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一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 學號 馮疇境 化學化工學院環境工程 2019-2023 201931043101 李暄 化學化工學院環境工程 2019-2023 201931043116 羅雨欣 化學化工學院環境工程 2019-2023 201931043111 黃品杰 化學化工學院環境工程 2019-2023 201931043110 張一丹 化學化工學院環境工程 2019-2023 201931043105 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 周家斌 化學化工學院 教授 環境材料與污染控制 劉丹 化學化工學院 講師 環境材料與污染控制 四、項目簡介 工業生產當中產生大量的有機廢水需要凈化處理，對此問題，本課題準備采用光催化耦合基于硫酸根自由基的快速降解水中有機污染物。制備出磁性好、易回收且具有良好催化性能的Z型CuFe2O4/MnO2復合材料來活化PMS。PMS在復合催化材料表面會迅速反應生成硫酸根和羥基的自由基，同時在光照下實現電子空穴的有效分離。通過光催化和高級氧化產生的強氧化性的活性物種會爭奪有機物的最外層電子來實現對有機廢水的高效降解。 因為CuFe2O4具有磁性好、易回收、可重復使用、低毒、化學性質穩定、可見光催化活性等優點，可減少二次污染，且能夠高效的活化PMS，此外，PMS可作為電子受體快速轉移和消耗光生電子，實現電子和空穴的有效分離，提高其光催化活性。同時，通過摻雜MnO2顆粒進一步提高CuFe2O4催化劑比表面積，在反應體系中能夠進一步活化PMS產生氧化自由基，從而有效地降解有機物。

羥喜樹堿 (10-Hydroxycamptothecin, HCPT) 是中國特有珙桐科旱蓮屬落葉植物喜樹( Camptotheca acuminata) 中含有的一種生物堿，在同類抗腫瘤單體中抗癌作用最強。HCPT 可以選擇抑制 DNA 拓撲異構酶 I 的活性，干擾拓撲異構酶催化的 DNA 切斷鏈接反應，使酶與 DNA 斷鏈復合物穩定，并抑制切口處的重新接合，因此具有導致 DNA 斷鏈、干擾 DNA 復制的作用，即具有抗腫瘤的作用。臨床主要用于肝癌、頭頸部腫瘤、胃癌、膀胱癌及白血病。 但由于羥基喜樹堿特殊的理化性質：水不溶，脂難溶，內酯環結構不穩定等因素，使得目前臨床應用 HCPT 的半衰期短，療效不夠理想。已上市使用的 HCPT 水針劑及粉針劑，均是將其在堿性 pH 下水解開環制備成鹽來增加其在水溶液中的溶解度。然而，喜樹堿類藥物的內酯結構是它們作用于靶酶的必要結構，所以 HCPT 羧酸鹽型與內酯型相比，活性顯著降低，毒性增大。另一方面，生物藥劑學研究表明，HCPT 半衰期短，作用維持時間較短，而增加劑量勢必會增加與劑量成正比的毒性反應。此外，與其他抗癌藥物相似，HCPT 對腫瘤細胞與正常細胞的殺傷力均很大，因此研制高效低毒的HCPT新型給藥系統具有重要的意義。 脂質納米粒(Lipid nanoparticles ,LN)系指以天然或合成類脂如三酰甘油等為載體材料, 將藥物包裹或內嵌于類脂核中, 制成粒徑約為50—1000nm 的膠粒給藥系統。除一般微粒載體的靶向特性外，LN還有其它特點：一是采用生理相容性好、毒性低的類脂材料為載體，其對人體的毒副作用很低；二是可采用已有成熟工藝的高壓均質法進行工業化生產。LN 的水分散系統可以進行高壓滅菌，具有長期的物理化學穩定性。因此，LN很適合作為抗癌藥物的靶向給藥載體。 本項目利用磷脂與羥喜樹堿有較好親和性、可形成復合物的性質，以適量磷脂和大豆油為載體材料，制備載藥量高、穩定性好的羥喜樹堿脂質納米粒，希望通過納米粒的被動靶向性聚集于肝臟，提高對肝腫瘤的治療效果。目前已經完成制備工藝、質量標準、穩定性研究、藥效學研究、非臨床藥代動力學和體內分布研究和安全性評價，整理撰寫好申報資料，即將申報。 通過多批樣品放大試驗結果表明，羥喜樹堿脂質納米粒的制備工藝簡便易行，在現有的脂肪乳生產線上再增加部分設備就完全可以生產出來。其生產成本遠遠低于脂質體的制備。 動物藥效學實驗表明：注射用羥喜樹堿脂質納米粒(0.3~3.0 mg/kg)具有劑量依賴性的抗腫瘤作用。在3.0 mg/kg相同劑量下，注射用羥喜樹堿脂質納米粒的抗腫瘤作用明顯強于羥喜樹堿注射液（P < 0.01）；而1.0 mg/kg注射用羥喜樹堿脂質納米粒組的抑瘤率與3.0 mg/kg羥喜樹堿注射液組沒有統計學差異（P >0.05）。同時，病理組織學檢查顯示，羥喜樹堿納米脂質體組的腫瘤組織以中度壞死為主，其壞死率顯著大于羥喜樹堿注射液組。其結果提示，羥喜樹堿納米脂質體的抗腫瘤活性較羥喜樹堿注射液有顯著提高。 靶向性試驗結果表明，與羥喜樹堿注射液比較，注射用羥喜樹堿脂質納米粒對肝原位荷瘤裸鼠具有良好的肝靶向性和肝原位腫瘤靶向性。

阿片類鎮痛藥物主要通過與 μ 阿片受體結合發揮其鎮痛作用。1997 年 μ 阿片受體的內源性配體內嗎啡肽被發現后，科學家們對其進行了廣泛深入的研究。研究表明，內嗎啡肽通過與 G 蛋白偶聯的 μ阿片受體結合，參與了包括痛覺、呼吸、心血管、胃腸、內分泌、行為等諸多功能的調節，其主要作用體現在鎮痛功能上。其中內嗎啡肽-1 （ Tyr-Pro-Trp-Phe-NH2 ， EM-1 ）具有優于內嗎啡肽 -2（Tyr-Pro-Phe-Phe-NH2，EM-2）的治療學特性，如獎賞行為與鎮痛作用的分離，耐受的形成

喜樹堿是源于我國珙桐科植物喜樹（Camptothecaacuminata）中 的一種具有顯著細胞毒活性的喹啉類生物堿，對骨癌、肝癌、膀胱癌 和白血病等多種惡性腫瘤表現出較好的抑制作用，但以喜樹堿為原料 將其應用于臨床發現，喜樹堿在發揮其抗腫瘤活性時會產生骨髓抑 制、嘔吐和腹瀉等較嚴重的副作用，同時因該分子水溶性較差而生物 利用度較低。為進一步改善其水溶性和降低其毒副作用，近年來，國 內外學者以喜樹堿為先導進行了系統的

近日，北京大學化學與分子工程學院的劉志偉研究員和北京農學院的曲江蘭教授合作，在Angewandte Chemie International Edition雜志上發表了題為“Delayed doublet emission in a cerium（III）complex”的VIP論文，該工作通過內外層配位空間的設計與調控發現了首例具有延遲二重態發射的稀土鈰（III）配合物，這也是首例基于金屬中心發光的熱激活延遲熒光材料。

利用質子對功能氧化物材料（如鎳基鈣鈦礦氧化物（NdNiO3）進行調控，以此設計材料本身的物理與化學性質，是近年來固態離子學和氧化物薄膜材料學界的研究熱點之一。

合成了立方相CsPbBr3量子點，屬于空間群，其結構中心對稱，不具有鐵電性。當溫度降低到低于263 K時，量子點發生相轉變。該相轉變是可逆的，升高溫度超過298 K時，重新轉變為立方相。通過X-射線衍射圖譜精修和高分辨透射電鏡分析發現，低溫處理使鈣鈦礦由立方相轉變為非中心對稱的正交相，屬于Pna21空間群。結構分析表明，正交相CsPbBr3中，[PbBr6]4-八面體發生畸變，Cs+偏離中心位置，使得正電荷和負電荷的中心不重合，預

我們自主開發的苯并咪唑胺類類似物具有新穎結構，藥物的化學合成路線簡單，并在低劑量情況下保持了對FLT3突變白血病的作用強度，而對機體無明顯毒副作用，已獲得國家發明專利授權。 一、項目分類 重大科學前沿創新 二、成果簡介 FLT3/ITD突變是急性髓系白血病中最常見的突變，是預示更高的早期死亡率和復發率、對化療藥物抵抗耐藥的不良預后因素。目前針對FLT3/ITD突變的臨床靶向藥物主要為索拉菲尼、吉瑞替尼等進口藥物。我們自主開發的苯并咪唑胺類類似物具有新穎結構，藥物的化學合成路線簡單，并在低劑量情況下保持了對FLT3突變白血病的作用強度，而對機體無明顯毒副作用，已獲得國家發明專利授權（專利號 ZL201810219462.0）, 成果近期“ Identification of Benzoimidazole Compound as a Selective FLT3 Inhibitor by Cell-based High-throughput Screening of a Diversity Library”在同行評議的藥物化學權威雜志Journal of Medicinal Chemistry（ 2022 Feb 24;65(4):3597-3605）發表文章。因此可望成為針對白血病常見突變基因的國產新藥。

碳水化合物是生物質資源的主要組成部分，如何有效地將其轉化為能源材料和大宗化學品是實現生物質資源利用的重要環節。5-羥甲基糠醛(HMF)是連接石油化工和基于碳水化合物化學的一種非常重要的平臺化合物，由六碳糖轉化生成5-羥甲基糠醛(HMF)是實現以上環節的關健。 采用酸改性的固體酸催化劑對碳水化合物轉化為HMF表現出很好的催化活性，開發了由果糖或果聚糖催化制備HMF的化學工藝，研究了固體酸的組成和性質、反應條件對HMF收率的影響。在130 ℃、DMSO溶劑、條件下，以CSZA-3固體酸為催化劑，由葡萄糖轉化為HMF可以獲得最佳收率47.6 %；以CSZ固體為催化劑，由果糖轉化為HMF可以獲得60 %以上的收率。

該成果 2015 年獲教育部自然科學獎一等獎， 2017 年獲國家自然科學獎二等獎。成果首創了促進稻麥同化物轉運和籽粒灌漿的水分調控方法，開辟了促進谷類作物籽粒灌漿生理調控的新途徑，獲得了作物產量形成機制的新認識，建立了促進稻麥同化物轉運和籽粒灌漿的新理論。應用該技術，水稻增產 8~12%，灌溉水利用效率增 30~40%；小麥增產 6~10%，灌溉水利用效率增 20~30%。