乳化法制备葡萄糖响应性核壳微球用于可调控胰岛素递送

摘要

糖尿病是一种血糖代谢紊乱疾病，其在长时间内导致人体血糖呈高血糖水平，已经成为危害人类健康的三大疾病之一。对于Ⅰ型和晚期Ⅱ型糖尿病的治疗，目前最有效的方法为多次皮下注射胰岛素和定期监测血糖水平。然而，这种疗法是不方便和痛苦的，需要依赖患者自身操作。更重要的是，这种常规治疗中血糖变化和药物治疗没有直接耦合，不能严格控制患者的血糖水平。因此，研究人员开发了多种基于葡萄糖响应性的胰岛素递送控制系统。该控制释放系统持续且自动地进行胰岛素递送，对葡萄糖水平的变化做出适当反应。近年来，根据病人个体需求而开展的个性化治疗在糖尿病治疗中得到越来越多的关注，可帮助糖尿病患者实现精确的血糖控制，改善胰岛素敏感性并降低并发症的风险。因此开发葡萄糖响应性胰岛素递送系统，使其水凝胶网络的组成能够根据每个患者的个体需求调节从而实现期望的响应速率，这种量身定制的需求很大。
　　本文首先从伴刀豆球蛋白(ConA)-葡聚糖体系的响应机理着手，通过油包水(W/O)乳化法成功制备ConA-葡聚糖葡萄糖响应性载药微球，深入探讨微球系统配方组成的差异对其响应行为的影响，从配方组成上实现对Con A-葡聚糖系统响应行为的调控。其次设计并通过水包油包固(S/O/W)双乳法成功制备了壳层为光响应性聚合物的葡萄糖响应性核壳微球，进一步调控胰岛素释放速率和葡萄糖响应性释放模式。光响应性壳层的加入，降低了核壳微球的突释效应、延长了累积释放时间、减少了药物释放速率等，实现了通过光调控微球药物释放行为的理念。此外，经验证被微球释放出的胰岛素保持活性，且微球对HDF细胞没有毒性。

目录

声明

摘要

符号和缩略词说明

第一章 绪论

1．1 糖尿病治疗的现状及前景

1．2 葡萄糖响应性材料的研究进展

1．2．1 苯硼酸基团体系

1．2．2 葡萄糖氧化酶体系

1．2．3 伴刀豆球蛋白体系

1．3 微球药物载体制备方法和分类

1．4 核壳微球用于药物释放研究进展

1．5 光响应性聚合物的研究进展

1．6 论文选题思路

第二章 伴刀豆球蛋白-糖配体亲和性测试及根据亲和性设计葡萄糖响应性配方

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂及仪器

2．2．2 不同分子量和取代度的Dex-GMA制备

2．2．3 ITC测试

2．2．4 不同响应性配方微球制备及形貌表征

2．2．5 胰岛素载药量和包封率测量

2．2．6 体外胰岛素释放试验

2．2．7 释放胰岛素的生物活性

2．2．8 微球体外细胞毒性表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 Dex-GMA的精确分子量分析

2．3．2 Con A与Dex-GMA及葡萄糖的亲和性分析

2．3．3 Con A-糖基葡萄糖响应性系统的响应机理分析

2．3．4 根据亲和性设计Con A／Dex-GMA配比

2．3．5 微球形貌及粒径分析

2．3．6 可调节的葡萄糖响应速率和释放行为

2．3．7 释放胰岛素的生物活性

2．3．8 微球细胞毒性分析

2．4 结论

第三章 改性葡聚糖-伴刀豆球蛋白核壳微球的制备及表征

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂及仪器

3．2．2 光二聚基团改性葡聚糖(DEX-CCH)的合成及表征

3．2．3 DEX-CCH的光交联性能表征

3．2．4 核壳微球的制备

3．2．5 核壳微球的形貌及核壳结构表征

3．2．6 核壳微球的热失重表征

3．2．7 核壳微球的载药量和包封率表征

3．2．8 核壳微球的葡萄糖响应性药物释放行为表征

3．2．9 光照对核壳微球的释放行为影响

3．2．10 被释放胰岛索活性表征

3．2．11 核壳微球的体外细胞毒性表征

3．3 结果与讨论

3．3．2 DEX-CCH的光交联性能分析

3．3．3 核壳微球的形貌和核壳结构分析

3．3．3 核壳微球的XPS表层组分分析

3．3．4 核壳微球的热性能分析

3．3．5 核壳微球的葡萄糖响应性及光调控胰岛素释放行为分析

3．3．6 被释放胰岛素活性表征

3．3．7 微球的体外细胞毒性分析

3．4 结论

第四章 结论与展望

参考文献

致谢

究成果及发表的学术论文

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