[发明专利]葡萄糖响应性的可注射纳米凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明属于高分子功能材料领域，具体涉及到一种可注射葡萄糖响应性纳米凝胶的制备方法，以甲基丙烯酸二甲氨乙酯、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯两种单体利用反相微乳液的聚合方法进行聚合制备得到纳米级的微凝胶。本发明制备的葡萄糖敏感型的可注射水凝胶，具有易于皮下注射、且能体内智能控制释放胰岛素以达到有效降低血糖的功能，可根据体系的pH值得变化实现智能调控，达到控释药物的目的，该方法采用常规原料及设备即可实现。

技术领域

本发明属于高分子功能材料领域，具体涉及到葡萄糖响应性的可注射纳米凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

糖尿病人群体越来越大，如何减轻糖尿病人的痛苦，这个课题应该被社会所重视。目前，出现了一种新型的糖尿病治疗方法，即葡萄糖敏感型自我调节药物传递系统。这种系统可以基于葡萄糖浓度的改变而连续自动调节释放药物，达到改善患者生活质量的目的。这种以高分子聚合物为载体的智能药物传递系统，为了能够更好地在人体内发挥作用，一般会制备成纳米水凝胶。这是由于纳米粒子尺寸更小，比表面积更大，包覆药物的效果更好，经常应用于生物医学方面。

层层自组装技术(LbL)作为一种多功能的和可调节的方法，已经成为了构造纳米级薄膜的主要选择。层层自组装技术是通过不同的作用力将基体、高分子材料、药物缔合在一起的，其主要作用力是由带相反电荷的物质之间的静电吸附作用、氢键、电荷转移等等。在药物控释的领域中，经常借助带正负电荷物质间的静电吸附作用来制备微胶囊。在治疗糖尿病的葡萄糖氧化酶体系中，由于葡萄糖氧化酶和胰岛素都是蛋白质，所以它们带正电荷还是带负电荷就与它们的等电点有关，葡萄糖氧化酶的等电点是4.9，胰岛素的等电点是5.4，当微环境pH大于其等电点时，它们就带负电荷，反之则带正电荷。这些使得层层自组装技术在药物控释方面有着很广泛的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种葡萄糖敏感型的可注射水凝胶，这种水凝胶需要具备易于皮下注射、且能在体内智能控制释放胰岛素以达到有效降低血糖的功能。

葡萄糖响应性的可注射纳米凝胶，是以甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)具有比较好的pH响应性，聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯(OEGMA)则具有很好的生物相容性，将两种单体利用反相微乳液的聚合方法进行聚合制备得到纳米级的微凝胶。

该葡萄糖响应性的可注射纳米凝胶的制备方法，包括以下过程：

按照以下质量和体积的比例投放物料；

(1)在装有冷凝管、搅拌器及导气管的反应容器中，加入分散剂span-60 0.5g-1.0g，加入30-50ml环己烷，通入氩气，加热至50-55℃，搅拌速度为300rpm；

(2)甲基丙烯酸二甲氨乙酯0.5-1.0g溶于5-10ml去离子水中，依次加入0.5-2.0g聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯、0.5-1.0g N-甲基苄胺，迅速搅拌使其溶解均匀得到混合液；

(3)步骤(2)所得的混合溶液加入到步骤(1)的环己烷中；

(4)称取15-20mg过硫酸铵溶解在1-2ml去离子水中，完全溶解后，加入反应容器中，反应容器升温至65℃，停止通入氩气，反应12-24小时，得到产物。

将产物还可以进一步的提纯，放入离心机中以1000转/分钟的速度离心15分钟，得到分层的产物，将上层清液倒掉，取出下层白色絮状固体，依次用环己烷、乙醇及蒸馏水各洗涤一次，每洗涤一次都要离心分离，得到最终提纯的产物。

制备过程中反应方程式如下：

这种葡萄糖响应性的可注射纳米凝胶用于胰岛素在人体内的可控释放。