(gòu)，通過溶膠凝膠法在SiO2表面沉積熒光層并且進(jìn)一步功能化，制備了一種具有介孔、磁性和發(fā)光性質(zhì)的Fe3O4@MCF@YVO4:Eu3+納米復(fù)合載體材料。該納米載體呈球形且粒徑約為160 nm，具有高磁化強(qiáng)度，對(duì)外部磁場(chǎng)的快速響應(yīng)（20 s）可以實(shí)現(xiàn)防腐劑納米載體的磁性分離和靶向性。同時(shí)，在外部磁場(chǎng)下，被納米載體包覆的防腐劑的釋放過程可以被追蹤和監(jiān)測(cè)，納米載體在初期實(shí)現(xiàn)50%的防腐劑釋放，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，防腐劑累計(jì)釋放率開始逐漸增高，表明納米載體材料具有可控的防腐劑釋放特性。

2.4 光響應(yīng)型藥物控釋劑

光響應(yīng)型藥物控釋劑的構(gòu)建主要是在載體表面引入光敏性結(jié)構(gòu)單元，根據(jù)對(duì)光的敏感度，可以將光敏性基團(tuán)分為以下幾類：1）以鄰位硝基芐酯為主的光致斷裂型；2）以香豆素、肉桂酸為主的光致二聚型；3）以偶氮苯類化合物為主的光致異構(gòu)化型。光響應(yīng)型藥物控釋劑通過感知外界光源的刺激，實(shí)現(xiàn)藥物的長(zhǎng)效釋放。在現(xiàn)代森林工業(yè)中，對(duì)生物基、可再生、對(duì)環(huán)境無害的木材防腐劑的需求正在增加[32]。β—環(huán)糊精(βCD)是一種從淀粉中提取的環(huán)狀低聚糖，是常用的封裝水溶性客體物質(zhì)的納米載體材料之一，在木材防腐領(lǐng)域βCD衍生物作為天然防腐劑緩釋載體的研究也已經(jīng)被提出[33]，但是如何提高天然防腐劑在βCD中的包合率，以提高防腐劑對(duì)于木材的保護(hù)性能是未來的研究領(lǐng)域。香豆素、肉桂酸等天然化合物與βCD的絡(luò)合從而具備光響應(yīng)性能也將成為開發(fā)天然木材防腐劑的重要研究方向。

Cai等[34]設(shè)計(jì)了一種βCD衍生物，將其作為木材天然防腐劑異硫氰酸烯丙酯(AITC)的納米載體，研究納米載體的緩釋效果。通過紅外光譜(FT-IR)和紫外可見光譜(UV-vis)定性地證實(shí)了βCDs中AITC包合物的形成，最大包合率約為39%。檢測(cè)了βCD-AITC復(fù)合物作為木材防腐劑的效果。與水處理和AITC處理的木材相比，βCD-AITC復(fù)合物處理的木材經(jīng)褐腐菌和白腐菌侵蝕后的質(zhì)量損失從45%下降到25%，且沒有明顯的細(xì)胞壁損傷，同時(shí)證明用βCD包埋防腐劑AITC可以顯著抑制AITC的流失，βCD與肉桂酸復(fù)合可以實(shí)現(xiàn)納米載體材料的光響應(yīng)性能，實(shí)現(xiàn)AITC防腐劑的緩釋長(zhǎng)效。

Ou等[35]將苯乙烯基團(tuán)接枝到MOFs材料表面，從而制備了一種可以在紫外光（λ=356 nm）和可見光（λ=400～500 nm）的照射下實(shí)現(xiàn)開孔閉孔功能的光響應(yīng)性納米材料。選擇甲基橙作為模型分子，通過測(cè)量甲基橙染液的吸光度來監(jiān)測(cè)釋放效果。門控特性是通過連接在MOFs上的苯乙烯基團(tuán)的可逆光循環(huán)加載來實(shí)現(xiàn)的，通過負(fù)載和釋放胺催化劑四甲基乙二胺，進(jìn)一步證明了光響應(yīng)MOFs的控制釋放性能。

2.5 酶響應(yīng)型藥物控釋劑

酶響應(yīng)型藥物控釋劑通過靜電作用、共價(jià)鍵等方式將特異性酶底物進(jìn)行偶聯(lián)，賦予納米載體材料酶敏感性。當(dāng)特異性酶產(chǎn)生時(shí)，實(shí)現(xiàn)防腐劑的緩慢釋放。酶促反應(yīng)條件溫和，緩釋性好以及生物安全性高。腐朽菌對(duì)木材化學(xué)組分的降解是腐朽菌降低木材強(qiáng)度、破壞細(xì)胞壁壁層結(jié)構(gòu)等宏微觀性能的根本原因[36]，白腐菌對(duì)木質(zhì)素的降解速度要大于纖維素和半纖維素，褐腐菌主要分解纖維素和半纖維素，留下木質(zhì)素[37]。木材腐朽過程中腐朽菌產(chǎn)生的纖維素酶、木質(zhì)素降解酶、半纖維素酶等胞外酶是木材組分降解的主要原因，應(yīng)用于木材防腐領(lǐng)域，可以通過在納米載體表面接枝酶響應(yīng)化學(xué)鍵，當(dāng)腐朽菌釋放相應(yīng)酶時(shí)，實(shí)現(xiàn)防腐劑的緩慢釋放。

Wen等[38]為提高農(nóng)藥的利用率以及減少環(huán)境污染，通過原位聚合的方法，開發(fā)了一種基于模型防腐劑阿霉素的脲酶響應(yīng)遞送系統(tǒng)。首先對(duì)聚多巴胺微膠囊進(jìn)行異氰酸異丙基三乙氧基硅烷（IPTS）改性，得到異氰酸酯官能化的微膠囊。隨后將官能化的微膠囊與聚乙烯亞胺上的氨基進(jìn)行共軛反應(yīng)從而引入脲鍵，合成了脲酶響應(yīng)微膠囊，利用脲酶降解微膠囊，釋放防腐劑活性成分，可以有效防止病蟲害。同時(shí)，制備的微膠囊能有效保護(hù)阿霉素免受紫外線的輻射，從而減緩其分解速率，累計(jì)釋放量與脲酶活性呈正相關(guān)。

王偉等[39]研究了胞外纖維素酶在不同時(shí)間內(nèi)對(duì)木材的降解能力以及木材化學(xué)成分含量的變化，在降解過程中木質(zhì)素、纖維素含量和pH值逐漸降低，木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶和內(nèi)切葡聚糖酶活性均高于外切葡聚糖酶和纖維二糖脫氫酶。楊木纖維素水解產(chǎn)生的還原糖得率隨著纖維素酶水解程度的增大而增大，通過研究腐朽過程酶活性變化的趨勢(shì)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)酶響應(yīng)點(diǎn)的確立。Bebic等[40]以硫酸鹽木質(zhì)素生物廢棄物為原料制備了氨基改性微球，通過控制納米載體表面與漆酶分子表面官能團(tuán)之間形成的相互作用力以及納米載體的孔隙大小實(shí)現(xiàn)漆酶的高效固定，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)納米載體材料表面封堵劑的降解，實(shí)現(xiàn)防腐劑的緩慢釋放。

3 環(huán)境響應(yīng)型納米載體材料在木材保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用展望

環(huán)境響應(yīng)型納米載體材料可根據(jù)不同的外界刺激條件從而實(shí)現(xiàn)防腐劑的控制釋放，根據(jù)不同的控制釋放特性可以達(dá)到不同的釋放效果，因真菌、白蟻等原因產(chǎn)生的木材腐朽處加入防腐劑后能達(dá)到防腐劑精準(zhǔn)釋放、緩釋長(zhǎng)效的目的，從而提高防腐劑的利用率，減少污染。

當(dāng)病蟲害作用于植物時(shí)，會(huì)使植物體內(nèi)環(huán)境發(fā)生一系列變化，其中植物酶的變化尤其顯著。酶是生物體內(nèi)的一類特殊蛋白質(zhì)，也是催化劑，其中木材中常見的酶有纖維素酶、半纖維素酶以及木質(zhì)素降解酶。半纖維素、木質(zhì)素和纖維素是木材的主要成分，在環(huán)境適宜的情況下，木材容易受到腐朽菌的侵蝕從而縮短使用壽命、影響使用價(jià)值。在溫度、濕度、酸堿度以及水分等條件適宜的情況下，腐朽菌會(huì)參與木材三大組分的降解，導(dǎo)致木材細(xì)胞壁受到一定程度的破壞，其物理、力學(xué)性能也會(huì)隨之改變。腐朽菌與木材相互作用過程中，會(huì)使木材的pH值降低、真菌的耗氧量增大、木質(zhì)素降解酶以及纖維素/半纖維素內(nèi)切酶的酶活性增大。

因此，針對(duì)腐朽期間木材體內(nèi)微環(huán)境的變化，可以將環(huán)境響應(yīng)型納米載體材料應(yīng)用于木材保護(hù)領(lǐng)域。此外，可通過研究真菌的生物學(xué)特性進(jìn)一步闡述木材腐朽菌的抑制機(jī)理，實(shí)現(xiàn)防腐劑的靶向釋放，拓寬環(huán)境響應(yīng)型納米載體材料的應(yīng)用范圍。