大學(xué)生科技創(chuàng)新項目申報書

1、附件3：項目編號：大學(xué)生科技創(chuàng)新項目申 報 書創(chuàng)新項目名稱： 二吲哚甲烷衍生物的高效綠色合成 創(chuàng)新項目負(fù)責(zé)人： 陳達(dá)東 項目負(fù)責(zé)人專業(yè)： 制藥工程 學(xué)校名稱： 臺州學(xué)院 申報日期： 2012 年 2 月 17 日浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動計劃（新苗人才計劃）實施辦公室 制填寫說明一、申報書要按照要求，逐項認(rèn)真填寫，填寫內(nèi)容必須實事求是，表達(dá)明確嚴(yán)謹(jǐn)。二、格式要求：申報書中各項內(nèi)容以Word文檔格式填寫，表格中的字體為小四號仿宋體，1.5倍行距；表格空間不足的，可以擴(kuò)展或另附紙張；均用A4紙雙面打印，于左側(cè)裝訂成冊。三、申報書由所在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)審查、簽署意見并加蓋公章后，一式2份（均為原件），報送至團(tuán)

2、省委學(xué)校部。一、項目簡介項目概況項目名稱二吲哚甲烷衍生物的高效綠色合成項目性質(zhì)（）基礎(chǔ)研究 （）應(yīng)用基礎(chǔ)研究項目來源（）自主立題 （）教師指導(dǎo)選題起止時間自 2012 年 3 月 至 2013 年 3 月項目狀況1、研發(fā)階段 2、中試階段 3、批量（規(guī)模）生產(chǎn)申請人姓名陳達(dá)東性 別男出生年月1992418入學(xué)年月20109所在院系醫(yī)藥化工學(xué)院聯(lián)系電子信箱1552325719項 目 組主要成員姓名年齡性 別專業(yè)具體分工牛勝利20男制藥工程催化劑篩選倪丁炯21男制藥工程底物篩選吳志文21男制藥工程催化劑循環(huán)陳達(dá)東20男制藥工程催化合成項目指導(dǎo)教師姓名吳家守性 別男 出生年

3、月1979.1主要研究方向 有機(jī)合成近三年獲獎成果：國家級_等獎_項，省部級_等獎_項近三年科研經(jīng)費_18_萬元，年均_6_萬元項目主要內(nèi)容簡介本項目旨在開發(fā)一種更為清潔、高效、綠色的合成二吲哚甲烷衍生物的方法。以水為溶劑，通過對表面活性劑、添加劑等的篩選，解決二吲哚甲烷衍生物在水相反應(yīng)時間長、收率低的問題。同時，對催化體系的重復(fù)利用進(jìn)行研究，為進(jìn)一步應(yīng)用研究打下基礎(chǔ)。二、項目的研究目的及意義1、申請項目的必要性、目的及意義二吲哚基甲烷(DIM及其衍生物廣泛存在于天然產(chǎn)物中，具有一系列生物活性。在眾多的吲哚衍生物中，二吲哚甲烷是其中非常重要的一種，具有許多藥理和生理活性。比如它能促進(jìn)人體內(nèi)雌性

4、激素的新陳代謝，能夠調(diào)節(jié)某些癌細(xì)胞分泌的激素代謝物，是一種有效的抗癌藥物。因此，二吲哚基甲烷及其衍生物的合成已引起了人們的廣泛興趣。目前該類化合物大多數(shù)的合成主要是在傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑中進(jìn)行，通常要用到昂貴或毒性較大的路易斯酸最為催化劑，同時存在反應(yīng)時間長等缺點。隨著人們對自身生存環(huán)境的日益關(guān)注，綠色化學(xué)的概念深入人心。綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)或者清潔化學(xué)，其最終目的是實現(xiàn)人類的化學(xué)、化工生產(chǎn)活動與大自然的和諧統(tǒng)一。為了實現(xiàn)化學(xué)工程的綠色化，需要在很多方面進(jìn)行努力，以水作為反應(yīng)溶劑的研究已成為綠色化學(xué)研究的一個熱門領(lǐng)域。水作為溶劑有許多優(yōu)點：廉價易得、安全可靠（不會燃燒和爆炸）；無毒

5、無污染，在產(chǎn)物分離時可以避免大量有機(jī)溶劑的使用和排放，只需簡單的相分離。水介質(zhì)中的催化反應(yīng)常常具有一些有機(jī)相反應(yīng)所沒有的反應(yīng)特性。只要對催化劑進(jìn)行很好的設(shè)計，改變反應(yīng)條件，許多以前只在有機(jī)溶劑中進(jìn)行的反應(yīng)都可以在水中進(jìn)行。另一方面，由于生命體內(nèi)的生化過程大多是在水中進(jìn)行的，人類的生存、生活都與水密切相關(guān)，因而水相反應(yīng)研究將會有助于我們更進(jìn)一步認(rèn)識和揭開生命的奧秘。目前水介質(zhì)中合成二吲哚基甲烷及其衍生物已有較多的報道，但仍存在反應(yīng)時間長、反應(yīng)效率低、底物適用范圍小等缺點，因此開發(fā)水介質(zhì)中高效合成二吲哚基甲烷及其衍生物的方法非常有意義。2、項目的背景、主要內(nèi)容、技術(shù)水平及應(yīng)用范圍3，3-二吲哚基甲

6、烷(3，3-Diindolylmethane，DIM是I3C(indole-3-carbinol 的衍生物，屬多環(huán)芳烴類化合物。I3C 屬于吲哚類化合物，通常食用植物中的吲哚存在于蕓苔類植物中，包括蕪箐、羽衣甘藍(lán)、椰菜、卷心菜、芽甘藍(lán)和花椰菜等。I3C 無論在體內(nèi)還是體外，都表現(xiàn)出對多種腫瘤特別是激素相關(guān)腫瘤的防治作用。在胃酸作用下，DIM由2個I3C分子縮合而成，DIM是I3C多種縮合物的主要成分。DIM能清除自由基，猝滅單線態(tài)氧，具有強(qiáng)烈的抗氧化作用。Watte- nberg和 Loub研究發(fā)現(xiàn)：DIM有阻斷DMBA誘發(fā)大鼠乳腺腫瘤的作用，而它們加到飼料中能阻斷苯并芘誘發(fā)的前胃腫瘤，而且D

7、IM無副作用。美國的Michael D. Farley發(fā)明的用來提高身體對抗艾滋病、病毒性和傳染性疾病及癌癥的免疫功能的專利配方中，作為植物化學(xué)物質(zhì)的DIM是其主要成分之一。此外，DIM還能與DDP（cis-diam- minedichlorop latinum，DDP）聯(lián)合使用來抗腫瘤。DDP是抑制 DNA復(fù)制合成的化療藥，DIM可使細(xì)胞周期停滯于G1期而不能進(jìn)入S期，抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)其凋亡，二者聯(lián)合應(yīng)用可增強(qiáng)抗腫瘤的作用。因此，它可作為新一代抗癌劑的成分而得到廣泛應(yīng)用。本項目的主要研究內(nèi)容是開發(fā)一種更為清潔、高效、綠色的合成二吲哚甲烷及其衍生物的方法。以水為溶劑，通過對表面活性劑、添加劑

8、等的篩選，解決二吲哚甲烷衍生物在水相反應(yīng)時間長、收率低、底物適用適用范圍小等的問題。同時，對催化體系的重復(fù)利用進(jìn)行研究，為進(jìn)一步應(yīng)用研究打下基礎(chǔ)。3、實施該項目所具備的基礎(chǔ)、優(yōu)勢和風(fēng)險目前該項目已經(jīng)完成了文獻(xiàn)資料的查閱，我們完全有信心按期完成該項目。本項目的指導(dǎo)教師為吳家守博士，主要從事有機(jī)化合物的合成研究（特別是手性化合物的合成）。專業(yè)基本功扎實，已在mun.、 Green Chem.、Synlett.等國際核心期刊雜志上發(fā)表論文多篇。項目組成員在平時的實驗中表現(xiàn)突出。我們每個成員不僅有良好的敬業(yè)精神與熟練的實驗技能，還具有強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識和科研能力，態(tài)度認(rèn)真，工作負(fù)責(zé)。基于對有機(jī)化學(xué)、藥物化

9、學(xué)等化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)，每個成員都具有一定的化學(xué)知識和相關(guān)的實驗操作技能。我們每天約有68小時的空余時間可用于做實驗，且每個人的空余時間都比較集中和一致。在寒暑假期間，每個成員都可以留校進(jìn)行科研實驗，故我們會投入更多的時間和精力。臺州學(xué)院分析儀器齊全，不但擁有常規(guī)儀器，而且還擁有美國VARTAN-200MHz核磁共振儀一臺，Waters公司液質(zhì)聯(lián)用儀（Quattro Micro，ESI probe）一臺，Waters-600型四元梯度高效液相色譜儀一臺，日本島津FTIR-8400型紅外光譜儀等，能夠滿足正常的科研要求。該項目的難點可概況為以下兩方面：1）找到一種高效、無毒、廉價的催化劑；2）催化劑

10、或催化體系的循環(huán)多次使用。 這兩個問題的解決能大大降低生產(chǎn)成本，為以后的工業(yè)化大生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。而我們前期充分的文獻(xiàn)調(diào)研以及指導(dǎo)教師在水相反應(yīng)和催化劑的循環(huán)使用方面的多年研究經(jīng)驗為問題的解決提供很好的保障。4、項目計劃目標(biāo)在水相中以吲哚和苯甲醛為標(biāo)準(zhǔn)底物，首先進(jìn)行催化劑的篩選工作，目標(biāo)是找到廉價、低毒的催化劑。進(jìn)而對底物的適用范圍進(jìn)行考察。由于醛的反應(yīng)活性較高，酮的較低，將對酮底物的反應(yīng)活性作為考察的重點。最后將對催化劑或催化體系進(jìn)行循環(huán)使用進(jìn)行研究。目標(biāo)是實現(xiàn)催化劑或催化體系的多次循環(huán)使用。三、預(yù)期成果、知識產(chǎn)權(quán)形成及經(jīng)濟(jì)、社會效益分析1、 項目的預(yù)期成果及知識產(chǎn)權(quán)歸屬情況本項目的實施有望在國

11、內(nèi)重要期刊上發(fā)表論文一篇，知識產(chǎn)權(quán)歸臺州學(xué)院所有。2、 項目的市場前景分析研究表明DIM具有若干有益性質(zhì)，如心和腦保護(hù)活性、癌癥預(yù)防，和對經(jīng)前綜合癥（PMS）、子宮內(nèi)膜異位癥和宮頸發(fā)育不良的女性有益。進(jìn)行雌激素替換的女性以及患有雌激素相關(guān)病況（包括前列腺肥大）的男性也受益于DIM的補(bǔ)充。而且DIM還在體內(nèi)和體外模型中均顯示出多種抗癌效應(yīng)。因此，DIM具有很好的市場前景。3、 項目的盈利能力分析及財務(wù)預(yù)算該項目以吲哚和醛或酮為原料，合成DIM及其衍生物，由于以普通的水為溶劑，且使用廉價的催化劑，催化劑又能多次循環(huán)使用，因此具有成本非常低的特點。而DIM及其衍生物又具有很好的生理活性，因此該項目具

12、有很好的盈利能力。該項目申請經(jīng)費5000元，部門配套經(jīng)費5000元，共1萬元，可以完成實驗室的小試工作。經(jīng)費預(yù)算及經(jīng)費支出明細(xì)見下表：序號概算科目名稱合計（萬）省財政撥款經(jīng)費（萬）地方部門配套經(jīng)費（萬）（1）（2）（3）（4）1經(jīng)費支出（合計）10.50.52設(shè)備費0.10.13材料費0.30.34測試化驗加工費0.330.335燃料動力費0.050.056差旅費0.050.057出版/文獻(xiàn)/信息傳播0.10.18人員勞務(wù)費0.050.059管理費0.020.024、 項目的社會效益分析隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及3,3-二吲哚甲烷產(chǎn)品市場需求規(guī)模的不斷擴(kuò)大，本項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策，可有效緩解國內(nèi)市場的供需矛盾，有望形成自主知識產(chǎn)權(quán)，有利于加快地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為社會提供了部分就業(yè)機(jī)會。尤其是降低生產(chǎn)成本方面很有優(yōu)勢，若實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，能增強(qiáng)企業(yè)的盈利能力，有利于企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和壯大。四、項目實施進(jìn)度方案2012年3月-6月：水相中以吲哚和苯甲醛為標(biāo)準(zhǔn)底物，進(jìn)行催化劑的篩選工作，目標(biāo)是找到廉價、低毒的催化劑。2012年6月-9月：對底物的適用范圍進(jìn)行考察。由于醛的反應(yīng)活性較高，酮的較低，將對酮底物的反應(yīng)活性作為考察的重點。2012年9月-12月：對催化劑或催化體系進(jìn)行循環(huán)使用研究。目標(biāo)是實現(xiàn)催化劑或催化體系的多次循環(huán)使用。