一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶及其制备方法与应用，属于新型生物医用材料技术领域。所述胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶包括：短效胰岛素、基于二齿β‑环糊精的D‑葡萄糖专一性受体和聚丙烯酰胺水凝胶；所述聚丙烯酰胺水凝胶作为生物支架负载所述基于二齿β‑环糊精的D‑葡萄糖专一性受体，所述短效胰岛素预载于所述基于二齿β‑环糊精的D‑葡萄糖专一性受体中。所述制备方法工艺简单可控；通过D‑葡萄糖与基于二齿β‑环糊精的D‑葡萄糖专一性受体的特异结合，实现精确监测葡萄糖浓度变化，并按需触发胰岛素释放，因此能够用于制备降血糖药物或食品中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶及其制备方法与应用
本专利技术属于新型生物医用材料
，涉及一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶及其制备方法与应用。
技术介绍
葡萄糖是大多数细胞的主要能量来源，各种生物已经进化出许多复杂的机制来感知D-葡萄糖并适当地触发生物反应。对于人类来说，胰岛素的释放是由高血糖特别触发的，以调节其代谢。否则会导致高血糖或糖尿病。目前流行的治疗程序是胰岛素给药控制患者血糖水平，即血糖仪监测血糖变化，然后皮下注射胰岛素。然而，在治疗过程中，急性低血糖症状往往是由于过度使用胰岛素而诱发的，并伴有致命的危险。这对以胰岛素为基础的糖尿病治疗的安全性提出了巨大挑战。因此，研究人员致力于探索自动葡萄糖响应胰岛素释放系统，以提高治疗的安全性和有效性。该葡萄糖响应机制需要设计对D-葡萄糖专一性识别的化学配体和胰岛素自控释放系统，然而，当前用于D-葡萄糖专一性检测和胰岛素释放系统的化学材料的研发远远落后。现有的技术瓶颈在于将D-葡萄糖与其各种构型异构体(例如，D-果糖和D-半乳糖)区分开来，这些异构体具有细微的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶，其特征在于，包括：短效胰岛素、基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体和聚丙烯酰胺水凝胶；/n其中，聚丙烯酰胺水凝胶作为生物支架负载基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体，短效胰岛素预载于基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体中。/n

【技术特征摘要】
1.一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶，其特征在于，包括：短效胰岛素、基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体和聚丙烯酰胺水凝胶；
其中，聚丙烯酰胺水凝胶作为生物支架负载基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体，短效胰岛素预载于基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体中。


2.根据权利要求1所述的一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶，其特征在于，短效胰岛素、基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体和聚丙烯酰胺水凝胶的用料质量比为0.02～0.4mg:0.01～0.06mg:1mL。


3.根据权利要求1所述的一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶，其特征在于，所述基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体的结构式如下：





4.一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将NaH和2,6-O-二甲基-β-环糊精均匀分散于溶剂中得到反应介质，将所得反应介质进行一阶段反应，一阶段反应后继续加入葡萄糖桥联共轭物进行二阶段反应，二阶段反应后继续加入酸性添加剂释放D-葡萄糖模板，得到混合溶液，将所得混合溶液经过滤后洗涤，得到产物体系，将所得产物体系经过滤收集滤液B，将所得滤液B用氮气吹干，得到基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体；
2)利用丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、过氧化二硫酸钾、步骤1)制得的基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体和N,N,N',N'-四甲基乙二胺通过原位聚合反应，制得负载基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体的水凝胶；
3)向步骤2)所得负载基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体的水凝胶中预载短效胰岛素，制得胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶。


5.根据权利要求4所述的一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1)中，葡萄糖桥联共轭物通过以下操作制得：
以D-葡萄糖作为模板，与4-溴甲基苯硼酸进行共轭反应，得到产物介质；将所得产物介质经过滤除杂，得到滤液A；在惰性气氛下干燥所得滤液A干燥，得到葡萄糖桥联共轭物；
其中，4-溴甲基苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王任其，陈咏梅，田玉辉，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61