蛋白类药物活性高、特异性好、疗效显著,近年来在制药领域受到广泛关注,但是其结构复杂、半衰期短、稳定性差,往往需要高频率给药,这不仅增加了患者的痛苦而且容易引发各种副作用,在一定程度上限制了蛋白类药物的发展。因而,提高蛋白类药物的稳定性,减少注射频率,研制蛋白大分子药物的长效缓释剂型成为制剂领域的重要任务。利用FDA批准的生物可降解高分子材料聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)构建微球系统是药物缓控释研究中的重要方法,并且在诸多小分子药物和多肽药物的研发中获得成功。但是PLGA微球注射进入体内后,通过酯键水解的方式逐渐降解为乳酸和羟基乙酸,两种酸性分子的大量积累引起微球内部p H的降低,造成了蛋白药物的变性和失效,将其应用于蛋白大分子药物缓释领域遇到了瓶颈和困难。PCADK是一种聚缩酮类高分子化合物,结构单元以缩酮键连接,其最大的优势在于可降解为中性产物而不引起周围环境p H的降低,这恰恰弥补了PLGA的不足。然而PCADK的降解是酸敏感的,在中性生理条件下降解非常缓慢,因此PCADK目前只应用在靶向炎症、肿瘤等酸性部位的药物传递系统中,并没有应用在常规注射递药体系中。在本文中,我们制备了一种可用于常规注射的PCADK/PLGA混合微球,利用PLGA最初降解的酸性产物触发PCADK快速降解,从而改善PLGA微球释放行为,缓解PLGA微球的酸性微环境,提高微球内部蛋白药物稳定性。本论文研究内容包含以下四部分:(1)PCADK的合成表征及生物相容性研究首先,我们合成了高分子材料PCADK,并利用NMR、GPC和DSC等技术进行了材料性质表征,并在不同p H条件下考察了PCADK的降解性质。通过材料的急性毒性实验、热原实验、细胞毒性实验、溶血实验和皮肤过敏实验,我们证明了PCADK具有良好的生物相容性和血液相容性,应用于人体安全可靠。(2)PCADK降解产物的蛋白相容性研究为了研究PCADK降解产物对蛋白的影响,我们以BSA,Ig G和rh GH三种蛋白为模型,通过SEC-HPLC,SDS-PAGE,圆二色谱,荧光光谱和去垂体大鼠增重等方法考察了孵育在PCADK降解产物中蛋白的结构完整性,二级结构,三级结构和药理学活性。实验结果表明,与PLGA相比,PCADK降解产物孵育的蛋白具有更好的结构稳定性,蛋白聚集和分解明显减少,二级结构和三级结构也具有更接近自然状态的构象。PCADK降解产物孵育的rh GH在7天内能够引起去垂体大鼠发生12.5 g的体重增长,而注射PLGA降解产物孵育的rh GH后,去垂体大鼠体重只增加了5 g左右,这表明PCADK降解产物能够更好地保持蛋白药物的药理活性。与PLGA相比,PCADK的降解产物更有利于蛋白结构和药理活性的稳定,为PCADK应用于蛋白给药体系提供了实验依据。(3)载模型蛋白BSA的PCADK/PLGA微球制备与评价我们以不同比例的PCADK与PLGA混合制备载模型蛋白BSA的缓释微球。通过表征微球形态,载药量,包封率和微球体外释放获得了PCADK与不同型号PLGA的最佳混合比例。当PCADK与PLGA 2A、PCADK与PLGA 4A混合比例为2:8,PCADK与PLGA HIGH混合比例为5:5时,微球具有较好的形态,包封率和释放行为。然后,PCADK/PLGA微球与PLGA微球对比考察了蛋白药物的结构稳定性,PCADK/PLGA HIGH微球和PCADK/PLGA 4A微球的BSA聚集与PLGA HIGH微球和PLGA 4A微球相比分别减少了50%和22%,实验结果表明PCADK/PLGA微球明显减少了BSA的聚集,提高了BSA的稳定性。为了探究PCADK/PLGA微球提高蛋白稳定性的机理,我们使用SEM、重量分析、激光扫描共聚焦显微镜等技术考察了混合微球降解过程中的形态学变化、重量变化和微球内部p H变化,发现PCADK/PLGA微球孵育过程中表面的孔洞为药物的释放提供了路径,为酸性物质的排出提供了通道,因此PCADK/PLGA微球可以缓解微球内部的酸性,提高蛋白稳定性,改善蛋白的释放行为。(4)生长激素PCADK/PLGA缓释微球研究最后,在装载BSA的PCADK/PLGA微球研究基础上,我们将PCADK/PLGA混合微球技术应用在蛋白药物rh GH的缓释研究上。通过改变不同的制备参数,制备了一系列载rh GH的PCADK/PLGA混合微球,并且通过考察微球性质筛选出了最优制备参数和最佳微球处方。通过检测大鼠血液中rh GH含量,考察了大鼠体内药动学,实验结果表明,PCADK/PLGA混合微球相比PLGA微球在大鼠体内具有更高的生物利用度。我们还考察了大鼠体内IGF-1因子水平,结果显示PCADK/PLGA微球组的AUC达到了PLGA微球组的1.5倍,说明PCADK/PLGA微球具有更高的IGF-1响应。最后我们利用耳道穿刺法成功建立了去垂体大鼠模型,并研究了去垂体大鼠体重增长,结果表明PCADK/PLGA微球组大鼠经过14天的治疗,平均体重增长了约30 g,远高于PLGA微球组15 g的体重增长。载rh GH的PCADK/PLGA微球具有更好的增重效果,说明其相比PLGA微球具有更好的药效。综上所述,将PCADK与PLGA混合制成微球后,改善了蛋白药物的释放行为和微球内部p H微环境,提高了释放的蛋白药物的稳定性和药理学活性。因此,PCADK/PLGA混合微球在蛋白药物长效缓释领域具有较大的应用潜力。