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項目研究背景 ：乳鐵蛋白是轉鐵蛋白家族中的成員之一，在人和哺乳 動物的乳汁中含量較豐富，其中，牛常乳中含量為 0.02～0.35mg/mL。乳 鐵蛋白因其晶體呈紅色，又稱 “紅蛋白 ”，具有多種生理功能，乳鐵蛋白大 多從牛乳加工奶酪時的副產物乳清中提取加工而成。當前，我國在干酪發 展過程中面臨的很大問題是乳清的利用。隨著乳品工業的發展，乳清大量 增加，這將成為乳鐵蛋白的一個重要來源，本項目以牛常乳為原料

技術原理： 本項目是根據多糖化學性質的規律，采用現代食品科學、 生物工程技術及分析檢測手段，對粗老茶葉中多糖的化學性質、構象構型 及功能活性進行了較為系統的研究。 建立了更為科學的茶葉多糖含量測定 方法；優選了茶葉多糖的提取工藝并采用正交試驗對工藝進行了優化；首 次以純化的茶葉多糖為物質基礎研究其部分活性； 建立了質譜法和氣 —質 聯用方法測定茶葉多糖分子量和單糖組成等， 并對茶葉多糖的理

可用于制備抗炎、抗損傷、腦血管疾病、提高睡眠質量的藥物， 該融合蛋白所具有的獨特的氨基酸序列可以保證其在宿主體內高水 平穩定表達，在保留 VIP 原有功能的同時，體內半衰期顯著延長。

揭示了活性氧(ROS)可以通過改變胰島素信號路徑延長昆蟲生命的新機制ROS已經被定性為誘發衰老的自由基學說。近年來發現藥物處理后升高的ROS能誘導延長生命的若干例子，但是受到普遍的質疑，因為迄今為止沒有發現自然的、生理水平的ROS能延長生命的實例。       以農業害蟲棉鈴蟲的滯育(類似冬眠，和生命延長同義)為研究目標，發現了第一例自然發生的、生理水平的ROS作為胞內信號調節腦的一個獨特的胰島素信號路徑來實現生命延長 (見下圖)，證明了生理水平的ROS對生物體的有益性以及延長生命的獨特機制是本項工作的核心創新點。?此外，該研究工作能夠很好地解釋過去文獻報道中無法解釋的矛盾現象： 人類補充抗氧化劑(如β-胡蘿卜素、維生素A、E等)為什么增加死亡率，而不是延長生命？為什么人類運動鍛煉后補充抗氧化劑會抵消鍛煉的效果？上皮線粒體氧化損傷為什么能延遲年輕小鼠的衰老，但是卻加速年老小鼠的衰老？如果用本項研究結果就可以完美地解釋了：ROS對生物個體的有害性體現在老年期，在中青年期是有益的，這也是本項工作的創新點之一。

項目簡介： 沉積物的污染修復是徹底改善水體環境質量，整治流域水污染的前提和關鍵。項目根據相平衡分配理論，利用沉積物污染仿真模擬裝置，建立并優化能夠模擬不同水文特征的可準確量化沉積物中污染物釋放規律的數學模型，用于后續項目的原位修復關鍵技術的材料篩選、修復工程實施及修復效果評估。篩選經濟可行的強化降解沉積物中典型污染物的活性格柵材料；篩選對沉積物中污染物具有強吸附和絡合等作用的固化覆蓋材料，在此基礎上開發出沉積物中典型污染物的原位活性覆蓋技術，用于受污染的湖泊和河流沉積物的原位修復。 該成果已成功助力天津市新生態城漢沽污水庫和天津大沽排污河先鋒河段等污染治理工程的成功實施。

含有N-C-S 3個雜原子的多氮雜環是一類高活性的雜環母核,因而具有廣譜生物活性，具有獨特的殺蟲、抗病毒、除草、植物生長調節等性能，在農業上可廣泛用作殺蟲劑、除草劑、植物生長調節劑和驅蟲藥等。 本項目即在此多氮雜環高活性母體基礎上，對現有高活性結構進行基團變化和結構修飾，設計并合成具有完全自主知識產權的100多個潛在殺蟲劑化合物結構，全面進行了結構確證，并在國家南方農藥創制中心江蘇基地（江蘇省農藥研究所股份有限公司）生測室和江蘇揚農化工股份有限公司生測室進行了農業病害蟲和衛生病害蟲殺蟲活性測試，結果表明： （1）農業病害蟲方面：合成產物對蠶豆蚜和朱砂葉螨在400ppm普篩濃度下普遍具有A、B級殺蟲活性，進一步降低濃度初篩、復篩測試下，仍有2～3個化合物具有A級殺蟲活性（死亡率大于90%），其中有一個品種在2～4ppm下仍保持A級高效殺蟲活性，與吡蟲啉活性相當，基本達到了商品殺蟲劑的性能要求。 （2）衛生病害蟲方面：合成產物以氣霧劑與相同濃度0.1％右旋胺菊酯氣霧劑對照測試，普遍具有A、B級殺蟲活性，有11個化合物分別（或同時）對庫蚊和家蠅達到了A級殺蟲活性（20min擊倒率大于90%），有6個化合物生測時20min擊倒率能達到95％～100%，且擊倒KT50（半數擊倒時間）在6min以內，達到了商品殺蟲劑的性能要求。 特點優勢：本項目創制殺蟲劑品種采用DNA阻斷技術破壞害蟲新陳代謝過程，因而具有廣譜、高效、無抗藥性等特點。 技術指標：對農業害蟲在5ppm濃度下殺蟲活性A級（大于90%）；對衛生害蟲0.1％濃度下殺蟲活性A級（20min擊倒率大于90%）。

本項目旨在發掘天然植物中具有美白、抗皺、保濕、殺菌及防腐等天然活性成分，開發其提取、純化技術。 另一方面，本項目組與江南大學生物工程學 院合作，利用發酵法制備具有美白、抗衰老、抗皺、保濕等功效的發酵產物，產品分為直接發酵產物和植物發酵后的提取物。在活性成分先進制備基礎上，根據美白、抗衰老、抗皺、防曬、抗污染等理論，對天然活性原料進行協同復配，形成多靶點、多動能集成功效原料組合，并建立化學方法、生物化學方法（細胞水平、動物實驗）到人體實驗的完整功效評價技術平臺，打通從天然原料到實際配方應用的通路。

常見的納米酶大多數是金屬化合物納米顆粒，其催化活性主要是來自在納米顆粒表面的金屬離子。在自然界中，生物酶的特征表明活性位點和支持、穩定活性位點的網絡環境對于高催化效率同樣重要。通過調整活性位點的成分和環境可以實現高的活性和選擇性。水凝膠是一類具有良好生物相容性的三維親水網絡材料，其結構可以有效地保護酶分子活性中心，同時提供更好的底物遷移微環境，從而實現有效的催化作用，載酶水凝膠材料已成為生物學研究中的熱點。納米凝膠為水凝膠的納米粒子，具有類似于宏觀水凝膠材料的親水網絡及類似流體的傳輸特性，其納米的尺寸可以作為進一步體內生物應用的理想載體。在受限的納米空間中實現修飾或組裝以獲得雜化納米凝膠仍然存在挑戰。應對這一挑戰，同濟大學化學科學與工程學院王啟剛團隊從仿生的角度出發，設計了一種酶催化的原子轉移自由基聚合（ATRPase）和金屬配位交聯方法成功制備出納米人工多酶凝膠體系。該體系具有模擬超氧化物歧化酶（SOD-like）和過氧化物酶（POD-like）特性，可以實現腫瘤微環境級聯催化的響應成像。日前，相關研究成果以“Multienzyme‐Mimic Nanogels Synthesized by Biocatalytic ATRP and Metal Coordination for Bioresponsive Fluorescence Imaging”為題，發表在國際著名學術期刊 Angewandte Chemie International Edition （《德國應用化學》） 上。同濟大學化學科學與工程學院為該文的唯一通訊作者單位，碩士生齊美園為第一作者，王霞副教授和王啟剛教授為共同通訊作者。 圖1.（a）人工多酶凝膠體系的ATRPase及配位交聯制備流程（b）模擬SOD和POD級聯酶催化的腫瘤微環境響應的熒光成像機制。研究人員首先在納米粒子表面修飾酶催化的原子轉移自由基聚合的引發劑(-Br)，以具有良好生物相容性的生物酶為催化劑，修飾有雙鍵的賴氨酸（N-acryloyl-L-lysine）為聚合單體，在納米粒子周圍聚合制備得到聚賴氨酸高分子刷，最后通過亞鐵配位交聯，從而構建出具有多酶活性的人工多酶凝膠體系（如圖1所示）。凝膠體系中高分散的Fe離子一方面作為凝膠網絡的交聯劑，同時作為模擬酶的活性中心。通過模擬SOD和POD酶，先將腫瘤部位高水平的O 2 ?? 催化轉化為H 2 O 2 ，進一步基于腫瘤部位提升的H 2 O 2 通過級聯酶催化反應實現腫瘤微環境響應的安全、高效的腫瘤成像。該人工多酶凝膠體系類似自然的過氧化物酶催化機制不產生羥基自由基，具有低毒性和高生物安全性。同時，ATRPase方法和金屬配位交聯技術可進一步實現多種納米材料體系的制備，用于藥物輸送和其他生物醫學應用。該研究成果得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃等經費支持以及中國科學院強磁場科學中心的技術支持。王啟剛教授團隊多年來一直致力于高分子凝膠固定酶技術及其生物診療應用，近5年累計以通訊作者在 Adv.Mater. ,  Nat. Commun. ,  Angew. Chem. Inter. Ed. 等期刊發表SCI論文50多篇。文獻鏈接：https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002331  PDF：anie_202002331.pdf課題組網站：https://qgwang.tongji.edu.cn/

傳統的抗腫瘤藥物，如烷化劑、鉑類試劑、作用于核酸合成的藥物、作用于微管蛋白合成 的藥物等，一般存在毒性較大、選擇性較低等問題，因此，研究尋找安全有效、選擇性較好的 靶向性抗腫瘤藥物具有重大的科學意義和巨大的社會價值。 組蛋白去乙酰化酶 (Histone Deacetylase，HDAC) 是治療腫瘤的新靶標，其抑制劑 Vorinostat (SAHA) 和Romidepsin (FK228) 已分別于2006年和2009年經美國FDA批準上市用于治 療表皮T細胞淋巴瘤；該類抑制劑顯示出良好的腫瘤治療效果及較小的毒副作用，是目前最具 前景的抗腫瘤藥物之一。 本項目綜合運用分子動力學模擬、計算機輔助藥物設計、化學合成、藥理學活性測試等 方法，通過“設計－合成/修飾－測試”的多次循環，開發了一系列結構新穎的四氫-γ-咔啉骨 架的HDAC抑制劑。該類抑制劑可以有效抑制HDAC總酶及HDAC1的活性，多個化合物的酶 活性都低于50 nM；并且，該系列多數化合物對Hela、A549、HCT116、K562、MCF-7等腫瘤細 胞株表現出比陽性對照藥物SAHA更高的活性，多個化合物對所測腫瘤細胞株的抑制活性低于 1 μM，而對于人類正常細胞無抑制活性；在動物模型試驗中，代表性化合物對接種Lewis肺癌 荷瘤小鼠模型表現出良好的治療效果，且沒有觀察到明顯的體重變化和毒性反應。因此，該類 HDAC抑制劑可以作為藥物先導化合物用于制備抗腫瘤藥物，為廣大腫瘤病患者帶來福音，也 向開發我國具有自主知識產權的抗腫瘤藥物邁進一步。