[發明專利]功能化納米氧化石墨烯負載胰島素衍生物材料及其制備和在制備治療糖尿病藥物中的應用

有效

• 申請號: 201510319820.1
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN104922692B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 劉杰;周賢波;俆桃遠
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: A61K47/52
• 分類號: A61K47/52;A61K38/28;A61K47/10;A61P3/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 裘暉,陳燕嫻

技術領域

本發明屬于制備治療糖尿病藥物技術領域，特別涉及一種氨基化聚乙二醇功能化納米氧化石墨烯負載胰島素衍生物材料(nGO@PEG@EALYLV，簡稱nGO@PEG@E)及其制備方法和在制備治療2-型糖尿病藥物中的應用。

背景技術

糖尿病(Diabetes mellitus，DM)，是由遺傳因素、環境因素和行為等多種致病因素導致的以血糖升高為主要標志的內分泌代謝性疾病。糖尿病已成為21世紀世界性的公共衛生問題。胰島素是目前治療糖尿病的有效藥物，但是只能通過注射給藥暫時緩解病人血糖升高，長時間注射不但給病人身心帶來嚴重的影響，還將帶來沉重的經濟負擔。因此，根據糖尿病的發病機理研制新型治療糖尿病的藥物具有重大意義。

在2型糖尿病患者體內淀粉樣斑逐漸替代了胰島里的β-分泌細胞，這些淀粉樣斑的主要組成成分是人類胰島淀粉樣蛋白(hIAPP)，它是由胰島分泌的在體內起調節血糖作用的37個氨基酸組成的多肽。有趣的是hIAPP在體內錯誤折疊能夠快速的形成大量、致密的纖維，造成β-分泌細胞膜受損從而誘導細胞死亡，導致人體血糖升高。所以hIAPP在胰島中錯誤折疊成難溶性的淀粉樣斑被認為是誘發2-型糖尿病的主要原因。hIAPP存在著3個離散的區域，但是它們覆蓋的區域有能力形成纖維，如區域8-20，20-29和30-37。因此，降解聚集的hIAPP纖維有可能成為治療2型糖尿的藥物。

目前hIAPP聚集抑制劑，主要有小分子及多肽抑制劑。這些小分子抑制劑包括天然產物、表面活性劑等。然而這些小分子抑制劑均存在一定的缺陷，例如丹酚酸B對hIAPP不具有選擇性，易導致一些毒副作用，而且在空氣中不穩定，易被氧化。多肽抑制劑如hIAPP抗體，雖然在抑制hIAPP聚集方面有一定的效果，但是多肽的合成費用較高，限制了其廣泛應用。胰島素及其衍生物是治療糖尿病抑制hIAPP聚集的重要藥物，具有易合成，價格便宜等特點被廣泛關注。本發明發現胰島素衍生物(EALYLV)有能力與hIAPP側鏈上的第11個氨基酸(精氨酸)形成鹽橋，能夠從11號位的精氨酸跨越到15號位的苯丙氨酸，從而阻斷了hIAPP形成纖維的區域。抑制hIAPP形成纖維減少胰島細胞的死亡。但是由于短肽抑制劑在體內易被降解，不穩定的特點從而限制了它的廣泛應用，如何解決這些問題成為糖尿病藥物研究的重點。石墨烯具有高比表面積，良好的生物相容性，是理想的載體材料，其衍生物氧化石墨烯不僅具備石墨烯的性質，還帶有豐富的官能團，如羥基(-OH)、羧基(-COOH)、羰基(-C＝O)，這些基團的存在使氧化石墨烯能夠進行功能化修飾。至今未發現有關氨基化聚乙二醇功能化納米氧化石墨烯負載胰島素衍生物的在抑制糖尿病中的相關報道。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種氨基化聚乙二醇功能化納米氧化石墨烯負載胰島素衍生物材料(nGO@PEG@EALYLV，簡稱nGO@PEG@E)，將其用于制備治療糖尿病的藥物。本發明利用氨基化聚乙二醇修飾納米氧化石墨烯，提高了納米氧化石墨烯負載胰島素衍生物(EALYLV)的穩定性、生物相容性和延長了在血液中停留的時間。

本發明另一目的在于提供一種上述氨基化聚乙二醇功能化納米氧化石墨烯負載胰島素衍生物材料的制備方法。

本發明再一目的在于提供上述氨基化聚乙二醇功能化納米氧化石墨烯負載胰島素衍生物材料在制備治療2-型糖尿病藥物中的應用，特別是在抑制胰島淀粉樣蛋白(hIAPP)聚集中的應用。本發明的材料同時結合了氧化石墨烯靜電吸附能力和胰島素衍生物能夠同hIAPP特異性結合的優點，從而抑制hIAPP聚集，達到治療2型糖尿病的目的。

本發明的目的通過下述方案實現：

一種氨基化聚乙二醇功能化納米氧化石墨烯負載胰島素衍生物材料(nGO@PEG@EALYLV，簡稱nGO@PEG@E)，由包括以下步驟的方法制備得到：

(1)將氨基化聚乙二醇加入氧化石墨烯的溶液中，再加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC·HCl)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)，調節pH，攪拌反應，離心分離，得到氨基化聚乙二醇修飾的納米氧化石墨烯(nGO@PEG)；