2013校创申请表(有内容)

附件二：大学生创新创业训练计划项目申请表推荐院系化工学院项目名称对阿霉素脂质体传统制备方法的改进项目类型创新训练所属一级学科名称化学工程与工艺所属二级学科名称化学工艺项目负责人申报日期2013-4-2西北大学教务处制二○一三年四月

项目简介（注：请将字数严格控制在100字以内。）阿霉素脂质体在治疗肿瘤等方面有着抗癌作用强、毒副作用小等优点，而对于阿霉素脂质体制备过程中用到的溶剂氯仿具有稳定性差、易制毒、麻醉性等缺点。从“绿色化学”的角度出发，我们希望找到氯仿的替代品。

项目名称对阿霉素脂质体传统制备方法的改进项目类型创新训练项目项目实施时间（打勾）起始时间：2013年5月完成时间：☑2014年5月□2015年5月申请人或申请团队姓名学号专业联系电话E-mail负责人化学工程与工艺5成员化学工程与工艺化学工程与工艺指导教师姓名研究方向精细化工产品研究开发、食品活性成分提取及产品开发、新型功能材料的设计及开发。职称教授学位工学硕士主要成果一、项目实施的目的、意义癌症是人类健康第一杀手。卫生部报告称，恶性肿瘤已占据中国死因的第一位，2012年中国每一分钟就有6个人确诊为癌症。所以，寻找癌症的有效治疗方法和特效药显得更加迫切和意义重大。阿霉素脂质体是临床常用的蒽环类抗肿瘤药物，抗瘤谱较广,可广泛用于肝癌、肺癌、乳腺癌、卵巢癌等的化疗。自从1965年Bangham发现脂质体后，1971年Gregoriadis和Rymen首次报道将脂质体作为药物载体，上世纪70年代末脂质体开始作为蒽环类抗肿瘤药物的有效载体。脂质体是类似生物膜结构的双分子小囊，是具有单个或多个双层磷脂膜的囊泡，其主要成分是磷脂，磷脂分子中含磷酸基团的部分具有强烈极性(亲水性)，碳氢链具有非极性(疏水性)。具有下述优点:①体内可被生物降解，免疫原性小。②水溶和脂溶性药物都可包埋运载，药物缓释，药效持续时间长。③通过细胞内吞融合作用，脂质体可直接将药物送人细胞内，避免使用高浓度游离药物从而降低不良反应。④正常组织毛细血管壁完整，大部分的脂质体不能渗透，而肿瘤生长部位毛细血管的通透性增加，使阿霉素脂质体聚集量增加，并由于阿霉素的缓释，直接用于肿瘤部位，增加了治疗效果。阿霉素脂质体进人体循环后主要被网状内皮系统中的白细胞、单核细胞及巨噬细胞吞噬，这对于肿瘤的治疗有特殊的意义。阿霉素脂质体的制备过程条件要求高、工艺流程难以达到，是其费用高昂的原因之一，例如阿霉素脂质体的传统制备方法中用到的是有机溶剂氯仿具有众多缺点：①氯仿遇空气逐渐被氧化生成剧毒的光气，可作用于中枢神经系统，具有麻醉作用，对心、肝、肾有损害。②吸入或经皮肤吸收引起急性中毒，为可疑致辞癌物。③.对环境有危害，对水体可造成污染，具刺激性。④氯仿对操作的要求也较高，必须是密闭操作，局部排风，操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。因此，为使阿霉素脂质体早日达到大规模生产，以减少癌症带给人们的经济负担与身体上的痛苦，改善阿霉素脂质体的工艺流程极其迫切。本实验立足于改进阿霉素脂质体的传统制备方法，创新性的将传统方法中的氯仿采用其他有机溶剂代替，避免了引入氯仿的危害性，更符合现代绿色化学的理念，同时以阿霉素脂质体形态、粒径及其分布、包封率、渗漏率、稳定性这四个方面的参数进行严格表征，以寻找阿霉素脂质体传统制备方法中更“绿色”、更高效的有机溶剂。二、项目研究内容和拟解决的关键问题项目研究内容传统阿霉素脂质体的制备过程中用到的有机试剂氯仿对环境与操作人员具有较强的危害性。现通过选取多种相关有机溶剂替代氯仿。氯仿在制备脂质体过程中的作用为溶解磷脂，胆固醇等类脂质及脂溶性药物，然后将氯仿溶液在一玻璃瓶中旋转蒸发，基于氯仿的这些特点（能够溶解脂质及脂溶性药物和低沸点）选取有机溶剂1,1-二氯乙烷、乙醇、乙醚做实验制备脂质体与氯仿制备的脂质体进行四组实验对照。通过比较所选取的有机溶剂的价格及安全性和和生成的脂质体的表征参数。对所选取的有机溶剂进行使用价值比较。得出实验最好方案。拟解决的关键问题查资料对所选的有机试剂的毒性进行比较。对所选的各种有机溶剂最后生成的阿霉素脂质体进行各种表征参数对比，以选择最合适的有机溶济。（a.形态、粒径及其分布；b．包封率和载药量的测定；c．渗漏率的测定；d.稳定性。三、项目研究与实施的基础条件研究现状：1971年Gregoriadis和Rymen首次报道将脂质体作为药物载体，20世纪70年代末脂质体开始作为蒽环类抗肿瘤药物的有效载体。脂质体作为药物载体具有使药物靶向网状内皮系统、延长药效、降低药物毒性、提高疗效、避免耐受性、改变给药途径等优点。与本项目相关的工作经验：本小组成员具有理工科专业相关的知识，最主要是整体的逻辑能力较强，拥有扎实的数学功底,全部掌握了C语言，熟悉应用常用电脑软件，英语成绩优异，具有良好的外文阅读水平。并且通过对无机化学实验、分析化学实验、物理实验、物理化学实验、有机化学实验的学习，使我们具备了科学严谨的态度、学会了用数学物理的思维去思考解决问题、以及如何定性去分析解决问题，这些扎实的基础实验技能为我们开展创新性的实验打下了牢固的基础。而且我们已经查阅了大量的学术论文和杂志，并且得到了相关专业的学长和指导老师的支持和帮助，同时我们还在查阅最新的资料，已经为该项目做好前期的准备工作。已具备的实验条件：旋转蒸发仪、恒温水浴锅、恒温水浴锅、光学显微镜、紫外分光光度仪、高速离心机。指导老师：指导教师卢荣，现任西北大学化工学院教授，硕士生导师。陕西省化工学会会员，主持参加了光面绵羊毛革生产新技术的研究，国家科技攻关项目执行人，获国家科技进步二等奖。系列植物油含磷加酯剂的研制负责人，并获陕西省厅级一等奖。聚合物加脂剂的制备负责人。研究领域在于新型材料的设计及开发，轻纺助剂精细化工产品的设计及开发，近年来发表了很多具有代表性的论文及著作。四、项目实施方案1．研究方法此过程我们拟用以下研究方法分析法i.选定材料时，用化学和物理的方法分析其物性和化性确保其符合要求，无毒、无异味等不良特性。表3-1卵磷脂及胆固醇在有机溶剂中的溶解情况溶剂沸点/℃熔点/℃毒性卵磷脂溶解性胆固醇溶解性溶解温度/℃溶解量（g/ml）氯仿61.2-63.7第二类无水乙醇78.3-117.3------无水乙醚34.5-116.2第三类1，1-二氯乙烷57.3-96.7低毒注：其中溶解量为在溶解温度下最大溶解胆固醇量。ii．选定方法时，最原始但又是迄今为止最基本和应用最广泛的脂质体的制备方法是薄膜分析法，分析阿霉素的性质与我们院的实际情况，我们选择薄膜分析法来进行我们的实验。阿霉素的结构式

b.控制变量法控制除有机溶剂种类外其他变量完全相同，研究溶剂种类对制备的阿霉素脂质体的功效差异情况。c.空白对照法

每组实验设置一个空白对照，是实验更加严谨，更有说服力。2.实验方案本实验分为甲、乙、丙、丁四组，溶济分别为氯仿，无水乙醇，无水乙醚，1,1-二氯乙烷。每组分为A、B两组，其中A组为空白脂质体对照组，B组为阿霉素脂质体生成组。膜材溶液膜材溶液膜材（egpc,chol,PG）器壁上形成薄膜前脂质体包封率渗透率形态粒径稳定性阿霉素脂质体a．前脂质体的制备

原料与试剂：卵磷脂，胆固醇，磷酸酰甘油，磷酸缓冲液,玻璃珠。

（1）称12mgegPC,4mgChol,10mgPG混合溶于5m1a（b,c,d）组有机溶剂混合液中.

（2）将脂质溶液移人250m1圆底瓶中。

（3）将容器与旋转蒸发器连接去除有机溶剂，将瓶浸人30℃水浴中，旋转(60r/min)。

（4）继续上述步骤直至干燥脂质膜沉积在瓶壁上。

（5）脂质沉积瓶壁后继续抽吸15min.

（6）停止旋转，从水浴中提起圆底瓶。

（7）关闭阀门使旋转蒸发器与真空源隔离(不能关真空以防油或水被返吸)。

（8）将氮气通人旋转蒸发器至瓶内外无压差。

（9）从旋转蒸发器上取下容器。

（10）放人真空干燥器，室温下高真空至少1h，在干燥器和容器之间应放人一张滤纸如MdhporeGF50以防污染。

（11）解除真空后，从干燥器中取出瓶，加5ml磷酸缓冲液和05g玻璃珠。

（12）再次将瓶连于蒸发器(在室温大气压下以60r/min旋转)。

（13）30min后从旋转蒸发器上取下瓶，此时贴壁的所有脂质从瓶壁上已脱落，形成均匀乳白的、无可见颗粒的悬液。

（14）使悬液在室温(应高于脂质Tc)放置2h，以完成膨胀过程。b.阿霉素脂质体的生成

（1）将四组实验中的B组加入0．1mol／LPBS配制的3mmol／L的阿霉素溶液lmL。

（2）手摇振荡，直至形成均匀的上清液，上清即为阿霉素脂质体微球．c．阿霉素脂质体表征参数的测定1．包封率的测定（1）阳离子交换树脂分离柱的制备

取已处理好的阳离子交换树脂适量，装于底部已垫有少量玻璃棉（或多孔垫片）的5ml注射器筒中（总量约4ml刻度处），加入PBS水化过的阳离子交换树脂，自然滴尽PBS，即得。（2）柱分离度的考察

①盐酸小檗碱与空白脂质体混合液的制备：精密量取3mg／m1盐酸小檗碱溶液0.1ml，置小试管中，加入0.2ml空白脂质体，混匀，即得。②对照品溶液的制备：取①中制得的混合液0.1ml置10ml量瓶中，加入95％醇6ml，振摇使之溶解，再加PBS至刻度，摇匀，过滤，弃去初滤液，取续滤液4.0ml于10ml量瓶中，加PBS至刻度，摇匀，即得。③样品溶液的制备：取①中制得的混合液0.1m1至分离柱顶部，待柱顶部的液体消失后，放置5min，仔细加入PBS(注意不能将柱顶部离子交换树脂冲散)，进行洗脱(约需2-3ml

PBS)，同时收集洗脱液于10m1量瓶中，加入95％乙醇6ml，振摇使之溶解，再加PBS至刻度，摇匀，过滤，弃取初滤液，取续滤液为样品溶液。④空白溶剂的配制：取乙醇(95％)

30ml，置50m1量瓶中，加PBS至刻度，摇匀，即得⑤吸收度的测定：以空白溶剂为对照，查资料的阿霉素脂质体的最大吸收峰在480nm处，所以在480nm波长处分别测定样品溶液与对照品溶液的吸收度，计算柱分离度。分离度要求大于0.95。柱分离度

=

1－[A样/（A对×2.5）]式中，A样—样品溶液的吸收度；A对—对照品溶液的吸收度；2.5—对照品溶液的稀释倍数。（3）包封率的测定

精密量取盐酸小檗碱脂质体0.lml两份，一份置10ml量瓶中，按柱离度考察项下②进行操作，另一份置于分离柱顶部，按“柱分离度考察”项下③进行操作，所得溶液于480nm波长处测定吸收度，按下式计算包封率。式中AL-通过分离柱后收集脂质体中盐酸小檗碱的吸收度，AW-盐酸小檗碱脂质体中总的药物吸收度。2.形态、粒径及其分布

在光学显微镜下（使用油镜或放大倍数接近的镜头）观察脂质体的形态并测定最大和最多的脂质体粒径。小于2µm时须用扫描电镜或透射电镜。激光散射法或激光粒度测定法测定脂质体粒径及其分布。3．渗漏率的测定渗漏率表示脂质体贮存期间包封率的变化情况，定义为贮存期包封量的减少与刚制备脂质体的包封量之比，式中Q渗——渗漏率；W总游——定期测得游离药物量；W始游——制备当时测得游离药物量；W包——制备当时包封量；W贮——定期测得包封量4．稳定性测定脂质体储藏时会随着时间的延长造成絮凝结块，而在冷藏条件下可延缓此变化，从粒径出发观察了该脂质体在冷藏条件下的粒径变化以得到其冷藏稳定性，结果发现粒径在15d内变化不大，可说明脂质体的冷藏稳定性较好。取以上各组制备的阿霉素脂质体悬液置于4℃下贮藏，并于不同时间(0、3、6、9、12、15d)取样进行粒径测定，记录粒径大小At，与初始粒径Ao比较从而确定其稳性变化率=溶剂包封率%渗透率%稳定性备注氯仿乙醇1,1-二氯乙烷乙醚五、院系可以提供的条件教学设施西北大学化工学院实验室仪器设备旋转蒸发仪恒温水浴锅磁力搅拌器光学显微镜紫外分光光度仪高速离心机资料西北大学图书馆及数据库六、预期成果1.发表一篇关于对阿霉素脂质体传统制备方法的改进的论文；2.写一篇关于阿霉素脂质体传统制备方法的改进的研发报告；3.将阿霉素脂质体传统制备方法改进后的方法进行推广和应用。七、经费预算序号支出项目金额（元）依据或理由1材料费300收集整理及打印资料2仪器费1000购买实验设备以支持试验进行3试剂费200购买实验必须原料4检测费500部分检测需要外援合计2000八、指导教师推荐意见