CN103694479A - 聚合物、葡萄糖敏感纳米凝胶、葡萄糖敏感载药纳米凝胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种式（I）所示的聚合物。本发明还提供一种葡萄糖敏感纳米凝胶，包括：聚合物纳米凝胶以及与所述聚合物纳米凝胶静电复合的葡萄糖氧化酶；所述聚合物纳米凝胶由式（I）所示的聚合物与过硒化钠交联得到。其制备方法为：将式（I）所示的聚合物在有机溶剂中与过硒化钠的化合物水溶液发生交联反应，得到聚合物纳米凝胶；所述聚合物纳米凝胶与葡萄糖氧化酶在水溶液中进行静电复合，得到葡萄糖敏感纳米凝胶。在本发明的葡萄糖敏感纳米凝胶具有良好的氧化敏感性，有生物相容性和葡萄糖敏感性，作为药物载体时，可以通过响应葡萄糖浓度变化来调节药物的释放速度和释放行为，从而实现药物在高葡萄糖浓度时的快速释放。

Description

聚合物、葡萄糖敏感纳米凝胶、葡萄糖敏感载药纳米凝胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子领域，特别涉及聚合物、葡萄糖敏感纳米凝胶、葡萄糖敏感载药纳米凝胶及其制备方法。 

背景技术

糖尿病是指由于体内胰岛素分泌不足而造成的血糖升高、尿中含糖的全身代谢障碍性疾病，已经成为继肿瘤、心脑血管疾病之后的第三位严重的慢性非传染性疾病。糖尿病按照病理学特点可分为两类：胰岛素依赖型糖尿病（insulin-dependent diabetes mellitus）（1型）和非胰岛素依赖型糖尿病（non-insulin-dependent diabetes mellitus）（2型）。1型糖尿病的治疗主要依赖注射胰岛素，同时胰岛素也适用于用饮食和口服降糖药不能控制的2型糖尿病和有并发症的糖尿病的辅助治疗。胰岛素是人体内维持血糖稳定的主要激素，通过与细胞膜上的受体结合而发挥生理作用，胰岛素也是人体能量储备调节的重要激素，可通过增加脂肪酸转运，促进脂肪细胞内中性脂肪合成并抑制其分解，促进葡萄糖摄取以及肌肉和肝脏的糖原合成，使肌肉、肝内蛋白质合成增加。目前对于糖尿病的治疗多采用注射胰岛素，但每天数次注射胰岛素不仅麻烦，而且会出现皮肤痛痒、红肿、硬结、感染等，甚至会出现皮下脂肪萎缩或纤维化增生等严重的副作用。葡萄糖敏感材料能够响应葡萄糖浓度变化而引起其性能的改变，若将胰岛素等治疗糖尿病的药物与葡萄糖敏感材料相结合制备胰岛素自调式给药系统就能够减少频繁注射胰岛素带来的副作用，并得到了广泛的研究。 

现有技术公开了多种类型的葡萄糖敏感体系，分别为基于苯硼酸的糖敏感体系，以伴刀豆球蛋白A（Con A）为基础的胰岛素绑定体系以及固载葡萄糖氧化酶（GOD）的pH值敏感体系。其中，苯硼酸及其衍生物能够与多醇基化合物形成复合物，但在有足够多能够与其形成更强复合物的葡萄糖存在时，则会发生置换并引起载体材料相关性能的变化而将所担载的药物释放出来；凝集素是一类糖结合蛋白， 常用的是有四个结合位点的伴刀豆球蛋白A（Con A），Con A能与α-葡萄糖专一地结合，将Con A与糖基化胰岛素形成复合物，由于葡萄糖对Con A结合位点的竞争性结合，糖基化胰岛素能够被葡萄糖取代而从复合物中释放出来；含有GOD的pH敏感材料是将GOD固化在pH敏感材料中，葡萄糖在GOD的作用下转化成葡萄糖酸的过程中，由于葡萄糖酸的产生会降低pH敏感材料的pH值，进而引起材料水溶性及空间体积等一系列的变化而将所担载的降血糖药物释放出来。在上述三类葡萄糖敏感材料中，基于PBA的材料存在着葡萄糖敏感pH调控的瓶颈，由于PBA的pKa在8.2～8.6之间，很难将具有较为理想的葡萄糖敏感药物释放性能调控在人体生理pH范围内。Con A为天然蛋白，对环境的改变非常敏感，存储时间短、不稳定，而且暴露在体内会引起免疫反应，对于其在葡萄糖敏感胰岛素自调式控释中的应用具有一定的局限性。而GOD具有较好的酶活性能够快速的降低体系微环境的pH从而改变载体材料的相关性能而将所担载的药物快速释放出来。但在GOD的酶反应中，一分子的葡萄糖被氧化为一分子的葡萄糖酸并同时产生一分子的过氧化氢。为了使反应向正方向进行产生更多的葡萄糖酸，通常在该体系中会同时担载过氧化氢酶来分解过氧化氢，也同时增加了载体材料的生物毒性。 

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种葡萄糖敏感纳米凝胶，本发明提供的葡萄糖敏感纳米凝胶不负载过氧化氢酶，具有氧化敏感性和良好的葡萄糖敏感性。 

本发明公开了式（I）所示的聚合物， 

其中，m和n为聚合度，33≤n≤556，80≤m≤200; 

i:n为1%～20%，j:n为5%～70%。 

优选的，所述式（I）所示的聚合物的制备方法包括以下步骤： 

将端羧基聚乙二醇单甲醚、5-溴戊酸和缩合剂在有机溶剂中进行活化，得到活化物； 

将所述活化物与壳聚糖进行缩合反应，得到式（I）所示的聚合物。 

优选的，所述壳聚糖的聚合度为33～556，羧基聚乙二醇单甲醚的聚合度为80～200。 

优选的，所述端羧基聚乙二醇单甲醚的接枝率为1%～20%；所述溴戊酸的接枝率为5%～70%。 

本发明公开了一种葡萄糖敏感纳米凝胶，包括：聚合物纳米凝胶以及与所述聚合物纳米凝胶静电复合的葡萄糖氧化酶； 

所述聚合物纳米凝胶由权利要求1所述的式（I）所示的聚合物与过硒化钠交联得到。 

本发明公开了一种葡萄糖敏感纳米凝胶的制备方法，包括以下步骤： 

将权利要求1所述的式（I）所示的聚合物在有机溶剂中与过硒化钠的水溶液发生交联反应，得到聚合物纳米凝胶； 

所述聚合物纳米凝胶与葡萄糖氧化酶在水溶液中进行静电复合，得到葡萄糖敏感纳米凝胶。 

优选的，所述过硒化钠的水溶液的浓度为0.1～1mol/L。 

优选的，所述过硒化钠与权利要求1式（I）所述的聚合物中溴的摩尔比为（5～50）:1。 

优选的，所述葡萄糖氧化酶与聚合物纳米凝胶的质量比为1：（1～40）。 

本发明公开了一种葡萄糖敏感载药纳米凝胶，包括药物、聚合物纳米凝胶以及与所述聚合物纳米凝胶静电复合的葡萄糖氧化酶； 

所述聚合物纳米凝胶由权利要求1所述的式（I）所示的聚合物与过硒化钠交联得到。 

与现有技术相比，本发明提供了一种葡萄糖敏感纳米凝胶，所述葡萄糖敏感纳米凝胶包括聚合物纳米凝胶以及与所述聚合物纳米凝胶静电复合的葡萄糖氧化酶；所述聚合物纳米凝胶由式（I）所示的聚合物与含有二硒键的化合物交联得到。所述聚合物纳米凝胶具有交联结构，其作为药物载体时不容易受血液循环系统的影响而发生药物的突释，因此具有较好的稳定性。而且，所述聚合物纳米凝胶的主链为带有氨基的壳聚糖，具有良好的电正性，能够很好的与电负性的葡萄糖氧化酶进行复合得到葡萄糖敏感纳米凝胶。在本发明的葡萄糖敏感纳米凝胶中，二硒键具有良好的氧化敏感性。 

在含有葡萄糖环境中，本发明所述的葡萄糖敏感纳米凝胶中葡萄糖氧化酶可以与环境中的葡萄糖反应产生过氧化氢和葡萄糖酸。过氧化氢使二硒键断裂，一方面消耗了过氧化氢，促使葡萄糖酸的产生，进一步降低微环境的pH值，另一方面二硒键的断裂使纳米凝胶解体，这两方面的作用均促使该纳米凝胶所担载的药物响应葡萄糖浓度的增加而快速释放出来，体现出本发明葡萄糖敏感纳米凝胶良好的葡萄糖敏感性能。因此，本发明提供的葡萄糖敏感纳米凝胶同时具有生物相容性、氧化敏感性和葡萄糖敏感性，作为药物载体时，可以通过响应葡萄糖浓度变化来调节药物的释放速度和释放行为，从而实现药物在高葡萄糖浓度时的快速释放。 

附图说明

图1为不同过氧化氢浓度中，实施例34制备的聚合物载药纳米凝胶的荧光强度变化曲线图； 

图2为实施例40中不同质量比的CS-PEG5-Br15与葡萄糖氧化酶复合得到的葡萄糖敏感纳米凝胶的电势变化图； 

图3为实施例40中不同质量比的CS-PEG5-Br15与葡萄糖氧化酶复合得到的葡萄糖敏感纳米凝胶的粒径； 

图4为实施例52制备的葡萄糖敏感载药纳米凝胶的在不同浓度葡萄糖溶液中的敏感性能变化图。 

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。 

本发明实施例公开了一种式（I）所示的聚合物， 

其中，m和n为聚合度，33≤n≤556，优选为100≤n≤400，更优选为200≤n≤350；80≤m≤200，优选为90≤m≤150，更优选为100≤m≤130;i:n为1%～20%，优选为2～10%，更优选为3%～7%；j:n为5%～70%，优选为10%～60%，更优选为15%～50%。 

所述式（I）所示的聚合物优选按照以下方法制备： 

将端羧基聚乙二醇单甲醚、5-溴戊酸和缩合剂在有机溶剂中进行活化，得到活化物； 

将所述活化物与壳聚糖进行缩合反应，得到式（I）所示的聚合物。 

在制备式（I）所示的聚合物的过程中，首先将端羧基聚乙二醇单甲醚、5-溴戊酸和缩合剂进行活化。所述缩合剂优选为1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐（EDC.HCl）和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）。所选用的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。活化反应中，EDC.HCl的添加量优选为羧基摩尔数的5倍，NHS的添加量优选为羧基摩尔数的2倍。所述活化的时间优选为8～15小时。 

得到活化物后，将所述活化物与壳聚糖进行缩合反应，所述壳聚糖的聚合度优选为33～556，更优选为50～500。所述端羧基聚乙二醇单甲醚的聚合度优选为80～200。所述端羧基聚乙二醇单甲醚的接枝率优选为1%～20%；所述溴戊酸的接枝率优选为5%～70%。 

本发明公开了一种葡萄糖敏感纳米凝胶，包括：聚合物纳米凝胶以及与所述聚合物纳米凝胶静电复合的葡萄糖氧化酶； 

所述聚合物纳米凝胶由式（I）所示的聚合物与含有二硒键的化合物交联得到； 

其中，m和n为聚合度，33≤n≤556，优选为100≤n≤400，更优选为200≤n≤350，80≤m≤200，优选为90≤m≤150，更优选为100≤m≤130; 

i:n为1%～20%,优选为2～10%，更优选为3%～7%； 

j:n为5%～70%，优选为10%～60%，更优选为15%～50%。 

在本发明中，所述葡萄糖敏感纳米凝胶，包括：聚合物纳米凝胶以及与所述聚合物纳米凝胶静电复合的葡萄糖氧化酶。所述聚合物纳米凝胶的主链为带有氨基的壳聚糖，具有良好的电正性，能够很好的与电负性的葡萄糖氧化酶进行静电复合。所述葡萄糖氧化酶与聚合物纳米凝胶的质量比优选为（1～40）：1，更优选为（10～30）：1。 

所述聚合物纳米凝胶由式（I）所示的聚合物与过硒化钠交联得到。所述聚合物纳米凝胶具有交联结构，其作为药物载体时不容易受血液循环系统的影响而发生药物的突释，因此具有较好的稳定性。 

所述过硒化钠的分子式为Na₂Se₂，含有二硒键。所述聚合物纳米凝胶的优选按照以下步骤进行： 

将式（I）所示的聚合物溶解在有机溶剂中，加入含有过硒化钠的水溶液中，在无氧条件下发生交联反应，透析后得到聚合物纳米凝胶。所述有机溶剂优选为二甲基亚砜或N,N-二甲基甲酰胺。 

在含有葡萄糖环境中，本发明所述的葡萄糖敏感纳米凝胶中葡萄糖氧化酶可以与环境中的葡萄糖反应产生过氧化氢和葡萄糖酸。过氧化氢使二硒键断裂，一方面消耗了过氧化氢，促使葡萄糖酸的产生，进一步降低微环境的pH值，另一方面二硒键的断裂使纳米凝胶解体，这两方面的作用均促使该纳米凝胶所担载的药物响应葡萄糖浓度的增加而快速释放出来，体现出本发明葡萄糖敏感纳米凝胶良好的葡萄糖敏感药物释放性能。因此，本发明提供的葡萄糖敏感纳米凝胶同时具有生物相容性、氧化敏感性和葡萄糖敏感性，作为药物载体时，可以通过响应葡萄糖浓度变化来调节药物的释放速度和释放行为，从而实现药物在高葡萄糖浓度时的快速释放。 

本发明公开了一种葡萄糖敏感纳米凝胶的制备方法，包括以下步骤： 

将上述技术方案所述式（I）所示的聚合物在有机溶剂中与过硒化钠的水溶液发生交联反应，得到聚合物纳米凝胶； 

所述聚合物纳米凝胶与葡萄糖氧化酶在水溶液中进行静电复合，得到葡萄糖敏感纳米凝胶。 

在本发明中，首先将上述技术方案所述式（I）所示的聚合物在有机溶剂中与过硒化钠水溶液发生交联反应制备聚合物纳米凝胶。所述有机溶剂优选为二甲基亚砜或N,N-二甲基甲酰胺。所述式（I）所示的聚合物优选按照上述技术方案制备，此处不再赘述。所述过硒化钠的水溶液的浓度为0.1～1mol/L，优选为0.3～0.7mol/L。所述过硒化钠水溶液优选按照以下方法： 

将1g硒粉悬浮于蒸馏水中，在氮气鼓泡下缓慢滴加10mL硼氢化钠（0.1g/mL），并于25℃反应15min，再加入1g硒粉于25℃下继续反应20min后，升温至60℃反应15min，得到过硒化钠水溶液。所述硒粉与所述硼氢化钠的质量比为（1～2）:（1～2）。 

在本发明中，所述过硒化钠与式（I）所示的聚合物中溴的摩尔比为（5～50）:1，优选为（10～30）：1。所述交联反应的温度优选为40℃～60℃，更优选为45℃～55℃；所述交联反应的时间优选为 30h～60h，更优选为40h～50h。 

在本发明中，经过所述交联反应得到聚合物纳米凝胶后，将所述聚合物纳米凝胶与葡萄糖氧化酶在水溶液中进行静电复合，得到葡萄糖敏感纳米凝胶。所述静电复合时葡萄糖氧化酶与聚合物纳米凝胶的质量比优选为1:（1～40），更优选为1：（10～30）。所述葡萄糖氧化酶浓度优选为0.01～1mg/mL，所述聚合物纳米凝胶的浓度优选为0.01～1mg/mL，更优选的，所述葡萄糖氧化酶浓度与聚合物纳米凝胶的浓度相同。 

本发明还公开了一种葡萄糖敏感载药纳米凝胶，包括药物、聚合物纳米凝胶以及与所述聚合物纳米凝胶静电复合的葡萄糖氧化酶；所述聚合物纳米凝胶由上述技术方案所述的式（I）所示的聚合物与过硒化钠交联得到。 

所述葡萄糖敏感载药纳米凝胶的制备方法优选为：将药物和葡萄糖氧化酶经过静电复合反应，担载于所述聚合物纳米凝胶中。本发明对于所述药物以及葡萄糖氧化酶与所述聚合物纳米凝胶的复合顺序没有特殊限制，可以同时复合，也可以分步复合。更优选的，所述聚合物纳米凝胶首先与葡萄糖氧化酶静电复合，得到葡萄糖敏感纳米凝胶，然后再与药物复合。所述药物为治疗糖尿病的药物，优选为胰岛素。所述药物与所述葡萄糖敏感纳米凝胶的质量比优选为1:（2～9）。 

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的聚合物、葡萄糖敏感纳米凝胶、葡萄糖敏感载药纳米凝胶及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。 

以下各实施例中所用原料均为从市场上购得，反应产率=实际产率/理论产率*100%。 

实施例1端羧基化聚乙二醇单甲醚的制备 

将10g聚乙二醇单甲醚（2mmol）和4g丁二酸酐（40mmol）溶于100mL吡啶/二氯甲烷混合溶剂中（v:v=1:9），于25℃搅拌反应48h，反应结束后加入饱和的NaHCO₃水溶液中和，并用乙酸乙酯洗涤三次除去未反应的吡啶。加入HCl调节溶液pH至酸性，并加入NaCl至饱和，用氯仿萃取，并用无水硫酸镁干燥，过滤，沉降并干燥至恒重即 得端羧基化聚乙二醇单甲醚。产率80%。 

实施例2壳聚糖的纯化 

25℃下将5g壳聚糖用1%（v:v）的醋酸溶液溶解，并过滤除去不容物，丙酮沉降，离心并用去离子水洗涤，G3漏斗过滤。重复醋酸溶解两次，水洗后抽干待用，产率69%。 

实施例3～5接枝共聚物的制备 

25℃下，称取1.2598g端羧基聚乙二醇单甲醚（Mn=5100），0.1345g5-溴戊酸（Mn=181.04），0.9473g EDC.HCl（Mn=191.7）和0.2282g NHS（Mn=115.09）于20mL二甲基亚砜中进行活化反应，过夜后，将0.8g壳聚糖（Mn=60000）的醋酸溶液加到上述反应液中进行缩合反应，室温下反应3天。反应结束后过滤除去不容物，透析并冻干得到嵌段聚合物，标记为CS-PEG5-Br15。 

25℃下，称取1.2598g端羧基聚乙二醇单甲醚（Mn=5100），0.3689g5-溴戊酸（Mn=181.04），1.6564g EDC.HCl（Mn=191.7）和0.3978g NHS（Mn=115.09）于20mL二甲基亚砜中进行活化反应，过夜后，将0.8g壳聚糖（Mn=60000）的醋酸溶液加到上述反应液中进行缩合反应，室温下反应3天。反应结束后过滤除去不容物，透析并冻干得到嵌段聚合物，标记为CS-PEG5-Br30。 

25℃下，称取1.2598g端羧基聚乙二醇单甲醚（Mn=5100），0.4483g5-溴戊酸（Mn=181.04），2.6033g EDC.HCl（Mn=191.7）和0.6252g NHS（Mn=115.09）于20mL二甲基亚砜中进行活化反应，过夜后，将0.8g壳聚糖（Mn=60000）的醋酸溶液加到上述反应液中进行缩合反应，室温下反应3天。反应结束后过滤除去不容物，透析并冻干得到嵌段聚合物，标记为CS-PEG5-Br50。 

表1本发明实施例3～5制备的接枝共聚物的数均分子量及反应产率 

实施例6～8接枝共聚物的制备 

25℃下，称取0.7556g端羧基聚乙二醇单甲醚（Mn=5100），0.2689g5-溴戊酸（Mn=181.04），1.5620g EDC.HCl（Mn=191.7）和0.3751g NHS（Mn=115.09）于20mL二甲基亚砜中进行活化反应，过夜后，将0.8g壳聚糖（Mn=60000）的醋酸溶液加到上述反应液中进行缩合反应，室温下反应3天。反应结束后过滤除去不容物，透析并冻干得到嵌段聚合物，标记为CS-PEG3-Br30。 

25℃下，称取1.7630g端羧基聚乙二醇单甲醚（Mn=5100），0.2689g5-溴戊酸（Mn=181.04），1.7513g EDC.HCl（Mn=191.7）和0.4206g NHS（Mn=115.09）于20mL二甲基亚砜中进行活化反应，过夜后，将0.8g壳聚糖（Mn=60000）的醋酸溶液加到上述反应液中进行缩合反应，室温下反应3天。反应结束后过滤除去不容物，透析并冻干得到嵌段聚合物，标记为CS-PEG7-Br30。 

25℃下，称取2.2667g端羧基聚乙二醇单甲醚（Mn=5100），0.2689g5-溴戊酸（Mn=181.04），1.8460g EDC.HCl（Mn=191.7）和0.4433g NHS（Mn=115.09）于20mL二甲基亚砜中进行活化反应，过夜后，将0.8g壳聚糖（Mn=60000）的醋酸溶液加到上述反应液中进行缩合反应，室温下反应3天。反应结束后过滤除去不容物，透析并冻干得到嵌段聚合物，标记为CS-PEG9-Br30。 

表2本发明实施例6～8制备的接枝共聚物的数均分子量及反应产率 

实施例9过硒化钠水溶液的制备 

将0.79g硒粉悬浮于25mL蒸馏水中，缓慢滴加15mL硼氢化钠水溶液（1.0g），25℃反应15min，再加入0.79g硒粉于25℃反应30min，升温至60℃反应15min后，得到浓度为0.5mol/L的过硒化钠水溶液。 

实施例10～12聚合物纳米凝胶的制备 

将0.3g实施例3、实施例4和实施例5制备的接枝共聚物分别溶 解于20mL去离子水中，再分别加入1.0、2.0和3.2mL实施例9制备的过硒化钠水溶液，通氮气鼓泡30min除氧气，密封，50℃反应48h，反应结束后，用3500Dalton透析袋透析24h，得到聚合物纳米凝胶。 

实施例13～15聚合物纳米凝胶的制备 

将0.3g实施例3、实施例4和实施例5制备的接枝共聚物分别溶解于20mL去离子水中，再分别加入2.6、5.0和8.0mL实施例9制备的过硒化钠水溶液，通氮气鼓泡30min除氧气，密封，50℃反应48h，反应结束后，用3500Dalton透析袋透析24h，得到聚合物纳米凝胶。 

实施例16～18聚合物纳米凝胶的制备 

将0.3g实施例3、实施例4和实施例5制备的接枝共聚物分别溶解于20mL去离子水中，再分别加入3.1、6.0和9.6mL实施例9制备的过硒化钠水溶液，通氮气鼓泡30min除氧气，密封，50℃反应48h，反应结束后，用3500Dalton透析袋透析24h，得到聚合物纳米凝胶。 

实施例19～21聚合物纳米凝胶的制备 

将0.3g实施例6、实施例7和实施例8制备的接枝共聚物分别溶解于20mL去离子水中，再分别加入5.0、4.9和2.7mL实施例9制备的过硒化钠水溶液，通氮气鼓泡30min除氧气，密封，50℃反应48h，反应结束后，用3500Dalton透析袋透析24h，得到聚合物纳米凝胶。 

实施例22～24聚合物纳米凝胶的制备 

将0.3g实施例6、实施例7和实施例8制备的接枝共聚物分别溶解于20mL去离子水中，再分别加入12.4、12.2和6.7mL实施例9制备的过硒化钠水溶液，通氮气鼓泡30min除氧气，密封，50℃反应48h，反应结束后，用3500Dalton透析袋透析24h，得到聚合物纳米凝胶。 

实施例25～27聚合物纳米凝胶的制备 

将0.3g实施例6、实施例7和实施例8制备的接枝共聚物分别溶解于20mL去离子水中，再分别加入15.0、14.6和8.0mL实施例9制备的过硒化钠水溶液，通氮气鼓泡30min除氧气，密封，50℃反应48h，反应结束后，用3500Dalton透析袋透析24h，得到聚合物纳米凝胶。 

实施例28～33载有尼罗红的聚合物纳米凝胶的制备 

为了考察实施例3～8制备的聚合物纳米凝胶的氧化敏感性，以尼罗红为模型药物制备聚合物载药纳米凝胶。称取15mg实施例3～8制 备的聚合物纳米凝胶和3.0mg尼罗红于3.0mL二甲基亚砜中，充分溶解后滴加1.0mL去离子水，搅拌过夜后用去离子水透析，过滤除杂质，冻干即得到载有尼罗红的聚合物载药纳米凝胶。 

实施例34～39聚合物载药纳米凝胶的氧化敏感性 

将实施例28～33制备的载有尼罗红的聚合物纳米凝胶溶解在含H₂O₂浓度分别为0、0.1%和0.5%的磷酸盐缓冲液中，其中聚合物载药纳米凝胶的浓度固定为0.01mg/mL。测试溶液荧光强度随时间的变化来考察聚合物载药纳米凝胶的氧化敏感性。氧化敏感性越强，聚合物纳米凝胶中的二硒键的断裂越明显，聚合物载药纳米凝胶的尼罗红释放性能越显著，溶液的荧光强度越弱。 

对实施例34制备的聚合物载药纳米凝胶的氧化敏感性进行考察如图1所示。图1中，曲线A为H₂O₂浓度为0时，聚合物载药纳米凝胶的荧光强度随时间的变化趋势；曲线B为H₂O₂浓度为0.1%时，聚合物载药纳米凝胶的荧光强度随时间的变化趋势；曲线C为H₂O₂浓度为0.5%时，聚合物载药纳米凝胶的荧光强度随时间的变化趋势。由图1可知，溶液中氧化剂过氧化氢的浓度越大，聚合物载药纳米凝胶的荧光强度随时间的变化越明显，表明该聚合物纳米凝胶具有较好的氧化敏感性。 

实施例40葡萄糖敏感纳米凝胶的制备 

将浓度为0.1mg/mL的葡萄糖氧化酶与等浓度的实施例3制备的聚合物纳米凝胶进行静电复合，复合时葡萄糖氧化酶溶液与聚合物纳米凝胶溶液的体积比分别为1:1,1:2,1:4,1:6,1:8,1:10,1:12,1:14,1:16,1:18,1:20,1:25,1:30,1:40，即得到葡萄糖敏感纳米凝胶，并对不同质量比复合得到的复合物的电势和粒径进行了表征。 

测定实施例40制备的葡萄糖敏感纳米凝胶的复合电势与复合比例的关系图如图2所示。由于葡萄糖氧化酶是电负性的，而实施例3制备的聚合物纳米凝胶是电正性的，两者等浓度不同质量比的复合在一定的质量比范围内有电势的正负转变，如图2所示。 

测定实施例40制备的葡萄糖敏感纳米凝胶的复合粒径与复合比例的关系如图3所示。由于葡萄糖氧化酶是大分子的蛋白质，具有较 大的空间构象，与实施例3制备的聚合物纳米凝胶复合后粒径发生很大的变化，如图3所示，复合物的粒径随复合质量比的增加而呈现先减小后增加的趋势。主要是由于复合过程中复合物的电势发生了变化的结果，在复合质量比较小时，由于静电作用使葡萄糖氧化酶和聚合物纳米凝胶紧密的复合而使复合物粒径快速的减小，当复合质量比增大至一定数值时，复合物的电势呈现出电正性，继续增加电正性的聚合物比例，复合物的粒径增加。 

实施例41～45 

将浓度为0.1mg/mL的葡萄糖氧化酶与等浓度的实施例4～7制备的聚合物纳米凝胶进行静电复合，其他条件参见实施例40，得到葡萄糖敏感纳米凝胶。 

实施例46～51葡萄糖敏感载药纳米凝胶的制备 

称取15mg实施例40～45制备的葡萄糖敏感纳米凝胶和3.0mg尼罗红于3.0mL二甲基亚砜中，充分溶解后滴加1.0mL去离子水，搅拌过夜后用去离子水透析，过滤除杂质，得到葡萄糖敏感载药纳米凝胶。 

实施例52～57 

将实施例28～33制备的载有尼罗红的聚合物纳米凝胶与等浓度的葡萄糖氧化酶进行静电复合，复合时葡萄糖氧化酶溶液与载药聚合物纳米凝胶溶液的体积比为1:（1～40），即得到葡萄糖敏感纳米凝胶。将得到的葡萄糖敏感载药纳米凝胶置于不同葡萄糖浓度的磷酸盐缓冲液中，通过测试溶液尼罗红的荧光强度的变化既可评价该药物载体的葡萄糖敏感性能。 

图4为实施例52制备的葡萄糖敏感载药纳米凝胶的在不同浓度葡萄糖溶液中的敏感性能变化图。图4中，曲线A为在浓度为0mg/mL的葡萄糖溶液中，葡萄糖敏感载药纳米水凝胶的荧光强度随时间的变化趋势；曲线B为在浓度为3.0mg/mL的葡萄糖溶液中，葡萄糖敏感载药纳米凝胶的荧光强度随时间的变化趋势；曲线C为在浓度为5.0mg/mL的葡萄糖溶液中，葡萄糖敏感载药纳米凝胶的荧光强度随时间的变化趋势。由图4可知，随着葡萄糖浓度的升高，荧光强度变化越明显，说明葡萄糖敏感载药纳米凝胶的葡萄糖敏感性越高。 

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 

Claims (10)

1.式（I）所示的聚合物，

其中，m和n为聚合度，33≤n≤556，80≤m≤200;

i:n为1%～20%，j:n为5%～70%。

2.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，所述式（I）所示聚合物的制备方法包括以下步骤：

将端羧基聚乙二醇单甲醚、5-溴戊酸和缩合剂在有机溶剂中进行活化，得到活化物；

将所述活化物与壳聚糖进行缩合反应，得到式（I）所示的聚合物。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖的聚合度为33～556，所述端羧基聚乙二醇单甲醚的聚合度为80～200。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述端羧基聚乙二醇单甲醚的接枝率为1%～20%；所述溴戊酸的接枝率为5%～70%。

5.一种葡萄糖敏感纳米凝胶，包括：聚合物纳米凝胶以及与所述聚合物纳米凝胶静电复合的葡萄糖氧化酶；

所述聚合物纳米凝胶由权利要求1所述的式（I）所示的聚合物与过硒化钠交联得到。

6.一种葡萄糖敏感纳米凝胶的制备方法，包括以下步骤：

将权利要求1所述的式（I）所示的聚合物在有机溶剂中与过硒化钠的水溶液发生交联反应，得到聚合物纳米凝胶；

所述聚合物纳米凝胶与葡萄糖氧化酶在水溶液中进行静电复合，得到葡萄糖敏感纳米凝胶。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述过硒化钠的水溶液的浓度为0.1～1mol/L。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述过硒化钠与权利要求1式（I）所述的聚合物中溴的摩尔比为（5～50）:1。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述葡萄糖氧化酶与聚合物纳米凝胶的质量比为1：（1～40）。

10.一种葡萄糖敏感载药纳米凝胶，包括药物、聚合物纳米凝胶以及与所述聚合物纳米凝胶静电复合的葡萄糖氧化酶；

所述聚合物纳米凝胶由权利要求1所述的式（I）所示的聚合物与过硒化钠交联得到。

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