一种葡萄糖响应性胰岛素自调节释放载体的制备方法技术

技术编号:8725941 阅读:283 留言:0更新日期:2013-05-24 12:49
一种葡萄糖响应性胰岛素自调节释放微凝胶载体的制备方法属于药物控释与生物材料技术领域。所述方法包括:1)将葡萄糖氧乙基丙烯酸酯改性壳聚糖CS-GEA溶解于去离子水中,溶解后的溶液与活化后的Con?A溶液混合;2)将环己烷与乳化稳定剂吐温85混合,环己烷的体积毫升数与吐温85的质量克数之比为50~100:1;3)将1体积份数的步骤1)中所得的搅拌好的混合溶液滴加到40~80体积份数的步骤2)的混合液中得到分散液;4)将交联剂京尼平水溶液滴加到分散液中得到硬化的微凝胶颗粒;反应结束后静置,下层沉淀,离心、水洗干燥。本发明专利技术所制备的载体材料具有很好的葡萄糖响应性,并且该响应具有可重复性,利于胰岛素的自调节释放;同时该方法固定Con?A简单有效,成本低,实施方便,利于大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及ー种具有葡萄糖响应性、能够根据血糖需要自调节释放胰岛素的药物载体的制备方法,尤其是基于伴刀豆球蛋白与糖単元特异性相互作用的葡萄糖响应性胰岛素自调节释放载体的制备方法,属于药物控释与生物材料

技术介绍
:糖尿病是ー种严重的終身性疾病(分为I型和II型),表现为持续高血糖,主要病因是胰岛P细胞受损而引起的胰岛素绝对或相对分泌不足。糖尿病(I型以及严重的II型患者)最有效的治疗方法是每天多次皮下注射胰岛素,从而帮助人体血糖維持在正常水平。不幸的是,这种广泛应用的治疗方法亦不能很好的控制血糖,常常会引发低血糖这ー急性并发症,严重时甚至晕厥、休克,并且长期注射还会给病人带来很大不便,还可能引起过敏、水肿等副作用。因此,为寻求更有效舒适的治疗方法,人们致カ于开发新的胰岛素递送体系,包括新的递送路线,新的胰岛素剂型等。自调节胰岛素释放体系能够响应不同血糖浓度调节胰岛素释放量,因而能模拟胰岛的智能分泌胰岛素功能,它将给糖尿病人血糖平衡的控制带来很大帮助。葡萄糖响应性载体材料能够响应介质中葡萄糖浓度的变化而改变自身溶胀性质,因而适合用于制备自调节胰岛素释放体系。目前文献报道较多的葡萄糖响应性载体材料主要有三种(Progress in Polymer Science, 2010,35:278-301)分别是葡萄糖氧化酶体系、伴刀豆球蛋白体系和苯硼酸基团体系。其中,基于伴刀豆球蛋白的葡萄糖响应性体系对于葡萄糖的专一‘丨生最強。伴刀豆球蛋白(Concanavalin A, Con A)是ー种从刀豆中提取的植物凝集素,能够与葡萄糖以及含糖环的聚合物可逆地特异性结合。这种特性能够使Con A与含糖环聚合物(如右旋糖酐、糖基聚丙烯酸酷)特异性结合形成凝胶网络。当环境中葡萄糖浓度升高至一定水平吋,由于游离的葡萄糖与Con A的特异性结合作用更强,因此游离的葡萄糖能够竞争Con A-聚合物结合位点,从而使得凝胶网络解离而释放出包裹的胰岛素。而当环境中葡萄糖浓度低于一 定值时,Con A能够与聚合物再次结合,从而再次形成凝胶网络,使得体系能够根据血糖浓度变化可逆释放胰岛素。然而,在上述伴刀豆球蛋白体系中,Con A在溶胀过程中很有可能流失,不仅造成体系的葡萄糖响应性减弱,影响载体的可重复性,而且流失的Con A量增加时有可能引发人体免疫反应。为解决这ー问题,将Con A共价交联到与其具有特异性糖结合作用的聚合物基体中是ー种非常重要的方法。已有的文献报道中(Biomaterials,2006, 27:1586-1597;Carbohydrate Polymers, 2010,82:412-418)分别利用Con A与甲基丙烯酸酐的亲核取代反应以及Con A与丙烯酰氧こ基甲基丙烯酸酯的迈克尔加成反应对Con A进行改性使其带有可反应性碳碳双键,进而通过紫外光聚合与同样带有可反应性双键的右旋糖酐交联,得到了葡萄糖响应性的右旋糖酐-Con A基水凝胶。但是,以上方法除需要对配体聚合物右旋糖酐进行改性外,对Con A也需要先进行化学改性,不仅成本高,不易实现大規模生产,而且对Con A改性过程中难免造成部分失活,影响最终载体的葡萄糖响应能力。
技术实现思路
:本专利技术的目的是提供ー种葡萄糖响应性胰岛素自调节释放载体的制备方法,采用一种既与Con A具有特异性结合作用又能够通过交联剂直接与Con A交联的聚合物基体——糖基壳聚糖(葡萄糖氧こ基丙烯酸酯改性壳聚糖,CS-GEA)与Con A相互作用,并以京尼平为交联剂通过反相乳液分散法形成具有葡萄糖响应性的胰岛素自调节释放微凝胶载体。本专利技术所述的葡萄糖响应性胰岛素自调节释放微凝胶载体,通过CS-GEA与Con A的相互作用以京尼平为交联剂通过反相乳液分散法制备,具体包括以下步骤:I)将CS-GEA溶解于去离子水中,CS-GEA初始浓度为10 100mg/mL,溶解后的溶液与活化后的Con A溶液混合,CS-GEA与Con A的质量比为I 10:1,优选为3 8:1,搅祥2 5h ;2)将环己烷与乳化稳定剂吐温85混合,环己烷的体积毫升数与吐温85的质量克数之比为50 100:1,以500 800rpm转速于室温下搅拌0.5 2h ;3)将I体积份数的步骤I)中所得的搅拌好的混合溶液用注射器针头滴加到40 80体积份数的步骤2)的混合液中并保持与步骤2)相同转速继续搅拌0.5 2h得到乳白色分散液;4)将交联剂京尼平水溶液滴加到步骤3)得到的分散液中,保持反应36 48h得到硬化的微凝胶颗粒;5)反应结束后静置I 2h,去除上层油相,下层用沉淀溶剂沉淀,离心、水洗3-5次,经冷冻干燥即得葡萄糖响应性微凝胶载体。所述沉淀溶剂为甲醇,こ`醇,丙酮,异丙醇或ニ甲基亚砜。所述的CS-GEA由如下方法制备得到:将分子量为50 200kDa、脱こ酰度为86 90%的壳聚糖溶于体积百分数为0.5 2%的醋酸水溶液中,后滴加葡萄糖氧こ基丙烯酸酷水溶液,壳聚糖初始浓度为10 25mg/mL,葡萄糖氧こ基丙烯酸酯的初始浓度为0.2 0.8mol/L,葡萄糖氧こ基丙烯酸酯与壳聚糖分子中氨基的摩尔比为0.8 1.2:1,40 60° C下搅拌反应24 48h,反应结束后使用过量NaHCO3调节反应液的pH值至8_9,然后使用溶剂(溶剂包括甲醇,こ醇,丙酮,异丙醇,ニ甲基亚砜)进行沉淀,过滤收集固体组分,重新用去离子水溶解后使用截留分子量8 15kDa的透析膜在去离子水中透析4 7天,经冷冻干燥得到取代度为1.5 3的CS-GEA。所述的Con A活化溶液由如下方法得到:将Con A溶于含有0.lmol/LKCl, 0.lmmol/LCaCl2, 0.lmmol/L MnCl2 的 pH7.0 7.8 的缓冲溶液中,Con A 初始浓度为I 10mg/mL,缓冲溶液优选为磷酸盐缓冲液、三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液、磷酸盐-柠檬酸缓冲液三者之一,静置6h以上。所述的交联剂京尼平的初始浓度为I 10mg/mL,京尼平质量为CS-GEA与Con A质量总和的5% 12%。本专利技术的有益效果:使用的聚合物基体既与Con A具有特异性结合作用,又能够通过京尼平直接与Con A共价交联,避免了 Con A改性过程造成的损失,从而保证了该方法所制备的载体材料具有很好的葡萄糖响应性,并且该响应具有可重复性,利于胰岛素的自调节释放;同时该方法固定Con A简单有效,成本低,实施方便,利于大規模生产。具体实施方式:实施例1:DCS-GEA的制备:将分子量为50kDa、脱こ酰度为90%的壳聚糖溶于体积百分数为0.5%的醋酸水溶液中,后滴加葡萄糖氧こ基丙烯酸酯水溶液,壳聚糖初始浓度为10mg/mL,葡萄糖氧こ基丙烯酸酯的初始浓度为0.2mol/L,葡萄糖氧こ基丙烯酸酯与壳聚糖分子中氨基的摩尔比为0.8:1,40° C下搅拌反应24h,反应结束后使用过量NaHCO3调节反应液的pH值至8-9,然后使用甲醇溶剂沉淀,过滤收集固体组分,重新溶解后于去离子水中透析(透析膜截留分子量8Da) 4天,经冷冻干燥得到取代度为1.5的CS-GEA。2) Con A 活化液的制备:将 Con A 溶于含有 0.lmol/L KCl, 0.本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种葡萄糖响应性胰岛素自调节释放微凝胶载体的制备方法,所述方法包括:1)将葡萄糖氧乙基丙烯酸酯改性壳聚糖CS?GEA溶解于去离子水中,CS?GEA初始浓度为10~100mg/mL,溶解后的溶液与活化后的Con?A溶液混合,CS?GEA与Con?A的质量比为1~10:1,搅拌2~5h;2)将环己烷与乳化稳定剂吐温85混合,环己烷的体积毫升数与吐温85的质量克数之比为50~100:1,以500~800?rpm转速于室温下搅拌0.5~2h;3)将1体积份数的步骤1)中所得的搅拌好的混合溶液用注射器针头滴加到40~80体积份数的步骤2)的混合液中并保持与步骤2)相同转速继续搅拌0.5~2h得到乳白色分散液;4)将交联剂京尼平水溶液滴加到步骤3)得到的分散液中,保持反应36~48h得到硬化的微凝胶颗粒;5)反应结束后静置1~2h,去除上层油相,下层用沉淀溶剂沉淀,离心、水洗3?5次,经冷冻干燥即得葡萄糖响应性胰岛素自调节释放微凝胶载体。

【技术特征摘要】
1.ー种葡萄糖响应性胰岛素自调节释放微凝胶载体的制备方法,所述方法包括: 1)将葡萄糖氧こ基丙烯酸酯改性壳聚糖CS-GEA溶解于去离子水中,CS-GEA初始浓度为l(TlOOmg/mL,溶解后的溶液与活化后的Con A溶液混合,CS-GEA与Con A的质量比为I 10:1,搅拌2 5h; 2)将环己烷与乳化稳定剂吐温85混合,环己烷的体积毫升数与吐温85的质量克数之比为50^100:1,以500 800 rpm转速于室温下搅拌0.5 2h ; 3)将I体积份数的步骤I)中所得的搅拌好的混合溶液用注射器针头滴加到40 80体积份数的步骤2)的混合液中并保持与步骤2)相同转速继续搅拌0.5^2h得到乳白色分散液; 4)将交联剂京尼平水溶液滴加到步骤3)得到的分散液中,保持反应36 48h得到硬化的微凝胶颗粒; 5)反应结束后静置f2h,去除上层油相,下层用沉淀溶剂沉淀,离心、水洗3-5次,经冷冻干燥即得葡萄糖响应性胰岛素自调节释放微凝胶载体。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的萄萄糖氧こ基丙烯酸酯改性壳聚糖CS-GEA由如下方法制备得到:将分子量为5(T200kDa、脱こ酰度为86 90%的壳聚糖溶于体积百分数为0.5^2%的醋酸水溶液中,然...

【专利技术属性】
技术研发人员:聂俊殷瑞雪
申请(专利权)人:北京化工大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1