[发明专利]一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶，其特征在于，包括：短效胰岛素、基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体和聚丙烯酰胺水凝胶；

其中，聚丙烯酰胺水凝胶作为生物支架负载基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体，短效胰岛素预载于基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体中。

2.根据权利要求1所述的一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶，其特征在于，短效胰岛素、基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体和聚丙烯酰胺水凝胶的用料质量比为0.02～0.4mg:0.01～0.06mg:1mL。

3.根据权利要求1所述的一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶，其特征在于，所述基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体的结构式如下：

4.一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将NaH和2,6-O-二甲基-β-环糊精均匀分散于溶剂中得到反应介质，将所得反应介质进行一阶段反应，一阶段反应后继续加入葡萄糖桥联共轭物进行二阶段反应，二阶段反应后继续加入酸性添加剂释放D-葡萄糖模板，得到混合溶液，将所得混合溶液经过滤后洗涤，得到产物体系，将所得产物体系经过滤收集滤液B，将所得滤液B用氮气吹干，得到基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体；

2)利用丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、过氧化二硫酸钾、步骤1)制得的基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体和N,N,N',N'-四甲基乙二胺通过原位聚合反应，制得负载基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体的水凝胶；

3)向步骤2)所得负载基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体的水凝胶中预载短效胰岛素，制得胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶。

5.根据权利要求4所述的一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1)中，葡萄糖桥联共轭物通过以下操作制得：

以D-葡萄糖作为模板，与4-溴甲基苯硼酸进行共轭反应，得到产物介质；将所得产物介质经过滤除杂，得到滤液A；在惰性气氛下干燥所得滤液A干燥，得到葡萄糖桥联共轭物；

其中，4-溴甲基苯硼酸和D-葡萄糖的反应投料摩尔比为1:2～2:1；

其中，共轭反应的温度为0～60℃，时间为6～24h。

6.根据权利要求4所述的一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1)中，NaH、2,6-O-二甲基-β-环糊精、葡萄糖桥联共轭物和酸性添加剂的反应投料摩尔比为1～7:1:1:1～7；

步骤1)中，一阶段反应的反应温度为0～60℃，时间为4～18h，二阶段反应的反应温度为0～60℃，时间为4～12h。

7.根据权利要求4所述的一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤2)中，原位聚合反应包括以下操作：

配制丙烯酰胺水溶液、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺水溶液、过氧化二硫酸钾水溶液、步骤1)所得基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体水溶液、以及N,N,N',N'-四甲基乙二胺水溶液，然后以丙烯酰胺水溶液、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺水溶液、过氧化二硫酸钾水溶液、基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体水溶液和N,N,N',N'-四甲基乙二胺水溶液的反应投料比为70～1355μL:9.2μL:100μL:516μL:0.050μmol，进行原位聚合反应；

其中，丙烯酰胺水溶液的浓度为7mol/L，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺水溶液的浓度为0.072mol/L，过氧化二硫酸钾的浓度为0.037mol/L，基于二齿β-环糊精的D-葡萄糖专一性受体水溶液的浓度为20mmol/L。

8.根据权利要求4所述的一种胰岛素/二齿环糊精/聚丙烯酰胺智能水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤3)中，短效胰岛素的浓度为20μg/mL～400μg/mL。