摘要
现阶段，Ⅰ型糖尿病主要是通过静脉注射来平衡体内血糖水平，然而注射给药通常会造成注射部位感染、皮下脂肪萎缩等问题，因此研发出新型的胰岛素给药体系是非常有必要的。与注射胰岛素相比，口服胰岛素经胃肠道吸收后，由门静脉直接进入肝脏，在一定程度上模拟了人体正常生理途径，提高患者的依从性，具有明显的临床应用优势。胰岛素是大分子多肽类药物，在极端pH下会失活，因为其分子量达到5800，膜通透性差，所以口服胰岛素的生物利用度较低。带有负电的硅纳米棒能够通过受体介导短暂的打开细胞紧密连接，促进胰岛素旁路吸收，且生物相容性好，有序的介孔硅还具有形貌可控和高载药量的优点。本文结合包衣材料和无机纳米棒的优势，制备了具有pH响应的硅纳米棒用于胰岛素口服给药，同时研究了载体的生物毒性、载药纳米棒的结构、形貌和体外释药性能。主要研究内容如下： （1）介孔二氧化硅（SBA-15）因为具有优良的结构性能，目前广泛用于药物载体研究，但其进入临床后，对人体的暴露更加直接，生物毒性不容忽视，NO-eNOS-KLF信号通路上调或下调都可能会使机体产生炎症反应。首先，通过溶胶-凝胶法制备了五种形貌不同的SBA-15，用TEM和SEM对其外观形貌进行表征，分别为不规则粒子、球形、聚集类球形、棒状和纤维状五种，并用N2吸附-脱附曲线分析其孔径，均处于6-14nm之间，胰岛素的空间尺寸为（1.3×3.4×1.3nm），所以SBA-15较为适合作为胰岛素的载体。通过CCK-8法测定五种粒子对于HUVECs的毒性，发现细胞活力略有下降但仍大于80%，通过WesternBlot法测定一氧化氮合成酶（eNOS）和KLF样因子的蛋白表达水平，结果表明只有棒状的SBA-15对NO信号通路的干扰最小，生物相容性较好，适合作为口服胰岛素的载体。 （2）用棒状SBA-15作为胰岛素的载体，通过浸渍法制备了载药纳米棒SBA-15/Ins，用N2吸附-脱附曲线分析其孔径，结果表明载药后的纳米棒比表面积、孔径和孔容均减小了，说明胰岛素可以通过静电作用进入SBA-15孔道内或附着在其表面。同时对载药工艺过程进行了一系列优化实验，最后测得载药量为24.45%，在模拟胃液中，12h累计释放量为60.6%，在肠液环境中，12h的累计释放是49.3%。通过四种释放动力学模型探究SBA-15/Ins纳米棒在不同环境下的释放机理，发现Korsmeyer-Peppas模型公式对药物释放过程拟合程度最高，其中R2=0.951，且n＜0.45，拟合结果表明药物释放过程遵从Fick扩散原理。 （3）为了解决SBA-15/Ins纳米棒在胃液环境下突释的问题，通过复乳溶剂挥发法在纳米棒的表面包覆一种在胃液环境下稳定存在，肠液环境下迅速溶解的肠溶包衣材料HP55。得到不同包覆量的HP55/SBA-15/Ins纳米棒。其中包覆率为15%的HP55/SBA-15/Ins纳米棒在模拟胃液中，12h累计释放量为28.8%，在肠液环境中，12h的累计释放是57.8%，具有明显的pH响应性。用CCK-8法测定HP55/SBA-15/Ins纳米棒的细胞毒性，细胞存活率基本为100%，表明该载药体系生物相容性较好。研究结果表明，载胰岛素硅纳米棒HP55/SBA-15/Ins具有较高的载药能力和pH响应释放性能，生物相容性较好，是一种潜在的口服胰岛素给药系统。
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