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  糖尿病患者需要長期的胰島素治療，臨床上普遍采用胰島素皮下注射，一日三次或更多，需要患者自行監測自身血糖水平，血糖很難保持平穩，易出現“峰-谷”現象，嚴重低血糖發生率較高。現已開發的新型胰島素制劑多為口服，肺部吸入或鼻腔給藥的非長效非智能制劑，或胰島素儲庫皮下埋植劑等長效非智能制劑；短效的胰島素智能釋放制劑也有研究報道。因此開發能同時實現長效和智能釋放的胰島素遞藥系統，是亟待解決的世界性難題。

  近日，四川大學在構建胰島素長效智能遞送系統研究領域取得突破性進展，研究成果“Erythrocyte-membrane-camouflaged nanoplatform for intravenous glucose-responsive insulin delivery”作為封面文章發表于Advanced Functional Materials雜志（DOI: 10.1002/adfm.201802250，IF=13.325），并被Advanced Science News作為研究亮點報道。文章的通訊作者是四川大學高分子科學與工程學院引進人才張凌副研究員和華西藥學院專職博士后林箐博士，第一作者是博士研究生傅玉。

圖1、該納米遞藥系統的構建示意圖及形態表征

（a）“核-殼”結構納米遞藥系統的構建過程：載有胰島素、葡萄糖氧化酶(GOx)，過氧化氫酶(CAT)的縮醛化葡聚糖納米粒作為納米遞藥系統的“內核”，并采用具有葡萄糖轉運體（GLUTs）的紅細胞膜進行表面修飾形成“外殼”。(b) (c)顯微鏡下紅細胞和紅細胞膜的形態特征。(d) (e)納米粒子的粒徑分布圖和透射電鏡圖：(i) 縮醛化葡聚糖納米粒, (ii) 經處理制備的紅細胞膜and (iii) 紅細胞膜包裹的縮醛化葡聚糖納米粒.

圖2、靜脈注射給藥后該納米遞藥系統在體內作用過程的示意圖

  針對這些問題，四川大學高分子科學與工程學院從英國曼切斯特大學引進的張凌副研究員與華西藥學院專職博士后林箐博士進行了合作研究，首次發表文章報道了由酶促反應介導胰島素智能釋放的靜脈注射長效遞藥系統。該項研究首先對生物相容性良好的天然高分子葡聚糖進行結構修飾，合成了pH敏感的縮醛化葡聚糖，并以此為載體，搭載胰島素及介導葡萄糖智能響應的相關酶系，構建具有葡萄糖響應性能的高載量胰島素納米內核（NPs）；然后采用具有天然血液長循環特性和優良生物相容性的活性紅細胞膜包裹NPs，進行表面修飾賦予該納米遞藥系統體內長效循環的性能，從而構建了胰島素長效智能釋放給藥系統（圖1）。靜脈注射給藥后，當血糖正常時該納米系統由于紅細胞膜的掩護能在血液循環系統中穩定存在，當血糖升高時，紅細胞膜上的葡萄糖轉運體（GLUTs）將血液中的葡萄糖轉運到納米遞藥系統內部，該納米粒內部的葡萄糖氧化酶系（葡萄糖氧化酶(GOx)，過氧化氫酶(CAT)）催化葡萄糖轉化為葡萄糖酸，降低了血液中由紅細胞膜構成穩定封閉的微環境的pH，從而引發載藥基質縮醛化葡聚糖的酸降解反應，及時釋放胰島素，到達調節血糖的目的（圖2）。本課題的開展將為長效智能釋放胰島素新劑型的研發提供堅實的科學基礎和應用價值。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.201802250