肽和蛋白质疗法在治疗多种疾病方面是有吸引力的和可接受的选择,如糖尿病和类风湿性关节炎等,这是由于他们具有高效性和专一性等优点。然而,生物分子,肽和蛋白质药物通常易被蛋白水解酶降解,免疫系统清除或者物理-化学变性。由于较高的蛋白水解活性和胃中超低的pH,致使肽和蛋白药物的口服给药面临长期的挑战。为了解决上述问题,在保护肽和蛋白质药物活性和可控释放的前提下发展药物递送系统已经做了大量的研究。在本研究中,利用四臂聚乙二醇嵌段聚谷氨酸共聚物(4a-PEG-PLG)的自组装制备了pH响应的水凝胶,并可用于控制肽和蛋白药物的释放。研究发现水凝胶的机械性能和降解过程可以通过改变聚合物的浓度来调节。体外药物释放曲线表明胰岛素(或者BSA)从水凝胶中的释放行为是高度依赖于pH的,也就是说,在人工模拟的胃液(AGF)中只有少量的胰岛素(或者BSA)释放,而在人工模拟的肠液(AIF)中,胰岛素(或者BSA)能够快速释放。这是由于PLG嵌段中的羧基去质子化,导致水凝胶在AIF中解组装,甚至是分解,因此致使药物加速释放。圆二色谱显示与天然的胰岛素和BSA相比,从凝胶中释放出的胰岛素和BSA的生物活性没有发生明显的改变。小鼠成纤维细胞L929培养在水凝胶的表面,在培养24 h后,培养的细胞有很高的存活力,说明水凝胶有良好的细胞兼容性。而且,体内降解性评价显示形成的水凝胶能够在8天后完全降解,H&E染色证明了制备的水凝胶具有杰出的生物相容性。因此,生物相容且生物可降解的4a-PEG-PLG水凝胶作为pH诱导的药物递送体系是有希望的。