浙江大学王立教授课题组综述：苯硼酸基智能闭环胰岛素控释系统的研究进展
糖尿病是血糖调节紊乱引起的一种慢性疾病。据国际糖尿病联合会统计，2017年球糖尿病患者人数已达4.25亿。胰岛素对维持糖尿病患者的正常血糖水平非常重要，注射是目前胰岛素给药的主要方式，但它的不方便及疼痛等一直困扰着患者。因此为患者提供安全、方便、少痛苦的胰岛素输入方式一直是糖尿病治疗追求的目标。苯硼酸基智能闭环胰岛素控释系统利用苯硼酸基团对葡萄糖的响应性能模拟胰腺的工作模式，实现随着血糖浓度的变化智能调节胰岛素释放的目的。浙江大学王立教授和俞豪杰副教授课题组系统地综述了苯硼酸基智能闭环胰岛素控释系统的研究进展，硕士研究生黄乔同学为本论文第一作者，该工作近期发表在Journal of Controlled Release上。
苯硼酸基智能闭环胰岛素控释系统能根据血糖浓度自适应地调节胰岛素的释放量，有效避免低血糖及临床上频繁注射胰岛素给糖尿病患者带来的组织和神经损伤及精神压力，减少给药次数，提高患者的心理依从性。该智能闭环胰岛素控释系统利用苯硼酸及其衍生物能与葡萄糖的二醇结构可逆共价结合的特性，将其作为葡萄糖响应单元，实现葡萄糖响应的胰岛素控制释放，其控释机理主要可分为：溶胀释放、降解释放、竞争取代释放三种。溶胀释放可在短时间内达到溶胀的热力学平衡从而实现体系葡萄糖浓度与溶胀程度的对应关系，有望用作药物控释“开关”；降解释放在长效释药方面更有应用前景，但随着载体的不断降解，总体释药速率会改变；竞争取代释放通过葡萄糖刺激产生能与负载的胰岛素竞争其结合位点的物质实现药物控释，目前报道还不是很多。智能闭环胰岛素控释系统的结构也对胰岛素释放有重要影响，图1为水凝胶、胶束、核-壳-冠结构载体和层层包覆胶囊的葡萄糖响应释药机理示意图。
图1 水凝胶、胶束、核-壳-冠结构载体以及层层包覆的胶囊的葡萄糖响应释药机理示意图
许多苯硼酸基智能闭环胰岛素控释系统在糖尿病鼠实验中表现出了优良的血糖控制效果，但其和临床应用相关的性能等还有待进一步评估；将苯硼酸基智能闭环胰岛素控释系统与一些更易于大众接受的给药方式（如口服、微针给药等）结合起来，有望开发出更受糖尿病患者欢迎的产品。
文章链接：
https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2019.05.029
团队负责人简介：
王立，浙江大学求是特聘教授、博士生导师、英国皇家化学会会士，享受政府特殊津贴，先后担任浙江大学国际教育学院院长、浙江大学外事处副处长、美国Yale University访问教授、美国University of Washington访问教授、美国University of California, Irvine访问教授、中国物理学会波谱学专业委员会委员、浙江省兵工学会副理事长、浙江省化学会常务理事等职。已从事功能高分子、纳米材料、自组装、树枝状分子、配位聚合等方面的研究多年，已在Chemical Reviews、Progress in Polymer Science、Angewandte Chemie-International Edition、Macromolecules、Nanotechnology等学术期刊发表SCI、EI收录论文300余篇。
课题组链接：
http://sklpre.zju.edu.cn/ktxz/redir.php?catalog_id=1083
相关进展
《美国科学院院刊》：UCLA顾臻团队研发智能i-胰岛素，可防低血糖
美国麻省理工学院Science论文：新型口服胰岛素胶囊，有望替代皮下注射
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