含聚肽片段的胰岛素递送体系的合成及二级结构对糖响应行为的研究

摘要

针对目前糖响应胰岛素递送体系耐盐离子强度有限，在生理条件(pH7.4，0.15M PBS)下稳定性差的不足，本课题通过引入聚肽采用共自组装方式形成复合纳米粒子对原有糖响应体系进行改善，聚肽自身具有非常好的生物相容性和生物可降解性，同时人工设计合成的特定序列聚肽通过自组装能形成独特的二级构象，二级构象的存在能够赋予单独纳米粒子不具有的特点和优势，而这为解决糖响应体系的不稳定带来潜在的价值。本课题将着重研究就引入聚肽聚合物采用共自组装方式所赋予复合纳米粒子独特的结构，进而进一步阐明不同二级结构对纳米粒子性质的影响，具体如下:
　　1、对以mPEG-b-PBLG20质量百分数为75％与mPEG-b-PPBDEMA75共自组装形成的复合纳米粒子在生理条件下(0.15M PBS，pH7.4)能保持稳定，从圆二色光谱、FTIR以及DLS多种角度进行分析，发现由于聚肽的引入使得复合纳米粒子具有二级结构，在75％最优组装比例下，其α-helix和β-sheet的总和所占比例超过50％，作为复合纳米粒子的主导构像，而作为维持这两种二级构象的氢键作用力使得复合纳米粒子耐盐极限提升至0.15M;同时设计以PEG-b-PLA和PEG-b-PS两种不具有二级构象但疏水驱动力强的聚合物做为对比材料，结果发现无论以何种百分数与mPEG-b-PPBDEMA75比共组装其形成的复合纳米粒子均在生理盐浓度下均表现的极其不稳定以及糖响应行为不可控。另一方面，保持糖响应聚合物不变，合成出不同重复单元的聚肽，在同样质量百分数为75％情况下共自组装，纳米粒子依然能稳定存在而不会因为高盐离子强度而自身瓦解，同时能高度识别不同糖浓度，即正常血糖浓度不发生响应，高血糖浓度所包裹药物分子稳定释放，从而实现药物分子智能可控释放，达到治疗疾病的目的。
　　2、以mPEG-b-PBLG60为聚合物框架，进行不同程度的脱保护，得到两个无规嵌段共聚物分别为:mPEG-b-(PBLG20-co-PLG40)60(RCP-1)和mPEG-b-(PBLG48-co-PLG12)60(RCP-2)，利用NMR对其结构进行表征，利用紫外浊度法探究了其组装条件，包裹芘测定其临界胶束浓度，最终按质量百分数为75％与mPEG-b-PPBDEMA75共自组装得到粒径均一稳定的复合纳米粒子，通过圆二色谱表征发现在pH7.4情况下，RCP-1和RCP-2呈现出random coil和β-sheet占主导的现象，这与mPEG-b-PBLG60形成的α-helix占主导完全不同，研究发现RCP-1的复合纳米粒子耐盐极限降至0.05M，RCP-2复合纳米粒子只能耐受0.10M PBS缓冲液，并在各自耐盐离子强度下研究了糖响应行为，结果表明由于聚合物结构不同使得形成的复合纳米粒子表现出不同的构象，维持不同构象之间作用力的差异又造成纳米粒子耐盐能力不同。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．2．1 基于葡萄糖氧化酶和凝集素蛋白的药物载体

1．2．2 基于PBA的糖响应体系

1．3 聚肽概述

1．3．1 基于蛋白二级结构的组装体

1．3．2 聚肽二级结构之间转变因素

1．4 课题研究的目的、意义与内容

1．4．1 课题研究的目的与意义

第二章 引入聚肽对纳米粒子耐盐稳定以及糖响应行为研究

2．1 引言

2．2．1 主要试剂

2．2．2 主要仪器

2．3 实验部分

2．3．2 两亲性聚合物聚乙二醇-嵌-聚谷氨酸苄酯(mPEG110-b-PBLG)的合成

2．3．3 两亲性聚合物临界胶束浓度(CMC)的测定

2．3．4 复合纳米粒子的制备及表征

2．3．5 包裹FITC-INS复合纳米粒子溶液的制备

2．3．6 复合纳米粒子耐盐稳定性以及糖响应胰岛素释放行为的探究

2．4 结果讨论

2．4．1 两亲性聚合物mPEG110-b-PPBDEMA合成表征

2．4．2 两亲性聚合物mPEG110-b-PBLG合成表征

2．4．3 对mPEG-b-PBLG20与mPEG110-b-PPBDEMA形成的复合纳米粒子耐盐稳定性及糖响应行为实验研究

2．4．4 不同质量百分数聚乙二醇-嵌-聚乳酸(PEG-b-PLA)(CP-1)与聚乙二醇-嵌-聚苯乙烯(PEG-b-PS)(CP-2)分别与糖响应聚合物mPEG110-b-PPBDEMA75共自组装复合纳米粒子耐盐稳定性研究

2．4．5 以聚合物mPEG-b-PBLG28和mPEG-b-PBLG60质量分数为75％与mPEG110-b-PPBDEMA75共自组装复合纳米粒子耐盐稳定性以及糖响应行为研究

2．5 本章小结

第三章 二级结构对糖响应行为的影响

3．1 引言

3．2 主要试剂及仪器

3．2．1 主要试剂

3．2．2 主要仪器

3．3 实验部分

3．3．2 两亲性聚合物临界胶束浓度的测定(CMC)

3．3．3 紫外浊度法测定聚合物组装性能

3．3．4 聚合物单独自组装以及共自组装复合纳米粒子的制备以及表征

3．3．5 复合纳米粒子包裹FITC-INS耐盐能力探究

3．3．6 复合纳米粒子包裹FITC-INS糖响应胰岛素释放行为研究

3．4 结果与讨论

3．4．1 两亲性含聚肽片段聚合物mPEG-b-(PBLG-co-PLG)

3．4．2 聚合物自组装条件的探究以及复合纳米粒子的制备和表征

3．4．3 复合纳米粒子耐盐能力探究

3．4．4 复合纳米粒子糖响应胰岛素释放行为研究

3．5 本章小结

第四章 全文总结与展望

4．1 全文总结

4．2 展望

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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