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本论文旨在通过介孔碳材料处理胰岛素,探索胰岛素口服化的可行途径,提高胰岛素的口服生物利用度,建立糖尿病患者新型的胰岛素给药方式,避免传统皮下注射所造成的不良反应等危害。1.介孔碳作为口服多肽药动学性能评估本文制备介孔碳纳米材料,再利用介孔碳处理的荧光标记结合多肽FITC-QQMHLMSYAPGP(简称FQ,下同),将碳纳米材料处理的荧光多肽口服给小鼠,观察不同给药途径荧光标记多肽的吸收和组织分布,目的在于解决多肽给药途径的口服化。以葡萄糖、二氧化硅为原料,经溶解、高温煅烧及洗涤后制得介孔碳样品。将介孔碳处理经固相合成的荧光多肽FQ,然后将处理物分为空白对照组、口服荧光多肽组、静脉注射荧光多肽组和口服碳材料处理荧光多肽组,不同组别给药后开始计时,10 min后对动物进行乙醚麻醉、心脏灌流,取出心、肝、脾、肺、肾、脑等组织器官,置于10%的甲醛固定2小时,40%蔗糖脱水2小时,立即制作冰冻切片,进行荧光显微镜观察照相。通过荧光显微镜观察照相,分析荧光标记多肽FQ在小鼠组织中分布。结果显示,经灌胃给药10 min后,未经介孔碳纳米材料进行处理的荧光标记多肽组各器官中均未见荧光信号,而经过介孔碳纳米材料处理的荧光标记多肽口服后,荧光倒置显微镜在荷瘤裸鼠的心脏和肝脏组织冰冻切片均可观察到明显的绿色荧光信号,实验表明,经介孔碳纳米材料进行处理的荧光标记多肽FQ可以经灌胃给药吸收,并在主要脏器肝脏和心脏中富集,实现了多肽口服给药途径的吸收,为多肽的口服途径给药提供了一个重要的药物辅料,为临床开发口服多肽类药物制剂奠定了工作基础。2.胰岛素介孔碳纳米粒的制备及其口服药效学评价本文以三种性质不同的介孔碳材料,通过搅拌、挥发等方式制备出三种粒径大小不同的包载胰岛素的介孔碳纳米粒,通过扫描电镜图谱、透射电镜图谱及红外图谱对空白介孔碳材料和已合成的胰岛素介孔碳纳米粒的比表面积、孔容与孔径分别进行对比表征。此外,通过测量介孔碳材料对胰岛素溶液吸附后滤液中的胰岛素浓度从而计算介孔碳材料对胰岛素的载药量,采用FITC荧光标记介孔碳材料进行HCT-116细胞的吸附试验,并分析了胰岛素在模拟肠道环境的介质中的释放行为。最后,利用链脲佐菌素诱导建立糖尿病大鼠动物模型,进行口服胰岛素介孔碳纳米粒降血糖的药效学研究。结果表明,空白介孔碳材料和胰岛素介孔碳口服纳米粒的扫描电镜图谱和透射电镜图谱有显著区别,胰岛素介孔碳纳米粒的红外图谱显示出胰岛素的特征峰。吸附率和载药量测试表明,MCNI-1、MCNI-2及MCNI-3的吸附率分别为41.52%±1.99%、28.77%±0.30%及49.49%±1.78%,载药量分别为12.16%±0.51%、8.68%±0.08%及14.06%±0.43%,符合本实验的药效学需求。与未载药的介孔碳材料相比,胰岛素介孔碳纳米粒的比表面积、孔径和孔容等参数明显减小。另外,胰岛素介孔碳纳米粒在pH6.8 PBS溶液中的释放研究中,MCNI-1、MCNI-2及MCNI-3在15 min内的释放度分别能达到48.20%±8.93%、15.68%±5.50%及53.11%±3.69%,实现在模拟肠液环境中的有效释放。胰岛素介孔碳纳米粒按胰岛素50 IU/kg剂量进行糖尿病大鼠的口服胰岛素降糖药效学试验表明,口服给药4 h后糖尿病大鼠血糖显著降低,与皮下注射相比具备缓释的效果,其中MCNI-1、MCNI-2及MCNI-3对糖尿病大鼠血糖最低能降至初始血糖的13.2%±5.2%、62.3%±17.0%及48.7%±21.3%。FITC标记介孔碳对HCT-116吸附试验表明,本文所使用的介孔碳材料对HCT-116细胞具备一定的吸附能力,为日后胰岛素介孔碳纳米粒在肠道细胞的转运机制研究提供了基础。综上所述,本文制备的胰岛素介孔碳纳米粒达到了合理的吸附率和载药量,而且在糖尿病大鼠体内成功实现了口服胰岛素的降血糖效果,为开发出口服胰岛素制剂的提供了实验基础。