[发明专利]可注射的自固化降血糖水凝胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医学工程领域，具体涉及一种可注射的自固化降血糖水凝胶的制备方法。

背景技术

糖尿病是血中胰岛素绝对或相对不足，导致血糖过高，出现糖尿，进而引起脂肪和蛋白质代谢紊乱的一种常见的内分泌代谢性疾病。由于改革开放，国民生活方式及饮食结构发生改变，2000年以来，中国糖尿病的发病进入了快速增长期，每天都有数以万计的人成为糖尿病患者，约有4000人死于由糖尿病引起的各种并发症。糖尿病已成为国人健康一大重要杀手，且发病趋于年轻化，这于个人，家庭及国家都是巨大的负担。糖尿病的治疗通常是先用单药控制血糖，单药控制失效后，双药或者多药联合应用降血糖，多药联合应用失效后，患者只能通过长期注射胰岛素控制血糖，避免病情恶化，产生致命的并发症，但是长期注射胰岛素产生巨大的副作用。低血糖是注射胰岛素的最重要副作用，其次为全身性过敏反应，体重增加，脂肪组织增生，肝功能损害及胰岛素抗药性，严重者可危及患者生命。糖尿病患者多为老年人，由于糖尿病合并其他脏器功能减退或器官疾病，对低血糖反应不敏感，而低血糖往往容易出现晕厥，老年人一旦晕厥摔倒就很可能造成严重后果甚至死亡。非胰岛素依赖性糖尿病患者需每天服药，不服药没有明显的不适感，所以很多患者经常忘记按时服药。胰岛素依赖性的糖尿病患者，需要终生每天注射胰岛素，易造成注射部位硬化，及皮肤萎缩。糖尿病中维持稳定的血糖水平很重要，通常有一些患者由于某些原因忘记注射胰岛素，或者由于注射的痛苦而没有坚持每天注射胰岛素，这对稳定血糖非常不利，时高时低的血糖比略超过正常水平的血糖危害还大。本发明利用水凝胶的生物相容性及生物可降解性，用其作为基体与降血糖药物混合注射，在体内生理环境刺激下自固化成胶，将降血糖药物长期保存于体内，随着水凝胶在体内的缓慢降解可达到长期定量释放降血糖药物稳定血糖水平的目的，避免了每天服用降血糖药物的麻烦或者注射胰岛素产生的不良反应，增强患者的治疗依从性，减轻了患者的痛苦和精神负担。

综上所述，现有文献的报导中，尚未有关于本发明中所述的以葡聚糖及PEG为主要原料，化学修饰后得到其衍生物，通过Diels-Alder反应得到成胶时间可控的自固化水凝胶材料，并在此水凝胶材料上负载降血糖药物，得到具有长期缓释降血糖药物的体内生理环境刺激下原位自固化成胶的生物可降解的水凝胶注射剂的相关研究报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可注射的自固化降血糖水凝胶的制备方法。

本发明提出的可注射的自固化降血糖水凝胶的制备方法，具体步骤如下：

本发明提出的可注射的自固化降血糖水凝胶的制备方法，具体步骤如下：

  (1)葡聚糖改性：首先将葡聚糖溶于有机溶剂中，在氮气气氛下，与氯甲酸对硝基苯酯（PNC）反应制备反应得到活性高的葡聚糖中间体DP，将所得葡聚糖中间体DP与糠胺反应，通过控制葡聚糖侧链呋喃基团的接枝率，得到不同取代度的带有呋喃环的葡聚糖衍生物（DF）；葡聚糖与氯甲酸对硝基苯酯的反应投料质量比为6:1-5:2，反应时间为20-25h，反应温度为20-30℃；

 （2）聚乙二醇改性：顺丁烯二酸酐与β-丙氨酸溶于有机溶剂，在室温、氮气保护下,反应得到3-马来酰亚胺基丙酸（NCM），顺丁烯二酸酐与β-丙氨酸的投料质量百分比为1:1，反应时间为8-10h。将反应得到的NCM进一步与N-羟基琥珀酰亚胺溶解于有机溶剂中反应，制备得到3-马来酰亚胺基丙酸羟基琥珀酰亚胺酯（NSM）， NCM和NSM的投料质量比为4:6-6:4，在冰盐浴中（0℃至﹣5℃）反应30-40分钟，移走冰盐浴后室温下继续反应2-3h。以反应得到的NSM和端位氨基化的PEG（NH₂-PEG-NH₂）为原料，溶于有机溶剂中，通过控制PEG侧链马来酰亚胺基团的接枝率，合成带有不同分子量的马来酰亚氨基的PEG衍生物（Mal-PEG-Mal）；NSM与端位氨基化的PEG的投料摩尔比为2:1-1:2，反应时间为20-25h，温度为20-30℃；