[发明专利]用于H2

说明书

本发明公开了微针贴片的组合物和方法，所述微针贴片包括为pH级联和H₂O₂触发的胰岛素递送而设计的二嵌段共聚物胶束。

该发明是在国家科学基金会授予的政府拨款号1708620的支持下完成的。政府对本发明享有某些权利。

背景技术

糖尿病是一种全球性疾病，2016年影响了4.22亿人口。其特征是内源性产生的胰岛素缺乏，随后血糖水平(BGL)升高。开环皮下注射胰岛素不能严格调节BGL，并与严重低血糖风险相关。迫切需要闭环系统，该系统能够响应于高血糖而“分泌”所需量的胰岛素，同时在血糖正常的情况下维持基础胰岛素释放动力。为此开发的电子闭环装置在算法精度和传感器可靠性方面仍然存在挑战。或者，在GOx、苯硼酸(PBA)和葡萄糖结合蛋白(GBP)的辅助下，化学工程制剂或装置也引起了越来越多的关注。例如，GOx在氧气存在下催化葡萄糖氧化为葡萄糖酸并生成过氧化氢(H₂O₂)。因此，GOx可以创造一个由葡萄糖水平升高触发的局部氧化和酸性环境，以促进在酸响应系统中预载胰岛素的释放。然而，在生理条件下，由于材料和制剂的构象和形态变化相对缓慢，材料典型的pH变化触发的响应往往受到不希望的延迟的影响。此外，体内释放的GOx可能会引起潜在的毒性，以及对葡萄糖氧化过程中产生的H₂O₂的长期生物相容性的关注。因此，不断需要开发新的智能胰岛素递送系统而不受现有系统缺陷的阻碍。

发明内容

本文公开了与用于胰岛素递送的微针贴片相关的方法和组合物。

在一个方面，本文公开了包含二嵌段共聚物胶束的微针贴片；其中，该二嵌段共聚物胶束分别包含胰岛素和葡萄糖响应酶；其中，该微针涂有H₂O₂清除酶；其中该胰岛素在酸性和氧化环境中从该胶束中解离。

本发明还公开了任何前述方面的微针贴片，其中该二嵌段共聚物包含mPEG_n-聚(2-(二甲氨基)甲基丙烯酸乙酯-4-(溴乙基)苯硼酸)_n1(MPEG_n-P(DMAEMA-PBA)_n1)；其中n可以在1到8000之间；并且其中n1可以在1到18000之间。

在本文公开的一个方面是任何前一方面的微针贴片，其中该二嵌段共聚物胶束进一步包含聚乙烯醇(PVA)和/或PVA甲基丙烯酸酯(m-PVA)，其中该PVA和/或m-PVA通过P(DMAEMA-PBA)和PVA或m-PVA的苯硼酸之间的酸惰性酯键并入胶束。

本文还公开了任何前述方面的微针贴片，其中该葡萄糖响应酶是葡萄糖氧化酶和/或其中该H₂O₂清除酶包含过氧化氢酶。

在一个方面，本文公开了任何前述方面的微针贴片，其中该微针包含芯并且胶束交联到该微针芯。本发明还公开了任何前述方面的微针贴片，其中该二嵌段共聚物胶束通过不可裂解的共价键交联至该微针芯。

在一个方面，本文公开了任何前述方面的微针贴片，其中该H₂O₂清除酶包含过氧化物酶体过氧化氢酶纳米凝胶。

本文还公开了包含任何前述方面的微针贴片的自动调节胰岛素递送系统。

在一个方面，本文公开了治疗受试者高血糖的方法，包括向受试者施用任何前述方面的微针贴片。本文还公开了任何前述方面的方法，其中该高血糖是糖尿病的症状。例如，在本文公开的一个方面，是治疗受试者糖尿病的方法，包括向该受试者施用包含二嵌段共聚物胶束的微针贴片；其中，该二嵌段共聚物胶束分别包含胰岛素和葡萄糖氧化酶；其中，该微针涂有H₂O₂清除酶；并且其中该胰岛素在酸性和氧化环境中从该胶束中解离。

附图说明