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糖尿病严重危害人类健康,其患者也越来越多。目前治疗糖尿病的有效方法是注射胰岛素,此方式虽然能暂时降低血糖含量至正常水平,但是存在较大弊端:胰岛素的注射量与实际需求量不匹配而导致低血糖,产生一系列副作用,且需要多次重复注射。若能根据血糖浓度实时动态调节胰岛素的给药量,则可避免传统注射疗法的弊端。因此,本文基于具有葡萄糖响应性的苯硼酸修饰改性生物基原料,制备葡萄糖响应性的生物基载体,调控组分比例、组分结构、载体微观结构及响应机理,考察载体的稳定性、糖响应性、胰岛素的可控释放性等性能,对糖尿病的治疗有重要的理论意义。1.γ-聚谷氨酸-苯硼酸/阳离子瓜尔胶凝胶的制备与性能选用功能单体3-氨基苯硼酸(APBA)改性γ-聚谷氨酸(γ-PGA),合成γ-聚谷氨酸-苯硼酸(γ-PGA-PBA)改性生物大分子。再用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(CHGTA)对瓜尔胶(GG)进行改性,制备得到阳离子瓜尔胶(CGG)。将γ-PGA-PBA和CGG按照一定比例混合,通过形成硼酸酯键得到具有葡萄糖响应性的凝胶。通过改变组分结构研究凝胶的形成条件,结果表明只能基于APBA改性的γ-PGA和阳离子化的GG才可形成凝胶;利用流变仪测试凝胶的流变性能,发现凝胶具有剪切变稀的性质,因而凝胶具有可注射性;凝胶内部的多孔结构利于胰岛素的包埋,在高浓度葡萄糖溶液中,凝胶对胰岛素的释放较快。2.ε-聚赖氨酸-苯硼酸/阳离子瓜尔胶凝胶的制备与性能为制备具有更优稳定性及糖响应性的生物基凝胶,选用不同分子量的聚氨基酸制备凝胶。选用功能单体4-甲酰基苯硼酸(FPBA)对ε-聚赖氨酸(ε-PL)进行改性,合成ε-聚赖氨酸-苯硼酸(ε-PL-PBA)。混合ε-PL-PBA与CGG在碱性条件下可形成凝胶;利用流变仪测试凝胶的流变性能,发现凝胶强度受PBA含量影响较小,受固含量影响较大;凝胶具有剪切变稀的性质,可利用注射器进行注射;进一步考察糖响应性与药物释放性能,结果表明:凝胶在4 mg/mL的葡萄糖溶液中浸泡24 h即解体,在高浓度葡萄糖溶液中,凝胶对胰岛素的释放较快。MTT测试结果显示凝胶无明显细胞毒性,细胞存活率较高,细胞形态良好。3.ε-聚赖氨酸-苯硼酸/胰岛素/葡萄糖氧化酶纳米粒子的制备及性能设计在载体中引入葡萄糖氧化酶(GOx),以提高载体对葡萄糖的响应性。利用ε-聚赖氨酸-苯硼酸(ε-PL-PBA)与胰岛素(Ins)、GOx共组装制备葡萄糖响应性的纳米粒子。利用纳米粒度仪测试纳米粒子的粒径,发现在pH小于7时,纳米粒子的粒径随着pH的升高而增大;扫描电子显微镜(SEM)观察纳米粒子,其直径约为120 nm,呈球形。糖响应性与药物释放性能结果表明:纳米粒子在无葡萄糖存在时较稳定,在有葡萄糖存在的条件下会产生响应性释放。MTT测试结果显示ε-PL-PBA无明显细胞毒性,细胞存活率较高,细胞形态良好。通过合理设计,本论文制备了三种生物基糖响应性载体,数据结果表明,载体具有较好的葡萄糖响应性,生物相容性,有望应用于细胞培养、药物控制释放等生物医学领域。