异硫氰酸荧光素标记胰岛素的应用

背景^[1-6]

异硫氰酸荧光素标记胰岛素（Insulin-FITC）是用异硫氰酸荧光素标记的胰岛素。胰岛素是由胰脏内的胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。

胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用来糖尿病治疗。荧光素是最常用于标记抗体的标记物之一。荧光素经恰当的激发可发光，从而得知抗体的定位和待测抗原的分布情况，主要用于细胞分选或高分辨率免疫染色，是一种非常好的亚细胞水平精确定位的方法。酶标记抗体是将酶与特异性抗体经适当方法连接而成，其应用范围非常广泛，结果即时可见、敏感性高，但较难应用于定量分析。

同种族动物（人、牛、羊、猪等）的胰岛素功能大体相同，成分稍有差异。图中为人胰岛素化学结构。胰岛素由A、B两个肽链组成。人胰岛素(Insulin Human)A链有11种21个氨基酸，B链有15种30个氨基酸，共16种51个氨基酸组成。其中A7(Cys)-B7(Cys)、A20(Cys)-B19(Cys)四个半胱氨酸中的巯基形成两个二硫键，使A、B两链连接起来。此外A链中A6(Cys)与A11(Cys)之间也存在一个二硫键。胰岛素的主要生理作用是调节代谢过程。

对糖代谢：促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用，促进糖原合成，抑制糖异生，使血糖降低；对脂肪代谢：促进脂肪酸合成和脂肪贮存，减少脂肪分解；对蛋白质：促进氨基酸进入细胞，促进蛋白质合成的各个环节以增加蛋白质合成。总的作用是促进合成代谢。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，也是唯一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。作用机理属于受体酪氨酸激酶机制。

应用^[7][8]

异硫氰酸荧光素标记胰岛素可用于氨基化明胶的性能及在鼻粘膜给药的应用研究：

在无外加乳化剂的条件下，将氨基化明胶的水溶液分散在橄榄油中，经乳化、胶凝、脱水及交联等过程，制备了一种新型带正电荷的凝胶微球—氨基化明胶微球。微球平均粒径为40～50μm，大小分布均匀。干燥微球可吸收相当于自身重量约20倍的水形成水凝胶。氨基化明胶微球比明胶微球具有较高的氨基含量，在蒸馏水及磷酸盐缓冲液中均荷正电，在蒸馏水中的Zata电位为41.5mV。

随着制备微球时交联剂戊二醛浓度的增大或交联反应时间的延长，微球的氨基含量降低。但无论交联反应的条件如何，本方法制备的氨基化明胶微球比明胶微球具有较高的伯氨基含量。氨基化明胶微球在胰蛋白酶存在的条件下可迅速降解(＜1h)，在胃蛋白酶及酸碱介质环境中降解较为缓慢(＞20h)。氨基化明胶微球与粘蛋白之间的相互作用比明胶微球强。氨基化明胶微球较高的正电荷密度是它与粘蛋白间较强相互作用的主要原因。结合荧光标记法及体外酶降解技术，利用离体大鼠胃灌流冲洗模型和大鼠体内实验研究了氨基化明胶微球的生物粘附性能。

结果表明，在相同的实验条件下，滞留在离体大鼠胃中的氨基化明胶微球的数量比明胶微球多，而灌流冲洗液的种类（人工胃液或PH 7人磷酸盐缓冲液）对微球的胃滞留性无显著影响，这表明微球与胃粘液之间的静电相互作用不是这一模型中微球胃滞留性的决定性因素。但是，实验中发现滞留在离体大鼠胃中的氨基化明胶微球的量随制备微球时交联剂戊二醛浓度的增大而减少，这表明氨基化明胶微球的胃粘膜粘附性可能受微球表面氨基含量或交联度的影响。

大鼠体内实验结果表明，氨基化明胶微球比明胶微球具有较好的粘膜粘附性能。以健康大鼠为模型动物，考察了氨基化明胶对葡聚糖和胰岛素鼻粘膜吸收的促进作用。结果表明，02％（WN）氨基化明胶可以显著促进分于量为女4kDa的异硫氰酸荧光素－葡聚糖从大鼠鼻粘膜的吸收，生物利用度为23．8％。鼻腔给予含0二％（w／v）氨基化明胶的胰岛素磷酸盐缓冲液10 IU帅）后，血糖水平与给予胰岛素的磷酸盐缓冲液相比显著降低。

参考文献

[1]Enhancement of Nasal Absorption of Insulin Using Chitosan Nanoparticles[J].Pharmaceutical Research.1999(10)

[2]Effects of Pharmaceutical Compounds on Ciliary Beating in Human Nasal Epithelial Cells:A Comparative Study of Cell Culture Models[J].Remigius Uchenna Agu,Mark Jorissen,Tom Willems,Guy Van den Mooter,Renaat Kinget,Patrick Augustijns.Pharmaceutical Research.1999(9)

[3]Enhanced Oral Uptake of Tomato Lectin-Conjugated Nanoparticles in the Rat[J].Nasir Hussain,Praful U.Jani,Alexander T.Florence.Pharmaceutical Research.1997(5)

[4]Confocal Laser Scanning Microscopic Visualization of the Transport of Dextrans After Nasal Administration to Rats:Effects of Absorption Enhancers[J].Emmeline Marttin,J.Coos Verhoef,Christopher Cullander,Stefan G.Romeijn,J.Fred Nagelkerke,Frans W.H.M.Merkus.Pharmaceutical Research.1997(5)

[5]Chitosans as Absorption Enhancers for Poorly Absorbable Drugs 2:Mechanism of Absorption Enhancement[J].Pharmaceutical Research.1997(7)

[6]N-Trimethyl Chitosan Chloride as a Potential Absorption Enhancer Across Mucosal Surfaces:In Vitro Evaluation in Intestinal Epithelial Cells(Caco-2)[J].Awie R Kotzé,Henrik L.Lueβen,Bas J.de Leeuw,(A)Bert G.de Boer,J.Coos Verhoef,Hans E.Junginger.Pharmaceutical Research.1997(9)

[7]Chitosans as Absorption Enhancers for Poorly Absorbable Drugs.1:Influence of Molecular Weight and Degree of Acetylation on Drug Transport Across Human Intestinal Epithelial(Caco-2)Cells[J].Pharmaceutical Research.1996(11)

[8]王健.氨基化明胶的性能及在鼻粘膜给药的应用研究[D].沈阳药科大学,2002.