摘要
糖尿病是全球范围内的一种慢性终身性疾病，它给人们带来沉重的负担，威胁着人类的健康，胰岛素是糖尿病治疗的有效药物之一，是体内唯一降血糖的蛋白质激素，但它易被胃酸和胃肠道消化酶降解导致失活，所以胰岛素给药以注射为主。由于胰岛素半衰期短，需要频繁注射，长期频繁注射给患者带来诸多不便，容易感染并且带来一些并发症，所以口服胰岛素给药载体的研发越来越受关注。目前一些口服胰岛素载体存在不可降解性、在人体内不稳定、在胃内释放但在肠内释药时间短的问题，为了解决这些问题，本课题采用了天然高分子凝胶材料，制备出了一种载荷胰岛素的口服双相凝胶珠，内相封装胰岛素，外相对其进行包裹，可以保护胰岛素不受胃酸和胃消化酶的破坏，达到缓慢持续释放的效果。 本课题研究分为三个部分，第一部分为INS-k-卡拉胶/海藻酸钠凝胶珠的制备和优化。采用离子交联法，用海藻酸钠(SA)和卡拉胶(κ-CG)与ε-聚赖氨酸(ε-PL)和Ca2+交联制备成INS-k-卡拉胶/海藻酸钠凝胶珠；建立胰岛素(INS)测定方法，确定了凝胶珠的最优工艺；然后通过螺旋测微仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱分析等手段对凝胶珠进行表征。结果显示：用高效液相色谱(HPLC)测量胰岛素，通过精密度实验和回收率实验证明HPLC胰岛素检测法可靠有效；INS-k-卡拉胶/海藻酸钠凝胶珠的最优制备工艺为：1.5%浓度的SA、SA:k-CG=3:1、1%浓度的ε-PL、交联剂pH=4，其中评价指标包埋率为66.7%、载药量0.45mg/mg、粒径为1.57±0.11mm；通过表征研究了INS-k-卡拉胶/海藻酸钠凝胶珠的形态结构。 第二部分为INS-双相凝胶珠的制备和体外释放。采用离子交联法和复凝聚法以INS-k-卡拉胶/海藻酸钠凝胶珠为内相，k-卡拉胶(k-CG)和ε-聚赖氨酸(ε-PL)交联包裹组成外相，制备INS-双相凝胶珠。通过表征研究了INS-双相凝胶珠的形态结构。以不同外相ε-PL浓度和不同制备层数两种方法考察INS-双相凝胶珠的过胃性能和溶胀释放规律，并用数学模型进行描述和拟合。结果显示：用1%浓度的k-CG和不同的ε-PL浓度制备双相凝胶珠，在胃里仍可以释放INS；用1%浓度的k-CG和ε-PL涂层包裹内相，重复5次或5次以上释放率为0，可保护INS不受胃酸和胃蛋白酶的降解；通过表征能看出内外相的结构差异；INS-双相凝胶珠在pH1.2的SGF中的溶胀动力学存在一定的“过溶胀”现象，INS-k-卡拉胶/海藻酸钠凝胶珠和INS-双相凝胶珠在pH7.4的SIF中的溶胀都遵循Schott二级溶胀动力学；INS-k-卡拉胶/海藻酸钠凝胶珠在肠液中释药规律符合一级释放方程(r2＞0.96)，在Ritger-Peppas释放模型中的扩散指数n＞0.85，属于溶蚀释放；INS-双相凝胶珠Ⅰ阶段释药规律符合Higuchi和Ritger-Peppas释放模型(r2＞0.96)，属于不规则扩散，INS-双相凝胶珠Ⅱ阶段释药规律符合零级释放模型。此时INS的释放主要为恒定速率的扩散释放，达到控释的要求。 第三部分为动物降血糖实验研究。通过注射链脲佐菌素(STZ)，破坏大鼠胰岛素β细胞创建糖尿病大鼠模型，观察对照组和模型组的健康状况，评价它们的血糖指标，通过对模型大鼠的胰腺和肾脏组织进行组织病理学H&E染色，观察糖尿病病理特征，给糖尿病大鼠进行相应剂量的INS-双相凝胶珠灌胃，在不同时刻测量糖尿病大鼠的血糖。结果表明：模型组较对照组具有多饮多尿、饮食多、体重增加慢、毛发不光泽、精神颓靡等糖尿病大鼠症状，模型组和对照组血糖具有极其显著的差异(P＜0.01)；模型组大鼠的高水平血糖和呈现出的糖尿病病理特征验证了糖尿病大鼠模型的建立成功；口服INS-双相凝胶珠的糖尿病大鼠的血糖值降低，6小时降低了31.4%血糖，呈现出缓慢的降血糖作用，直接口服胰岛素溶液的糖尿病大鼠血糖与对照组相比无明显差距。 综上所述，本课题所制备的INS-双相凝胶珠内相通过工艺优化提高了载药性能，外相包裹后能够保护INS不受胃酸和胃蛋白酶的降解，可以在肠道内缓慢释放达到降血糖的效果，INS-双相凝胶珠有望提高糖尿病患者的依从性和胰岛素的传递效率，在蛋白质或多肽类药物的口服给药中具有良好的应用前景。
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