仿生葡萄糖触发胰岛素释放的双齿β-环糊精水凝胶体系

   在人体中，能量代谢主要依赖以D-葡萄糖作为能源物质的三羧酸循环，在长期的进化中，人体形成了一套精细的、专一性识别和代谢葡萄糖分子的生物系统。随着人民生活水平提高，糖尿病这一“无声的杀手”已经严重危害民众健康并给社会带来了沉重的经济负担。频繁检测血糖含量和注射胰岛素的治疗方式给患者带来不适，也存在着注射剂量难以控制和血液疾病传播等潜在风险。因此，研制智能控释胰岛素释放的仿生生物材料，是一种实现糖尿病患者血糖水平长效控制的理想解决方式。

无论是食品中还是人体的体液中，均存在多种葡萄糖同分异构体，人体的生物酶可以准确地识别葡萄糖分子，具有高度专一性，但是人工合成具有专一性识别葡萄糖分子的化学结构非常困难。这是由于葡萄糖分子与其同分异构体（例如半乳糖、果糖等）的分子结构极其相似，并且它们只有单一的羟基官能团，难以被精确的化学识别。已报道的少数具有葡萄糖专一性识别能力的化学配体几乎都存在合成过程比较复杂等问题。

最近，陕西科技大学陈咏梅教授和王任其副教授团队与郑州大学梅英武副教授合作，利用β-环糊精主环直径与葡萄糖分子尺寸相匹配这一特点，设计了一种基于二齿-β-环糊精的水凝胶体系。通过在2,6-二甲基- β-环糊精(DMβCD)上精确引入一对苯硼酸取代基团，形成符合D-葡萄糖分子拓扑结构的分子狭缝，可专一性地与D-葡萄糖分子结合并释放出质子，造成水凝胶体积溶胀，从而促使水凝胶中预载的胰岛素快速释放到血液环境中。二齿-β-环糊精的制备仅需3步反应，不需要苛刻的合成条件，而且反应收率很高。装载二齿-β-环糊精的水凝胶在I型糖尿病小鼠体内快速响应高血糖症并释放胰岛素，可实现12小时内长效控制血糖水平。

新型D-葡萄糖配体——二齿-β-环糊精

         山东滨州智源生物科技有限公司坐落于山东省级重点经济开发区--博兴经济开发区，是一家专注于环糊精衍生物、环糊精包合物以及新型环糊精材料的研发、生产和应用的高科技企业。公司产品目前有五大类50多个品种，涉及医药、化妆品、功能食品、香精香料、环保、建材、精细化工、新材料、植提、兽药、医用敷料、墨水、涂料、杀菌剂、烟草、天然色素、隐形眼镜护理液、体外诊断试剂、日化等多个应用领域。