Page 100 - 《精细化工》2023年第2期

第 40 卷第 2 期 精 细 化 工 Vol.40, No.2
20 23 年 2 月 FINE CHEMICALS Feb. 2023

医药与日化原料
基于葡萄糖响应的胰岛素与环磷腺苷

双重载药系统的构筑及释药性能

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余传明 ，区嘉雨 ，邓翠儿 ，杨惠林 ，麦敏敏 ，
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邱心妮 ，田丽芬 ，李 泳 ，陈 洪
（1. 广东海洋大学 化学与环境学院，广东 湛江 524088；2. 重庆师范大学 化学学院，重庆 400047）
摘要：以 N-十六烷基三甲基溴化铵为模板，硅酸四乙酯经水解和缩聚反应制备了介孔二氧化硅（MSN）纳米球，
其经表面氨丙基化、苯硼酸化、环磷腺苷负载、荧光标记葡萄糖酸修饰的胰岛素（Flu-G-Ins，Flu 为异硫氰酸荧
光素）封盖制备了一种双重载药系统 Flu-G-Ins-MSN。通过 TEM、FTIR、XRD、N 2 吸附-脱附、表面 Zeta 电位
对材料进行了表征。考察了负载时间对载药量的影响，探究了不同糖源、糖浓度、pH 对 Flu-G-Ins 和环磷腺苷
释放效果的影响。结果表明，当 MSN 纳米球质量浓度为 10 g/L、环磷腺苷浓度为 0.10 mmol/L 时，经 24 h 避光
负载，Flu-G-Ins-MSN 对环磷腺苷的载药量可达 25.9 μmol/g；糖触发 Flu-G-Ins 和环磷腺苷的释放具有明显的 pH
依赖性，pH 越高，释药量越大；在人体正常生理 pH 7.4 环境中，果糖和葡萄糖对载药粒子的刺激响应效果最佳；
质量浓度 2 g/L 的载药粒子在 50 mmol/L 葡萄糖溶液刺激下，Flu-G-Ins 0.5 h 的释放量可达 8.35 μmol/L，环磷腺苷
20 h 的释放量可达 75%。葡萄糖能实现对载药粒子的反复刺激解封，进而实现对 Flu-G-Ins 和环磷腺苷的持续控释。
关键词：葡萄糖；胰岛素；环磷腺苷；响应释放；介孔二氧化硅；医药原料
中图分类号：TQ469；TQ460.4 文献标识码：A
文章编号：1003-5214 (2023) 02-0322-08 开放科学 (资源服务) 标识码 (OSID)：

Fabrication and drug release performance of glucose-responsive double
drug delivery system for insulin and cyclic adenosine monophosphate

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YU Chuanming , QU Jiayu , DENG Cuier , YANG Huilin , MAI Minmin ,
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QIU Xinni , TIAN Lifen , LI Yong , CHEN Hong
（1. Faculty of Chemistry and Environmental Science, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, Guangdong,
China; 2. College of Chemistry, Chongqing Normal University, Chongqing 400047, China）
Abstract: A dual drug delivery system Flu-G-Ins-MSN (Flu represents for fluorescein isothiocyanate) was
prepared by surface aminopropylation, phenylboration, cyclic adenosine monophosphate (cAMP) loading
and fluorescein-labeled gluconate insulin (Flu-G-Ins) capping of mesoporous silica nanospheres (MSN),
which was prepared by hydrolysis and polycondensation of tetraethyl orthosilicate (TEOS) using
N-hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) as template. The samples obtained were then
characterized by TEM, FTIR, XRD, N 2 adsorption-desorption, Zeta potential analysis, followed by
investigation on the effect of loading time on drug loading capability and the effect of sugar sources, sugar
concentration and pH on the release of Flu-G-Ins and cAMP. The results demonstrated that, when the mass
concentration of Flu-G-Ins-MSN was 10 g/L and the concentration of cAMP was 0.10 mmol/L, the drug
loading capability could reach 25.9 μmol/g after stirring for 24 h with no light irradiation. The release of
Flu-G-Ins and cAMP trigger by glucose was significantly pH-dependent and enhanced as pH increased. In
the normal human physiological pH=7.4 environment, fructose and glucose exhibited the strongest

收稿日期：2022-06-16; 定用日期：2022-08-26; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220559
基金项目：广东省教育厅青年创新人才项目（2017KQNCX093）；湛江市科技计划项目（2018A01042）；广东海洋大学科研启动项目
（R18018）；广东海洋大学大学生创新创业训练计划（CXXL2020294, CXXL2020301）
作者简介：余传明（1990—），男，博士，副教授，硕士生导师，E-mail：yucmingdou@163.com。联系人：李 泳（1968—），男，教
授，E-mail：yongli6808@126.com；陈 洪（1965—），女，教授，E-mail：huangsq2005@163.com。