负载胰岛素的壳聚糖-苯硼酸接枝物的制备及体外释放

摘要

糖尿病（Diabetes）是一种以基础代谢紊乱、高血糖为特征的常见疾病，是继肿瘤、心脑血管疾病之后又一大侵害人类身体健康与生命的病症。胰岛素是目前治疗糖尿病的首选药物，但胰岛素的长期注射会引发过敏反应、胰岛素神经炎、肥胖、胰岛素抵抗、皮下脂肪萎缩等不良反应。为提高胰岛素给药安全性，设计一种葡萄糖响应性载体可改善胰岛素的药物依从性，缓解病患疼痛。苯硼酸是一类Lewis酸，能与1，2位或1，3位羟基结合形成稳定的硼酸酯结构。利用这种特性，可使引入了苯硼酸的高分子材料具有葡萄糖响应性并具有胰岛素调控释放作用。 本研究是以苯硼酸为葡萄糖响应基团，接枝到壳聚糖这类天然高分子的结构上，达到葡萄糖智能响应性，对胰岛素实现控释和缓释作用。以1-乙基-3-（3-二甲氨基丙基）碳二亚胺（EDC）/N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）为活化剂活化3-羧基-4-氟苯硼酸（FPBA），并将其接枝到壳聚糖（CS）上，形成壳聚糖-苯硼酸聚合物（CS-FPBA）。本研究采用三种不同分子量的壳聚糖，系统地研究了溶剂类型、pH值、原料配比、活化时间和反应时间等因素对接枝反应的影响；并研究了材料对胰岛素的负载和体外释放，确定了胰岛素的释放量与葡萄糖浓度的响应关系。实验结果表明，可获得最大接枝率的反应条件分别为：DMSO/PBS溶剂体系、原料配比CS:FPBA:EDC:NHS=1:2:2:2、4h活化时间和24h反应时间，2.2kDa壳寡糖的最佳反应pH值为5，50.0kDa壳聚糖的为8，400.0kDa壳聚糖的为12。产物对胰岛素的包封率为46~56%，载药量为23~27wt%。材料对葡萄糖具有响应性，可智能控释和缓释胰岛素，模拟人体高血糖环境下，胰岛素可被完全释放。另外，细胞毒性实验表明，材料对3T3细胞基本无毒性，具有体内应用潜力。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 糖尿病及治疗方式

1.1.1糖尿病简介

1.1.2 治疗方式

1.2 葡萄糖响应体系

1.2.1 GOD体系

1.2.2 Con A体系

1.2.3 PBA体系

1.3 壳聚糖在糖尿病治疗中的应用

1.4 课题设计思路

1.4.1 研究目的

1.4.2选题依据

1.4.3 研究意义

第二章 壳聚糖-苯硼酸接枝物的制备与表征

2.1 实验材料

2.1.1 实验材料

2.2.1 壳聚糖及壳寡糖的纯化

2.2.2 壳聚糖及壳寡糖脱乙酰度的测定

2.2.3 CS-FPBA的制备

2.2.4 CS-FPBA的表征

2.2.5 CS-FPBA的溶解性

2.3 结果与讨论

2.3.1壳聚糖的脱乙酰度

2.3.2 CS-FPBA的结构表征

2.3.3 接枝率的影响因素

2.3.4 CS-FPBA的溶解性

2.4 本章小结

第三章 CS-FPBA对胰岛素的负载、释放性能研究及细胞毒性

3.1 实验材料

3.1.1 实验试剂

3.1.2 实验仪器

3.2 实验方法

3.2.1 葡萄糖结合性能测定

3.2.2 胰岛素的负载与包封率和载药量的测定

3.2.3 胰岛素的体外释放

3.2.4 CS-FPBA及载药粒子的粒径、Zeta电位测定与形貌观察

3.2.5 NIH-3T3细胞毒性实验

3.3 结果与讨论

3.3.1 葡萄糖结合性能测定

3.3.2 形貌观察

3.3.3 粒径与Zeta电位测定

3.3.4 胰岛素体外释放

3.3.5 细胞毒性实验

3.4 本章小结

第四章 总结与展望

4.1 全文总结

4.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的科研成果

致谢