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胰高血糖素样肽-1(GLP-1)作为治疗Ⅱ型糖尿病的重要靶点之一,相对传统药物,具有不易引起低血糖等优点。但由于天然GLP-1体内循环时间短,使用受限。因此,GLP-1长效受体激动剂的开发已成为国内外研究热点。现有修饰GLP-1的合成聚合物(如PEG、PLGA),虽然可以有效改善GLP-1的药动学与药效学,但这些聚合物的长期使用容易引发不良的免疫原性反应。两性离子多肽具有优秀的抗蛋白质非特异性吸附(nonfouling)功能,独特的体内酶降解能力和正常代谢的优势。为了实现GLP-1类似物更加平稳的体内缓释,优秀的血液循环能力,提高药效和生物利用度,避免不良的免疫原性反应,本工作设计了聚谷氨酸-赖氨酸两性离子多肽(poly(EK))修饰的GLP-1衍生物(poly(EK)-Lira),并对其结构特征、体外活性、体内药效、药代动力学及免疫原性等进行考察。本文主要包括以下几个部分:(1)以Nα-(δ-苄基-L-谷氨酰)-Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸为单体,以HOBt和EDC·HCl为缩合剂,以N-叔丁氧羰基-S-三苯甲基-L-半胱氨酸为封端剂,进行聚合后脱保护,得到半胱氨酸封端的两性离子多肽(poly(EK))。端氨基被芴甲氧羰基保护的GLP-1衍生物中的赖氨酸残基的ε氨基经马来酸酐修饰后,与所述半胱氨酸封端的两性离子多肽的巯基相连,再在碱性条件下脱去芴甲氧羰基,得到poly(EK)-Lira。通过了 一系列测试及表征,证实合成所得聚谷氨酸-赖氨酸两性离子多肽(poly(EK))修饰的GLP-1衍生物(poly(EK)-Lira)是目标分子。通过一系列测试及表征,包括动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)、圆二色光谱(CD)、临界胶束浓度(CMC)测定等方法,证实poly(EK)-Lira可以分散在水中形成内核疏水(Lira-mainchain)外核亲水(poly(EK))的胶束。(2)采用在大鼠INS1细胞培养环境中添加poly(EK)-Lira、Lira-mainchain和PBS的方法,比较因这些物质刺激导致的大鼠INS1细胞增殖情况,并定量比较增值率与上述物质浓度的关系;比较因这些物质刺激导致的大鼠INS1细胞胰岛素的分泌,并定量比较分泌量与上述物质浓度的关系,以此证明poly(EK)-Lira对保持生物活性的优势。(3)通过测量给药后Ⅱ型糖尿病SD大鼠的血糖,研究poly(EK)-Lira在Ⅱ型糖尿病大鼠体内控制血糖能力,直接证明其体内活性,并通过与利拉鲁肽体内控糖能力的比较,说明poly(EK)-Lira具有实际控制血糖的优势。通过测量给药后不同时间点血清中GLP-1的含量,研究poly(EK)-Lira的血药浓度随时间的变化,通过活体成像技术研究Cy5.5标记后的poly(EK)-Lira在皮下的滞留时间,以此说明poly(EK)-Lira具有长效性。(4)通过观察连续三周皮下注射poly(EK)-Lira的SD大鼠注射位点组织切片,证实poly(EK)-Lira不易引起炎症反应,并与PEG-Lira和PBS对比,说明poly(EK)的修饰改进了原有产生不良免疫原性的问题;通过检测连续三周皮下注射poly(EK)-Lira的SD大鼠血清中poly(EK)抗体,并与注射相同次数与剂量的PEG-Lira的SD大鼠血清中抗PEG-Lira抗体进行对比,以此给出poly(EK)-Lira具有更优异的组织相容性的直接证据。