Utvikling og forening av metoder for analyse og standardisering av insulinpreparater ved bruk av reversertfase høytrykksvæskekromatografi (RP HPLC) Pihtar Anatoly Vasilyevich

  • Diagnostikk

Denne avhandlingen skal gå til biblioteket i nær fremtid.
Gi beskjed om opptak

Avhandlingen - 480 rubler., Levering 10 minutter, døgnet rundt, syv dager i uken og helligdager.

Abstrakt - 240 rubler, levering 1-3 timer, fra 10-19 (Moskva tid), unntatt søndag

Pihtar Anatoly Vasilyevich. Utvikling og forening av metoder for analyse og standardisering av insulinpreparater ved bruk av reversertfase høytrykksvæskekromatografi (RP HPLC): avhandling. Kandidat i farmasøytiske fag: 15.00.02 / Pihtar Anatoly Vasilievich; [Beskyttelsessted: Moscow Medical Academy "].- Moskva, 2005.- 139 s.: Il.

Innhold for avhandlingen

KAPITTEL 1. Gjennomgang av litteratur 11

1. Insulins rolle i behandlingen av diabetes mellitus 11

2. Biosyntese og biologisk virkning av insulin 12

3. Generelle egenskaper av insulinets fysisk-kjemiske og farmasøytiske egenskaper 15

4. Insulinpreparater 24

5. Produksjonsmetoder, standardisering og kvalitetskontroll av insulinpreparater 31

6. Bruken av HPLC i farmasøytisk analyse av insulin. 46

KAPITTEL 2. Problemeretning 50

KAPITTEL 3. Studie av påvirkning av ulike faktorer på kromatografisk oppførsel av insulin under betingelsene for RP HPLC 56

1. Metoder og materialer 57

2. Diskusjon av resultatene 62

2.1. Påvirkningen av sammensetningen av bufferoppløsningen 62

2.2. Effekten av natriumsulfatkonsentrasjon 68

2.3. Effekt av kromatografisk kolonnen temperatur 70

2.4. Effekt av organisk modifikator 75

2.5. Innflytelsen av lengden av alkylradikalet i den podede fase 80

2.6. Påvirkningen av lengden av kromatografisk kolonne 80

KAPITTEL 4. Forbedring av farmakopémetoder for analyse av insulinpreparater basert på bruk av RP HPLC 82

1. Valg av de optimale forholdene for kromatografisk bestemmelse av insulin og dets urenheter i medisinske preparater 82

2. Metrologiske egenskaper ved fremgangsmåten 84

3. Anvendelse av den utviklede metodikken for testing av offisielle insulinpreparater 95

KAPITTEL 5. Utvikling av metoder for analyse av injiserbare doseringsformer av isophan-insulin basert på PF HPLC-metoden 107

1. Valget av betingelser for kromatografisk bestemmelse av protamin i doseringsformene av isophan-insulin 110

2. Studie av kromatografiske profiler av protaminer isolert fra forskjellige fiskearter 121

3. Fremgangsmåte for bestemmelse av protamin i isofan-insulinpreparater 123

4. Validering av den utviklede metodikken 125

Generelle konklusjoner 136

Referanser 139

Generelle egenskaper av insulinets fysisk-kjemiske og farmasøytiske egenskaper

Fra et kjemisk synspunkt er insulin et lite kuleformet protein med en molekylvekt på opptil 6000 Da. Samtidig bør det bemerkes at insulin er et vanlig navn for en hel familie av homologe proteiner av naturlig og kunstig opprinnelse med en felles karakteristisk biologisk aktivitet. Proteinegenskapen til insulin ble etablert i 1928 [52]. Det er blant proteiner som produserer biuretreaksjonen og Pauli-reaksjonen. Insulinstrukturen ble fullt etablert tidlig på 50-tallet. Den grunnleggende kjemiske sammensetningen av insuliner av forskjellig opprinnelse er preget av tallene gitt i tabell 1 [40].

Aminosyresammensetning. De fleste insulinmolekyler inneholder 51 aminosyrerester, blant hvilke er 17 aminosyrer funnet i mest kjente proteiner.

Et karakteristisk trekk ved aminosyresammensetningen av bovin, porcin og humant insulin er tryptofan og metionin. Aminosyresammensetningen av disse typer insulin er presentert i tabell 2 [40,46].

Invariant for alle typer insulin er innholdet av cystin (6 halv-cysteinrester). I tillegg inneholder insulinmolekylet av alle typer 6 amidgrupper (asparagin, glutamin).

Når insulin slippes, sammen med hovedfraksjonen, kan man se fraksjoner av deamiderte insulinformer. I det sure miljøet, i deamidasjonsprosessen, kan alle 6 amidgruppene gradvis spaltes, og den elektroforetiske og kromatografiske mobiliteten for insulin endres [40]. Dannelsen av deamiderte former av insulin kan bedømmes av resultatene av bestemmelsen av ammoniakk. For helamidformen av insulin bestemmes 6 mol ammoniakk per 1 mol protein, for deamiderte former kan denne verdien være fra 5 til 0.

Den primære strukturen av insulin. Den primære strukturen av insulin ble dechifrert av Sanger-gruppen i 1945-1955. Ved hjelp av en rekke kromatografiske metoder som gjorde det mulig å skille og identifisere forskjellige peptider, aminosyrer og deres derivater, var Sanger i stand til å etablere den primære strukturen av bovin insulin [130,131,132,133,134,135]. Videre studier av insuliner av forskjellig opprinnelse ved hjelp av en rekke fysisk-kjemiske metoder, inkludert Edman-metoden for å bestemme den fulle aminosyresekvensen i lange peptider, bekreftet funnene fra Sanger og hans medforfattere på insulinets struktur [bb].

Hittil har primærstrukturen for insulin blitt bestemt hos representanter for 24 arter som tilhører 4 klasser dyr: pattedyr, fugler, fisk og syklostomer [14]. Forskning på insulin av forskjellig opprinnelse fortsetter [71,72,73].

Strukturen av insulin i forskjellige dyr er lik, men ikke identisk. I sin primære struktur er humant insulin lik gris, hund, spermhval og kaninsubuliner, forskjellig bare i en aminosyre [40]. Det adskiller seg fra storfeinsulin med tre aminosyrer. I større grad er humant insulin ikke ligner på insulin fra Guineas gris, fugler og fisk [40]. Forskjeller i aminosyresekvensen av humane, gris og storfe insuliner er vist i tabell 3.

Til tross for strukturelle forskjeller har alle typer insuliner tilsvarende biologisk aktivitet, dvs. forårsake hypoglykemisk effekt. Størrelsen på den viste biologiske aktiviteten avhenger imidlertid sterkt av arten og ligger i området 11 IE / mg (torskinsulin fra Nordsjøen) til 62 IE / mg (kalkun og kyllinsulin), mens aktiviteten av humant insulin er omtrent 25-30 IE / mg [40]. Jo større interspesifikasjonene er, desto større er forskjellen i den biologiske aktiviteten til det tilsvarende insulin.

Et funksjonelt aktivt insulinmolekyl består av to polypeptidkjeder (A- og B-kjeder) bundet av disulfidbindinger; ett bindingsforbindelse dannes av de syvende aminosyrerester av begge kjedene, den andre disulfidbindingen dannes av den 20. resten av A-kjeden og den 19. resten av B-kjeden (figur 2). I tillegg er det en tredje disulfidbinding i insulinmolekylet, som er intrachain og forbinder den 6. og 11. A-kjedenresiduen [59,117].

Sekundær struktur Ved hjelp av ulike fysisk-kjemiske og fysiske forskningsmetoder ble det vist at insulinmolekylet har en svært bestilt romlig struktur (konformasjon), som bidrar til implementering av spesifikke biologiske funksjoner [14]. I molekylet av naturlig insulin er både cc-helix og p-fold ark tilstede samtidig. I tillegg er det områder med uordnet struktur og struktur <3-петли. Участки, имеющие форму а-спирали, составляют 57 %, 6 % приходится на [3-складчатую структуру, 10 % построено в виде р-петли, оставшиеся 27 % не имеют упорядоченной структуры (рисунок 3) [25].

Når en sur oppløsning av insulin (pH 2,3-2,5) oppvarmes til en temperatur på +100 ° C og raskt avkjøles til -80 ° C dannes det såkalte fibrillære insulin - en helt inaktiv form for hormonet [27]. Innføringen av fibrillære insulinfibre i en oppløsning av aktivt insulin fører til spontan kvantitativ utfelling av insulin i form av fibriller [14,17].

Produksjonsmetoder, standardisering og kvalitetskontroll av insulinpreparater

Oppnå dyreinsulinart. Industriell produksjon av biff og svinekulinsyre ble etablert nesten samtidig i en rekke land, kort tid etter oppdagelsen av insulin i 1921 [63]. Siden da har konseptet med å skaffe insulin forblitt nesten uendret (tabell b) [17, 18]. Råmaterialene til produksjon av dyrearter av insulin er bukspyttkjertelen av slaktekjøtt som brukes til mat.

Den viktigste oppgaven ved produksjon av insulin er rensing - utslipp av stoffer fra beslektede urenheter, noe som reduserer den biologiske aktiviteten, forårsaker immunologiske reaksjoner, eller er potensielt farlig for pasientens helse. For eksempel, etter flere år med å bruke dårlig renset insulin i pasientens blod, kan det være opptil 5000 IE insulin bundet til antistoffer. Antistoffer mot insulin påvirker signifikant profilen av sin virkning og bidrar dermed til det labile løpet av diabetes.

Den første fremgangsmåten for rensing av insulin var omkrystallisering i nærvær av sinksalter. I 1945 ble det vist at den syvfoldige omkrystallisering av insulin signifikant reduserer nivået av allergiske reaksjoner hos pasienter, sammenlignet med de offisielle insulinpreparatene på den tiden [63].

motstrømsekstraksjon (PE), fordelingskromatografi (PX), ionebytterkromatografi (IOC) diskelek-troforeza (DEF), og geleksklusjonskromatografi (GEH) [63] ved anvendelse av en rekke metoder heterogenitet insulin prøver etter krystallisasjon og en enkelt krystallisasjonstrinn viser.

Det har vist seg at de store forurensninger er samtidig insulin: proinsulin, mellomprodukter, kovalent dimer insulin, monodezamidoinsulin, og monoarginin monoetilinsulin, så vel som en rekke høymolekylære forbindelser ikke er naturlig insulin. Generaliserte konklusjoner fra studiene, tar hensyn til informasjon om den immunologiske aktivitet påvist forurensninger [138] ble det konkludert med at behovet for ytterligere rensing av insulin stoffer, slik at analysemetoder og DEF GEH oppdaget en komponent - det tilsvarende insulin.

For å løse problemet med rensing av insulin i 1950 ble HEC-metoden foreslått, og i 1970 anionbytterkromatografi (AOX) -metode. Det ble funnet at insulin, renset ved AOX-metoden, inneholder ca. 500 ppm (deler per million) av urenheter med proinsulinaktivitet [137]. Ytterligere rensing av insulin ved bruk av høytrykksvätskekromatografi på reverserte faser (RP HPLC) reduserer innholdet av immunogene fraksjoner til grensen for deteksjonen [63].

En gjennomgang av dagens utvikling innen kromatografisk rensing av insulin er presentert i [96]. Insulin, renset, sekvensielt, ved hjelp av IOC og GEC, kalles monokomponent insulin [63]. Får menneskelig insulin. Søket etter metoder for å oppnå humant insulin var på grunn av to omstendigheter. På den ene siden, det haster med råmaterialet problemet i tilfelle produksjon av animalsk insulin, derimot, den raske utviklingen av vitenskap på dette området ga en reell mulighet til å bringe ideen til liv. I 1979 og 1981 nesten samtidig ble to metoder for å oppnå humant insulin utviklet - biosyntetisk og semisyntetisk [102.108]. I 1981 begynte selskapet Novo Nordisk for første gang i verden seriell produksjon av menneskelig semi-syntetisk insulin. Metoden som brukes av selskapet er basert på den enzymatiske og kjemiske erstatning av Al i porcin insulinmolekylet med resten av Tre [61]. Denne metoden er direkte avhengig av å oppnå den nødvendige mengden av svinsulin, noe som reduserer sin økonomiske verdi. Muligheten for å oppnå humant insulin ved hjelp av biosyntetisk metode, oppsto med utvikling av rekombinant DNA-teknologi [10]. Arbeidet med genmodifisert insulinproduksjon begynte for 25 år siden. I 1978 ble det rapportert at en stamme av E. coli produserende rotteproinsolering ble oppnådd. I 1979 kunne Genentechs studier klone inn i E. coli generene som koder for aminosyresekvenser for. insulinkjedene A og B inkludert i p-halo-tacidase-regionen i pBR322-plasmidet [10, 102]. I 1981 ble det syntetisert proinsulingenet analog - mini-proinsulin-C, karakterisert ved at 35-ulcerøs C-peptid-segmentet er erstattet med seks aminosyrer: arg-arg-gly-ser-lys-arg, og viser dens ekspresjon i E. coli. I 1982 startet Eli Lilly verdens første industrielle produksjon av humant insulin ved hjelp av to kjedeteknologier utviklet i samarbeid med Genentech [102]. For tiden er muligheten for å oppnå humant insulin ved hjelp av ulike ekspresjonssystemer vist [3,10,101,102]. Fra et økonomisk synspunkt er bruk av genetisk modifiserte stammer av gram-positive E. coli-bakterier, hvorav mange anses for overproducere, av særlig interesse [3]. Samtidig ble betydelige fremskritt oppnådd med Saccharomices cerevisiae gjærceller [3,75]. Tabell 7 viser de viktigste, felles for ulike metoder for å produsere rekombinant humant insulin, stadiene av den teknologiske prosessen [3,10,63].

Anvendelse av den utviklede metodikken for testing av offisielle insulinpreparater

Høytrykksvæskekromatografi (HPLC) er en variant av kolonnevæskekromatografi der mobilfaseluenten passerer gjennom sorbenten som fyller kolonnen ved høy hastighet på grunn av betydelig trykk (opptil 400x105 Pa) ved inngangen til kolonnen [11].

Som en måte å analysere komplekse blandinger av stoffer, oppstod HPLC litt over 30 år siden. Bruken av sorbenter med en partikkeldiameter på 3-10 um forårsaket en kraftig økning i effektiviteten av kromatografisk separasjon sammenlignet med den klassiske versjonen av kolonnevæskekromatografi. Derfor refereres HPLC ofte til høyytelsesvæskekromatografi (HPLC). Instrumentale egenskaper ved bruk av HPLC er beskrevet i detalj i mange håndbøker [49.50] og i de relevante delene av den ledende farmakopien [79,150]. For HPLC har et bredt spekter av sorbenter blitt utviklet og produsert. Ifølge forfatterne av undersøkelsen [51] produserer ca 100 firmaer over hele verden mer enn 300 typer sorbentnavn. Historien, nåværende tilstand og utsiktene for utviklingen av metoden er omtalt i vurderinger [51] og [77.78].

I sine forskjellige varianter er HPLC-metoden mye brukt i farmasøytisk analyse (produksjonskontroll og testing av legemiddelkvalitet). Metoden er inkludert i alle ledende farmakopéer i verden. Denne metoden er mest fullstendig beskrevet i europeiske og amerikanske farmakopéer. HPLC brukes til å identifisere medisiner for å bestemme renhet, molekylvekt fraksjonal sammensetning og kvantitativ analyse. I US Pharmacopoeia 28 ed. ca 30% av private artikler involverer bruk av HPLC. I den europeiske farmakopé 4. utg. denne tallet er ca 40%.

Den første kromatografiske metoden for insulintesting var lavtrykksgelekslingsvæskekromatografi (GE ZhND). Prinsippet for separasjon under betingelsene for HPLC er basert på den forskjellige evne til molekyler av forskjellige størrelser til å trenge inn i porene i den nøytrale gel, som tjener som en stasjonær fase. Den hydrodynamiske diameteren av insulinmonomeren og dimeren er proporsjonal med molekylvekten og er henholdsvis 2,69 og 5,50 nm [115].

I 1967 ble det vist at GE-IHDD-metoden viste at kommersielle preparater av insulin, renset ved krystallisering, inneholder urenheter med en molekylvekt som overskrider molekylvekten av insulin [63]. På kromatogrammet av svineinsulin ble det funnet tre topper, konvensjonelt betegnet som a-, b- og c-komponenter. Siden da har det blitt foreslått en rekke kromatografiske systemer for å kontrollere innholdet av urenheter med høy molekylvekt i insulinpreparater. Separasjonen ble utført på høyt svellende agarose xerogeler (Bio-Gel P-30, Bio-Rad Lab.). Eller dextran (Sephadex G-50, Pharmacia Fine Chemicals), 1-3 M oppløsninger av eddiksyre ble brukt som IF [127]. Den høye følsomheten til disse sorbentene for komprimering ved trykk som overskrider matrisens svellingstrykk, gjør disse materialene uegnet til drift i HPLC-modusen.

Bruken av gelekskluderingsvæskekromatografi ved høytrykk (GE HPLC) for insulinanalyse ble først beskrevet i 1980, etter utviklingen av harde makroporøse sorbenter kompatible med vann og motstå høye trykk. I [151] ble separasjonen utført på kolonner Protein-Pak 1-125 (Waters), TSK-Gel SW 2000 (Toho Soda Corp.), Bondagel (Pharmacia) under denatureringsbetingelser (kombinasjon av 7 M oppløsning av urea, mineralsyrer og ikke-ioniske vaskemidler). Behovet for insulinanalyse under denatureringsbetingelser er forbundet med insulinets evne til å aggregere i oppløsning. For separasjon av insulin under betingelsene for HPLC HPLC, er bruken av den "tradisjonelle" elueringseddiksyre også blitt beskrevet [152]. Bruk av eddiksyre har flere fordeler - minimal innvirkning på den opprinnelige strukturen av de separerte forbindelser, tilgjengelighet, lave kostnader, i tillegg er et viktig faktum at eddiksyre kan undertrykke assosiasjonen av insulin.

For tiden er HPLC ghvd en farmakopémetode for overvåkning av innholdet av urenheter med høy molekylvekt i stoffer og ferdige doseringsformer. Metoden brukes også til å bestemme innholdet av protamin i isofan-insulinpreparater.

Bruken av HPLC på reverserte faser (RP HPLC) for separasjon av storfe og svininsulin for første gang demonstrerte den høye effektiviteten av denne metoden for analyse av insulinlignende peptider med en lignende struktur.

Mekanismen for separering av proteiner og polypeptider under betingelsene for RP HPLC er basert på den forskjellige hydrofobiciteten av insulinmolekyler og beslektede urenheter. Til dags dato har flere dusinvis av metoder for kromatografisk separasjon av insulin av forskjellig opprinnelse og deres derivater, inkludert proinsulin, pankreas polypeptider, dezamidederivater, insulindimer, blitt beskrevet. [126] viste muligheten for å separere kylling, kanin, sau og hestinsulin. Humant, biff og svinekulinsulin ble også separert. Lloyd og Corran publiserte en metode for separering av biff, svinekjøtt, humane insuliner og deres tilsvarende deamiderte former [104].

Separasjon utføres på silikagel-sorbenter modifiserte, metyl-, butyl-, oktyl-, oktadecyl- og fenylgrupper i isokratisk eller gradientmodus. Som PF brukes organiske modifikatorer - acetonitril, metylalkohol, isopropylalkohol, blandet med vandige bufferløsninger som inneholder uorganiske salter og ion-dampreagenser. Toppdeteksjon utføres hovedsakelig ved spektrofotometrisk metode ved en bølgelengde på 190-220 nm, fluorometriske metoder er også beskrevet [103].

Analysen av stoffet og de ferdige doseringsformene av insulin ved hjelp av RP HPLC er beskrevet i private artikler i den amerikanske og europeiske farmakopé [79,150]. Metoden brukes til å teste medikamenter fra den angitte gruppen når det gjelder "Insulin Authenticity", "Related Proteins", "Quantitative Determination" og "Insulin in Solution".

Forsknings litteraturen beskriver også bruken av ionebytte- og affinitetskromatografi for insulinanalyse [44.102], men disse metodene har ikke blitt mye brukt i farmakopépraksis.

Valget av betingelser for kromatografisk bestemmelse av protamin i doseringsformene av isophan-insulin

En økning i PF-ionstyrken fører vanligvis til økt insulinkapasitetsforhold, noe som kan skyldes en rekke faktorer: - økning av ionekonsentrasjonen reduserer ioniseringsgraden av de ladede gruppene i proteinmolekylet, øker dens hydrofobicitet / - høye konsentrasjon av kationer bidrar til å screene frie silanolgrupper på overflaten en fase som svekker den ikke-spesifikke elektrostatiske samspillet mellom de protonerte aminogruppene i proteinet med matrisen; - Høy ionstyrke påvirker den romlige strukturen av insulin, som et resultat av hvilken overflaten som er tilgjengelig for samspillet med sorbenten endres. Konsentrasjonen av uorganiske salter i FS påvirker formen på toppene og selektiviteten av separasjonen av insulin og desamido-Asn-insulin [143,144]. Med isokratisk eluering på LiChrosorb Сів sorbent med 0,1 M natriumfosfatløsning (pH 2,3) ble det oppnådd et tilfredsstillende resultat bare når natriumsulfat ble tilsatt til bufferoppløsningen til en konsentrasjon på 0,1 M. De fleste insulinanalysemetoder som inngår i farmakopéartikler og ND, bruk PF på basis av bufferløsninger med et natriumsulfatinnhold som er lik 0,2 M. Et slikt høyt innhold av natriumsulfat påvirker negativt reproduksjonsevnen av kromatografisultater på grunn av stratifisering av eluenter, høyt konsentrerte saltløsninger har en negativ effekt på kromatografisk utstyr, forkortet levetiden. Med tanke på at farmakopéanalysemetoder ble utviklet for mer enn 20 år siden, virket det interessant å studere kromatografisk oppførsel av insulin under OF-HPLC på de kromatografiske sorbenter av den nyeste generasjonen, avhengig av konsentrasjonen av natriumsulfat. Samtidig forsøkte de å finne ut om en reduksjon i natriumsulfatinnholdet i PF er tillatt uten en betydelig forverring i separasjonsevnen til kromatografisk system. Som et resultat av forskningen ble det funnet at effekten av natriumsulfatkonsentrasjon i PF er forskjellig, avhengig av typen av graftfasen, samt på typen av insulin. På sorbenter med podede grupper C4 og C Selektiviteten av separasjonen av topper av humant insulin og desamido-Asn-humant insulin er ikke avhengig av natriumsulfatkonsentrasjonen i. buffer1-oppløsning i området fra 0,05 M til 0,2 M. På Diaspher-110-C18-sorbenten har separeringsselektiviteten til dette tospaket maksimalt 0,05 M og et minimum ved 0,1 M (diagram 4). På den annen side avhenger selektiviteten av separasjonen av dyrearter av insulin og deres tilsvarende desamiderte AsnA21-former ikke av ionets styrke av løsningen når den separeres på en Diaspher-110-C18-sorbent. På en sorbent med C8-podede grupper øker selektiviteten fra 1,25 til 1,28 med en økning i natriumsulfatkonsentrasjonen (figur 4). På en sorbent med C4-graftede grupper er separasjonsselektiviteten i tilfelle av biffinsulin maksimalt ved 0,1 M natriumsulfat og minst 0,2 M. For svinekulinsulin er det ingen uttalt maksimum ved en natriumsulfatkonsentrasjon på 0,1 M, i dette tilfellet en økning i ionisk styrker førte til en reduksjon av selektiviteten til separasjon (figur 4). Antall effektive teoretiske plater øker med økende natriumsulfatkonsentrasjon. Unntaket er oppførselen av humant insulin på sorbenten Diasfer-110-C8 (figur 5). Graden av separasjon av topper av insulin og desamido-Asn-insulin øker med en økning i ionstyrken til FS, uavhengig av arten av insulin og graftfasen (figur b). Ved å redusere natriumsulfatkonsentrasjonen fra 0,2 M til 0,1 M, reduseres graden av separasjon av det valgte par toppene i gjennomsnitt med 5% for humane og porøse insuliner og med 10% for biff insulin. Med tanke på at absoluttverdien av graden av separasjon overstiger 2,0, er den målte forverringen i kolonnens separasjonskapasitet, etter vår mening, ikke signifikant. Følgelig kan konsentrasjonen av natriumsulfat i bufferoppløsningen PF reduseres med 2 ganger i sammenligning med farmakopéelle analysemetoder.

I de fleste studier på analysen av proteiner og peptider utføres separasjonen ved romtemperatur. Dessuten indikerer noen forfattere at effekten av temperatur på selektiviteten av separasjon er minimal [48]. Imidlertid, med økende temperatur akselereres prosessen med masseutveksling mellom de stasjonære og mobile faser, noe som fører til en reduksjon i peptidens retensjonstid og innsnevring av toppene.

Insulin er standardisert av

Bukspyttkjertelen er en av de viktigste organene med dobbel sekresjon - internt og eksternt.
Produktet av intern sekresjon er insulin, som spiller en viktig rolle i karbohydratmetabolismen. Insulin er et produkt av en spesiell type celler gruppert inn i de såkalte "øyene" av Langerhans.

Ekstern hemmelighet er bukspyttkjerteljuice som inneholder trypsin - et av de viktigste fordøyelsesenzymer, som utskilles av kjertlene som utgjør den største massen av bukspyttkjertelen. Trypsin er hoveddelen av pancreatinpreparatet.
Insulin (Insulinum). Insulin ble isolert i sin rene form i 1921. Det er mange metoder for fremstillingen, de er forskjellig fra hverandre, hovedsakelig bare i detaljer.

På grunn av det faktum at, i tillegg til insulin, inneholder enzymet trypsin i bukspyttkjertelen, som bryter insulin ganske enkelt, de første forsøkene på å få insulin fra bukspyttkjertelen mislyktes. Derfor forsøkte vi å skaffe den fra en kjertel, der dette enzymet ville være fraværende, for eksempel fra kjertler av fisk eller intrauterin kalver. Men selv disse forsøkene på produksjonssuksess hadde ikke, siden i fisken er kjertelstørrelsen svært liten og det er teknisk vanskelig å isolere kjertelen selv; utvinning av kjertler fra intrauterin kalver i store mengder for produksjon gir betydelige vanskeligheter.
Endelig viste i 1922 eksperimenter med kjertelen av modne storfe at enzymer (trypsin, etc.), når de bruker surt sterk alkohol, blir inaktivert og mister muligheten til å ødelegge insulin.

Teknologisk produksjonsplan. For produksjon av insulin brukes fryst eller frisk bukspyttkjertel hovedsakelig fra storfe og griser.
Shredding. For å unngå ødeleggelse av hormonet med trypsin, bør friske kirtler senest 30 minutter etter slakting av dyret rengjøres fra tilstøtende vev, knust i kjøttkvern.

Utvinning. De knuste kjertlene helles med 95% alkohol, surgjort med svovelsyre (1 del av kjertelen er 1,5 deler 95 ° alkohol uten aldehyder + 0,5% svovelsyre eller saltsyre). Blandingen ekstraheres med avkjøling i 1,5 timer, omrøres konstant.
Det første ekstraktet er drenert, resten er skrudd ut eller sentrifugert. Ekstraksjonen ekstraheres igjen med 1 time 60 ° alkohol (og ikke 95 °, siden det ikke er fuktighet i råmaterialet) - en del av kjertelen tar en del av alkoholen. Begge ekstraktene dreneres sammen og filtreres gjennom et ark.

Fjerning av ballastproteiner. Fra det oppnådde ekstraktet fjernes proteiner på forskjellige måter:
1) ved å slå seg ned i kulde (fra -4 til 0 ° С) innen 48 timer.
2) Tilsett natriumhydroksydoppløsningen til ekstraktet til pH 6,6 - 6,8 (i noen tilfeller - til pH = 6,4 - 6,6).

Nedbør er separert ved hjelp av en sentrifuge, filtrering eller sedimentering.
Fordamping og avfetting. Den resulterende klare væske surgjøres med ren svovelsyre til pH = 2,5 og underkastes fordampning til 1/10 volum ved en temperatur ikke høyere enn 40 ° C.
Etter fjerning av all alkohol blir væsken avfettet.

Salting og rengjøring. Ammoniumsulfat blir tilsatt det defiberte filtratet til metning, hvoretter insulin med en liten mengde ballaststoffer fremkommer, danner en skare av insulinrå, som fjernes og tørkes og avfettes deretter med en alkohol-eterblanding.
Det fettede insulin blir tørket under omgivelsesforhold og malt til et pulver. Pulver av utløp underkastes ytterligere rensing for å oppnå krystallinsk insulin inneholdende minst 22 U i 1 mg.
Standardisering. Det resulterende insulin er et hvitt eller litt gråaktig pulver. Det er oppløselig i vann og i en vandig oppløsning av alkohol opptil 80 °, men uoppløselig i alkohol med en festning over 90 °. Når insulin er oppløst i vann, oppnås enten en fargeløs eller litt gulaktig væske.

For konservering blir 0,3% tricresol eller fenol tilsatt til oppløsningen og underkastet biologisk standardisering. Når insulin injiseres i kaniner, bør deres karbohydratinnhold i blodet fra 1,5-5 timer reduseres i gjennomsnitt med 50%, det vil si fra 0,09 til 0,045% (se farmakopé, 9. utgave). Tilsvarende dose kalles en kanin enhet, som er lik tre menneskelige eller tre kliniske.
Emballasje. Løsningen går gjennom et bakteriefilter. Deretter helles filtratet i en aseptisk setting i flasker på 5 eller 10 ml i hver ml insulinoppløsning bør inneholde 40 eller 80 U.

Hetteglassene er stengt med gummipropper som rulles rundt med aluminiumsdeksler.
Etiketter legges på flasker og på esken med flasker, som preparasjonsaktivitet, fremstillingsdato, holdbarhet etc. skal angis.

Før du bruker insulin, åpnes aluminiumsdekselet, tørkes med alkohol, deretter blir en kork punktert med en steril nål, og den nødvendige mengden væske suges inn i sprøyten, som injiseres subkutant eller intramuskulært.
Storage. Insulin lagres i hetteglass. Holdbarheten er 18 måneder ved en temperatur ikke høyere enn 10 ° C, siden ved høyere temperatur kan insulin delvis tapt aktivitet.

Eksterne tegn på uegnethet: oppløsning av oppløsning eller nedbør, utseendet av mugg i hetteglassene eller koloniene av mikroorganismer.

Farmakologisk gruppe - Insuliner

Undergruppeforberedelser er utelukket. aktiver

beskrivelse

Insulin (fra latin isolerend -. Islet) er et protein-peptid hormon som produseres av p-celler i de Langerhanske øyer i bukspyttkjertelen. Under fysiologiske betingelser i p-celler fremstilles insulin fra preproinsulin - enkeltkjedet forløper protein som består av 110 aminosyrerester. Etter overføring av membranen av den grove endoplasmatiske retikulum fra preproinsulin spaltet signalpeptid på 24 aminosyrer og blir produsert proinsulin. Langkjedet proinsulin i Golgi-apparatet er pakket i form av granulater, karakterisert ved at hydrolysen spaltes fire basiske aminosyrerester for å danne insulin og C-terminalt peptid (fysiologiske funksjon av C-peptid er ukjent).

Insulinmolekylet består av to polypeptidkjeder. En av dem inneholder 21 aminosyrerester (kjede A), de andre 30 aminosyrerester (kjede B). Kjedene er forbundet med to disulfidbroer. Den tredje disulfidbroen dannes inne i kjeden A. Den totale molekylvekten av insulinmolekylet er ca. 5700. Insulinens aminosyresekvens betraktes som konservativ. De fleste arter har ett insulingen som koder for ett protein. Unntaket er rotter og mus (de har to insulingener), de produserer to insulin, forskjellig i to aminosyrerester i B-kjeden.

Den primære strukturen av insulin i ulike biologiske arter, inkl. og i forskjellige pattedyr, noe annerledes. Nærmeste til strukturen av humant insulin er porcin insulin, som avviker fra det menneskelige ved en aminosyre (den har en alaninrest i kjede B i stedet for aminosyrerestreonin). Bovint insulin er forskjellig fra humane tre aminosyrerester.

Historisk bakgrunn. I 1921 tok Frederick G. Banting og Charles G. Best, som jobbet i John J. R. McLeods laboratorium ved University of Toronto, et utdrag av bukspyttkjertelen (som det senere viste seg å inneholde amorft insulin), noe som reduserte blodsukkernivået hos hunder med eksperimentell diabetes. I 1922 ble et ekstrakt av bukspyttkjertelen injisert i den første pasienten, den 14 år gamle Leonard Thompson, som har diabetes, og dermed reddet sitt liv. I 1923 utviklet James B. Collip en metode for rensing av et ekstrakt ekstrahert fra bukspyttkjertelen, som senere tillot til fremstilling av aktive ekstrakter fra bukspyttkjertelen av svin og storfe som gir reproducerbare resultater. I 1923 ble Banting og McLeod tildelt Nobelprisen i fysiologi og medisin for oppdagelsen av insulin. I 1926 oppnådde J. Abel og V. Du-Vigno insulin i krystallinsk form. I 1939 ble insulin først godkjent av FDA (Food and Drug Administration). Frederick Sanger dechifrerte helt aminosyresekvensen av insulin (1949-1954). I 1958 ble Sanger tildelt Nobelprisen for sitt arbeid med å dechifrere strukturen av proteiner, spesielt insulin. I 1963 ble kunstig insulin syntetisert. Det første rekombinante humane insulin ble godkjent av FDA i 1982. En analog av ultrashortvirkende insulin (lispro insulin) ble godkjent av FDA i 1996.

Handlingsmekanismen. Ved å implementere effektene av insulin, spilles hovedrollen av interaksjonen med spesifikke reseptorer lokalisert på plasmamembranen i cellen, og dannelsen av insulin-reseptorkomplekset. I kombinasjon med insulinreseptoren kommer insulin inn i cellen, der det påvirker fosforyleringen av cellulære proteiner og utløser mange intracellulære reaksjoner.

I pattedyr er de insulinreseptorer funnet på nesten alle celler - både klassiske insulin målceller (hepatocytter, myocytter, fettceller) og på blodceller, hjerne, og gonader. Antallet reseptorer på forskjellige celler varierer fra 40 (rød) til 300 th. (Hepatocytter og Lipocytter). Insulinreseptoren syntetiseres og dekomponeres konstant, halveringstiden er 7-12 timer.

Insulinreseptoren er et stort transmembran-glykoprotein bestående av to a-underenheter med en molekylmasse på 135 kDa (hver inneholder 719 eller 731 aminosyrerester, avhengig av spleising av mRNA) og to p-underenheter med en molekylvekt på 95 kDa (620 aminosyrerester). Underenhetene er sammenkoblet med disulfidbindinger og danner en heterotetramerisk struktur p-a-a-P. Alfa-underenhetene er plassert ekstracellulært og inneholder insulinbindingssteder, som er anerkjennelsesdelen av reseptoren. Beta-underenheter danner et transmembrantomene, har tyrosinkinaseaktivitet og utfører funksjonen av signalomdannelse. Binding av insulin til a-underenheten av insulinreseptoren fører til stimulering av tyrosinkinaseaktiviteten til β-underenheter ved autofosforylering av deres tyrosinrester, aggregeringen av a, β-heterodimerer og hurtig internalisering av hormon-reseptorkomplekser forekommer. Den aktiverte insulinreseptoren starter en kaskade av biokjemiske reaksjoner, inkl. fosforylering av andre proteiner i cellen. Den første av disse reaksjonene er fosforyleringen av fire proteiner, kalt insulinreceptorsubstrater (insulinreceptor-substrat), IRS-1, IRS-2, IRS-3 og IRS-4.

Farmakologiske effekter av insulin. Insulin påvirker nesten alle organer og vev. Imidlertid er hovedmålene lever, muskel og fettvev.

Endogent insulin er den viktigste regulatoren av karbohydratmetabolismen, eksogent insulin er et spesifikt sukkerreduksjonsmiddel. Effekt av insulin på karbohydratmetabolismen er på grunn av det faktum at det forbedrer glukosetransport gjennom cellemembranen og dets utnyttelse vev, fremmer omdannelsen av glukose til glykogen i leveren. Insulin hemmer også endogen produksjon av glukose ved å undertrykke glykogenolyse (nedbrytning av glukose til glykogen) og glukoneogenese (syntese av glukose fra ikke-karbohydratkilder - for eksempel fra aminosyrer, fettsyrer). I tillegg til hypoglykemisk har insulin en rekke andre effekter.

Effekten av insulin på fettmetabolismen manifesteres ved inhibering av lipolyse, noe som fører til en nedgang i strømmen av frie fettsyrer i blodet. Insulin hindrer dannelsen av ketonlegemer i kroppen. Insulin forbedrer syntese av fettsyrer og deres påfølgende forestring.

Insulin er involvert i metabolisme av proteiner: det øker transporten av aminosyrer over cellemembranen, stimulerer peptidsyntese, reduserer forbruket av protein ved vev og hemmer konverteringen av aminosyrer til keto syrer.

Insulinvirkning ledsages av aktivering eller hemming av noen enzymer: stimulert glykogen-syntetase, pyruvat-dehydrogenase, heksokinase, hemmet lipase (lipider og hydrolyse av fettvev, og lipoprotein lipase å redusere "uklarhet" blodserum etter inntak av mat som er rik på fett).

Bukspyttkjertelen fysiologiske regulering av biosyntese og sekresjon av insulin spiller en primær rolle i blodglukosekonsentrasjon: med økende innhold av insulin sekresjon er forbedret ved lavere - bremser. På insulinutskillelse enn glukose påvirke elektrolytter (spesielt Ca2 + -ioner), aminosyrer (inkludert leucin og arginin), glukagon, somatostatin.

Farmakokinetikk. Insulinpreparater injiseres s / c, intramuskulært eller intravenøst ​​(inn / inn, kun kortvirkende insuliner administreres, og bare i diabetisk prekoma og koma). Det er umulig å gå inn i / i insulin suspensjoner. Temperaturen på insulinet bør være ved romtemperatur siden kaldt insulin blir absorbert sakte. Den mest optimale måten for kontinuerlig insulinbehandling i klinisk praksis er sc. Introduksjon.

Vekt absorpsjon og inntreden av insulin effekt er avhengig av administreringsstedet (vanligvis insulin injisert i bukhulen, hoftene, baken, overarmene), dosen (mengden av insulin), insulinkonsentrasjonen i et preparat og andre.

Hastigheten for absorpsjon av insulin i blodstrømmen fra det sted n / k for administrering, avhenger av en rekke faktorer - insulintypen, på injeksjonsstedet, lokal blodstrømshastighet, lokal muskelaktivitet, er mengden av administrert insulin (på ett sted er anbefalt å bli administrert ikke mer enn 12 til 16 enheter medikament). Den raskeste insulin i blodet fra det subkutane vev i den fremre abdominalvegg, langsomt - av skulderen, den fremre overflate av femur og mer langsomt - fra subscapular region og baken. Dette skyldes graden av vaskularisering av det subkutane fettvevet i de oppførte områdene. Handlingsprofilen for insulin er gjenstand for betydelige svingninger i både forskjellige personer og samme person.

Blodet insulin binder seg til alfa- og beta-globuliner, OK - 5-25%, men kan øke bindingen av behandlingen på grunn av forekomsten av serumantistoffer (antistoffer mot insulin av fremmed opprinnelse produksjon fører til insulinresistens, ved hjelp av moderne høy-rene insulinpreparater sjelden ). T1/2 av blod er mindre enn 10 min. Det meste insulin som slippes ut i blodet gjennomgår proteolytisk nedbrytning i leveren og nyrene. Det utskilles raskt av nyrene (60%) og leveren (40%); mindre enn 1,5% utskilles i urinen uendret.

Insulinpreparater som for tiden brukes, varierer på flere måter, inkludert etter opprinnelseskilden, virkningsvarighet, oppløsning pH (sur og nøytral), tilstedeværelse av konserveringsmidler (fenol, kresol, fenolkresol, metylparaben), insulinkonsentrasjon - 40, 80, 100, 200, 500 U / ml.

Klassifisering. Insuliner klassifiseres vanligvis etter opprinnelse (bovin, svin, menneske, så vel som analoger av humant insulin) og virkningsvarighet.

Avhengig av produksjonskilder, insuliner av animalsk opprinnelse (hovedsakelig svinemessinpreparater), er semi-syntetiske humane insulinpreparater (oppnådd fra svininsulin ved enzymatisk transformasjon) preget av human-insulinpreparater (DNA-rekombinante, fremstilt ved genteknologi).

For medisinsk bruk ble insulin først og fremst oppnådd fra bukspyttkjertelen, deretter fra bukspyttkjertelen av svin, gitt at svininsulin er nærmere menneskelig insulin. Siden bovin insulin, som avviker fra humane tre aminosyrer, ofte forårsaker allergiske reaksjoner, er det i dag praktisk talt ikke brukt. Svininsulin, som er forskjellig fra human en aminosyre, mindre sannsynlig å forårsake allergiske reaksjoner. I insulinpreparater, hvis det ikke er nok rensing, kan urenheter være tilstede (proinsulin, glukagon, somatostatin, proteiner, polypeptider) som kan forårsake ulike sidereaksjoner. Moderne teknologier gjør det mulig å oppnå renset (mono-topp-kromatografisk renset med frigjøring av insulin "topp"), høyt renset (monokomponent) og krystalliserte insulinpreparater. Av preparatene av insulin av animalsk opprinnelse, er preferanse gitt til mono-topp insulin som er avledet fra bukspyttkjertelen hos griser. Insulinet som oppnås ved genteknologi er helt i samsvar med aminosyresammensetningen av humant insulin.

Insulinaktivitet bestemmes ved en biologisk metode (i henhold til evnen til å senke blodsukkeret hos kaniner) eller ved en fysisk-kjemisk metode (ved elektroforese på papir eller ved kromatografi på papir). For en virkningsenhet, eller en internasjonal enhet, ta en aktivitet på 0,04082 mg krystallinsk insulin. Den menneskelige bukspyttkjertelen inneholder opptil 8 mg insulin (ca. 200 U).

Insulinpreparater er delt inn i korte og ultralette stoffer - etterligner den normale fysiologiske sekresjonen av insulin i bukspyttkjertelen som respons på stimulering, gjennomsnittlig varighet og langverkende legemidler - etterligner den basale (bakgrunns) insulinsekresjonen, samt kombinerte legemidler (kombinere begge handlinger).

Det er følgende grupper:

Ultrashort-virkende insuliner (hypoglykemisk effekt utvikler 10-20 minutter etter s / c injeksjon, maksimal virkning er nådd i gjennomsnitt etter 1-3 timer, virkningsperioden er 3-5 timer):

- insulin lispro (Humalog);

- insulin aspart (NovoRapid Penfill, NovoRapid FlexPen);

- insulin glulisin (apidra).

Kortvirkende insuliner (virkningsstart vanligvis etter 30-60 minutter, maksimal virkning etter 2-4 timer, virkningsvarighet opptil 6-8 timer):

- Oppløselig insulin [human genetisk prosjektering] (Actrapid HM, Gensulin R, Rinsulin R, Humulin Regular);

- Oppløselig insulin [human semi-syntetisk] (Biogulin R, Humodar R);

- oppløselig insulin [svinmonokomponent] (Actrapid MS, Monodar, Monosuinsulin MK).

Langvirkende insulinpreparater - inkluderer medisiner med gjennomsnittlig virkningsvarighet og langtidsvirkende legemidler.

Insuliner med middels varighet av virkning (utbrudd etter 1,5-2 timer, topp etter 3-12 timer, varighet 8-12 timer):

- Insulin-isofan [human genetikk] (Biosulin N, Gansulin N, Gensulin N, Insuman Bazal GT, Insuran NPH, Protafan NM, Rinsulin NPH, Humulin NPH);

- insulin-isofan [human semi-syntetisk] (Biogulin N, Humodar B);

- insulin-isofan [svinmonokomponent] (Monodar B, Protafan MS);

- insulin-sinkforbindelse suspensjon (Monotard MS).

Langvirkende insuliner (utbrudd etter 4-8 timer, topp etter 8-18 timer, total varighet 20-30 timer):

- insulin glargin (Lantus);

- insulin detemir (Levemir Penfill, Levemir FlexPen).

Kombinerte insulinpreparater (bifasiske preparater) (hypoglykemisk effekt begynner 30 minutter etter administrasjon av s / c, når maksimalt etter 2-8 timer og varer opptil 18-20 timer):

- bifasisk insulin [human semi-syntetisk] (Biogulin 70/30, Humodar K25);

- bifasisk insulin [human genetisk manipulert] (Gansulin 30P, Gensulin M 30, Insuman Comb 25 GT, Mikstaard 30 NM, Humulin M3);

- insulin aspart bifasisk (Novomix 30 Penfill, Novomix 30 FlexPen).

Ultrashort-virkende insuliner er humane insulin-analoger. Det er kjent at endogent insulin i p-celler i bukspyttkjertelen, samt hormonmolekyler i de produserte løsningene av kortvirkende insulin, polymeriseres og er heksamerer. Når s / c-administrasjonen heksameriske former absorberes sakte og toppkoncentrasjonen av hormonet i blodet, som det er i en sunn person etter å ha spist, er det umulig å skape. Den første kortvirkende insulinanalogen, som absorberes fra subkutant vev 3 ganger raskere enn humant insulin, var lispro insulin. Insulin lispro er et humant insulin derivat oppnådd ved å bytte to aminosyrerester i insulinmolekylet (lysin og prolin i stillinger 28 og 29 i B-kjeden). Modifikasjon av insulinmolekylet forstyrrer dannelsen av hexamerer og gir en rask flyt av legemidlet inn i blodet. Nesten umiddelbart etter s / c-injeksjonen i vevene, absorberer insulin lispro-molekylene i form av hexamerer raskt inn i monomerer og går inn i blodet. En annen insulinanalog - insulin aspart - ble opprettet ved å erstatte prolinen i posisjon B28 med negativt ladet asparaginsyre. Som insulin lispro, etter sc injeksjon, bryter den også raskt inn i monomerer. I insulin glulisin bidrar erstatning av aminosyren asparagin humant insulin til posisjon B3 for lysin og lysin i posisjon B29 for glutaminsyre også til raskere absorpsjon. Ultrashort-virkende insulinanaloger kan administreres umiddelbart før et måltid eller etter et måltid.

Kortvirkende insuliner (også kalt løselig) er løsninger i en buffer med nøytrale pH-verdier (6,6-8,0). De er ment for subkutan, mindre ofte - intramuskulær administrering. Om nødvendig administreres de også intravenøst. De har en rask og relativt kort hypoglykemisk effekt. Effekten etter subkutan injeksjon skjer etter 15-20 minutter, når maksimalt etter 2 timer; Den totale virkningsvarigheten er ca 6 timer. De brukes hovedsakelig på sykehuset under etableringen av den insulindose som er nødvendig for pasienten, og også når det er nødvendig med rask (haster) effekt - i diabetisk koma og prekoma. Med / i introduksjonen av T1/2 gjør 5 min. Derfor blir insulin gitt i en diett ved diabetisk ketoacidotisk koma. Kortvirkende insulinpreparater brukes også som anabole midler og foreskrives som regel i små doser (4-8 IE 1-2 ganger daglig).

Insuliner med middelsvarighet er mindre oppløselige, de absorberes sakte fra det subkutane vev, noe som resulterer i en lengre effekt. Den langvarige virkningen av disse legemidlene oppnås ved tilstedeværelse av en spesiell forlenger - protamin (isofan, protaphan, basal) eller sink. Nedbremsing av insulinabsorpsjon i preparater som inneholder insulin-sinkblanding, på grunn av tilstedeværelsen av sinkkrystaller. NPH-insulin (nøytralt protamin Hagedorn, eller isofan) er en suspensjon bestående av insulin og protamin (protamin er et protein isolert fra fiskemelk) i et støkiometrisk forhold.

Langvirkende insuliner inkluderer insulin glargin - en analog av humant insulin, oppnådd ved DNA rekombinant teknologi - det første insulinmedikamentet som ikke har en uttalt virkningsgrad. Insulin glargin oppnås ved to modifikasjoner i insulinmolekylet: erstatning av A-kjeden (asparagin) med glycin i posisjon 21 og binding av to argininrester til C-terminalen av B-kjeden. Legemidlet er en klar løsning med en pH på 4. Den sure pH stabiliserer insulin hexamerer og gir en lang og forutsigbar absorpsjon av legemidlet fra det subkutane vevet. På grunn av den sure pH kan insulin glargin imidlertid ikke kombineres med kortvirkende insuliner som har en nøytral pH. En enkelt injeksjon av insulin glargin gir 24-timers ikke-topp glykemisk kontroll. De fleste insulinpreparater har en såkalt. "Peak" av tiltak, bemerket når konsentrasjonen av insulin i blodet når maksimalt. Insulin glargin har ikke en uttalt topp, siden den slippes ut i blodet i en relativt konstant takt.

Insulinpreparater med langvarig virkning er tilgjengelige i ulike doseringsformer som har en hypoglykemisk virkning av forskjellig varighet (fra 10 til 36 timer). Den langvarige effekten reduserer antall daglige injeksjoner. De produseres vanligvis i form av suspensjoner, administreres kun subkutant eller intramuskulært. I diabetisk koma og prekomatose-tilstander, er ikke langvarige rusmidler brukt.

Kombinerte insulinpreparater er suspensjoner som består av nøytraloppløselig kortvirkende insulin og insulin-isofan (middels virkningstid) i visse forhold. Denne kombinasjonen av insuliner med forskjellig virkningsvarighet i ett preparat gjør at pasienten kan spare på to injeksjoner med separat bruk av rusmidler.

Indikasjoner. Hovedindikasjonen for bruk av insulin er diabetes mellitus type 1, men under visse forhold er det også foreskrevet for diabetes mellitus type 2, inkl. med motstand mot orale hypoglykemiske midler, med alvorlige sammenhengende sykdommer, som forberedelse til kirurgiske inngrep, diabetisk koma, med diabetes hos gravide kvinner. Kortvirkende insuliner brukes ikke bare i diabetes mellitus, men også i noen andre patologiske prosesser, for eksempel generelt utmattelse (som anabole middel), furunkulose, tyrotoksikose, i sykdommer i magen (atoni, gastroptose), kronisk hepatitt og primære former for levercirrhose så vel som i noen psykiske lidelser (administrering av store doser insulin - den såkalte hypoglykemiske koma); det brukes noen ganger som en komponent av "polariserende" løsninger som brukes til å behandle akutt hjertesvikt.

Insulin er den viktigste spesifikke behandlingen for diabetes mellitus. Behandlingen av diabetes mellitus utføres i henhold til spesialutviklede ordninger ved bruk av insulinpreparater med forskjellig virkningsvarighet. Valget av stoffet avhenger av alvorlighetsgraden og egenskapene til sykdomsforløpet, pasientens generelle tilstand og hastigheten på utbruddet og varigheten av stoffets sukkerreduserende virkning.

Alle insulinpreparater benyttes underlagt obligatorisk overholdelse av diettregimet med en begrensning av energiværdien av mat (fra 1700 til 3000 kcal).

Ved bestemmelse av insulindosen styres de av nivået av fastende glukose og om dagen, samt nivået av glykosuri i løpet av dagen. Valg av sluttdose utføres under kontroll av å redusere hyperglykemi, glykosuri, samt den generelle tilstanden til pasienten.

Kontra. Insulin er kontraindisert i sykdommer og tilstander som oppstår med hypoglykemi (for eksempel insulinom), ved akutte sykdommer i leveren, bukspyttkjertelen, nyrene, magesår og duodenalsår, dekompenserte hjertefeil, akutt koronarinsuffisiens og noen andre sykdommer.

Bruk under graviditet. Den viktigste medisinebehandlingen av diabetes mellitus under graviditet er insulinbehandling, som utføres under nøye tilsyn. Ved diabetes mellitus type 1, fortsetter insulinbehandling. Ved diabetes mellitus type 2 avbrytes orale hypoglykemiske legemidler og diettterapi utføres.

Gestational diabetes mellitus (gravid diabetes) er en forstyrrelse av karbohydratmetabolismen som først oppstod under graviditeten. Gestational diabetes mellitus er forbundet med økt risiko for perinatal dødelighet, forekomsten av medfødte misdannelser, samt risikoen for progresjon av diabetes 5-10 år etter fødselen. Behandling av svangerskapssykdom begynner med diett. Hvis diettbehandling er ineffektiv, brukes insulin.

For pasienter med tidligere eksisterende eller svangerskapet diabetes mellitus er det viktig å opprettholde tilstrekkelig regulering av metabolske prosesser gjennom graviditet. Behovet for insulin kan reduseres i første trimester av svangerskapet og øke i andre og tredje trimester. Under fødsel og umiddelbart etter dem kan behovet for insulin reduseres dramatisk (risikoen for hypoglykemi øker). Under disse forholdene er nøye overvåkning av blodglukose avgjørende.

Insulin trenger ikke inn i placenta. Imidlertid passerer moderens IgG-antistoffer mot insulin gjennom moderkrekken og vil sannsynligvis forårsake hyperglykemi i fosteret ved å nøytralisere insulin utskilt fra det. På den annen side kan uønsket dissosiasjon av insulin-antistoffkomplekser føre til hyperinsulinemi og hypoglykemi hos fosteret eller nyfødte. Det ble vist at overgangen fra bovine / porcine insulinpreparater til monokomponentpreparater ledsages av en reduksjon i antistofftiter. I denne forbindelse, under graviditet, anbefales det å bruke bare humane insulinpreparater.

Insulinanaloger (som andre nyutviklede stoffer) foreskrives med forsiktighet under graviditet, selv om det ikke foreligger pålitelige tegn på bivirkninger. Ifølge FDA anerkjente anbefalinger (Food and Drug Administration), som bestemmer muligheten for bruk av narkotika under graviditet, er Insulinpreparat ifølge frukten virknings kategorisert som B (studiet av reproduksjon i dyr har vist uheldige effekter på fosteret, og velkontrollerte kliniske studier på gravide kvinner kvinner ble ikke utført) eller til kategori C (dyrereproduksjonsstudier viste en negativ effekt på fosteret, og adekvate og velkontrollerte studier på gravide ble ikke gjennomført, men potensielle fordeler forbundet med bruk av rusmidler hos gravide kan begrunne bruken av dette, til tross for mulig risiko). Så, insulin lizpro tilhører klasse B, og insulin aspart og insulin glargine - til klasse C.

Komplikasjoner av insulinbehandling. Hypoglykemi. Innføringen av for høye doser, samt mangel på karbohydratinntak med mat kan forårsake en uønsket hypoglykemisk tilstand, en hypoglykemisk koma kan utvikle seg med bevissthetstanker, kramper og depresjon av hjerteaktivitet. Hypoglykemi kan også utvikle seg på grunn av virkningen av tilleggsfaktorer som øker insulinfølsomheten (for eksempel adrenal insuffisiens, hypopituitarisme) eller øker væskesabsorpsjon av glukose (trening).

Tidlige symptomer på hypoglykemi, som i stor grad er forbundet med aktivering av det sympatiske nervesystemet (adrenerge symptomer) innbefatter tachycardia, kaldsvette, skjelving, med aktiveringen av det parasympatiske system - en sterk sult, kvalme og kribling i leppene og tunge. Ved første tegn på hypoglykemi bør det treffes hastende tiltak: pasienten skal drikke søt te eller spise noen klumper sukker. I hypoglykemisk koma, injiseres en 40% glukoseoppløsning i en mengde på 20-40 ml eller mer i en vene til pasienten forlater komatosestaten (vanligvis ikke mer enn 100 ml). Hypoglykemi kan også fjernes ved intramuskulær eller subkutan administrering av glukagon.

En økning i kroppsvekt under insulinbehandling er assosiert med eliminering av glukosuri, økning i den faktiske kaloriinnholdet i mat, økt appetitt og stimulering av lipogenese under insulinvirkningen. Hvis du følger næringsprinsippene, kan denne bivirkningen unngås.

Bruken av moderne høyrensede hormonmedisiner (spesielt genetisk utviklede humane insulinpreparater) fører relativt sjelden til utvikling av insulinresistens og allergier, men slike tilfeller er ikke utelukket. Utviklingen av en akutt allergisk reaksjon krever umiddelbar desensibilisering av terapi og erstatning av legemidlet. Når man utvikler en reaksjon mot bovine / porcine insulinpreparater, bør de erstattes med humane insulinpreparater. Lokale og systemiske reaksjoner (pruritus, lokal eller systemisk utslett, subkutane knuter dannelse på injeksjonsstedet) er assosiert med utilstrekkelig insulin rensing fra urenheter eller ved bruk av bovin eller porcin-insulin, som avviker i aminosyresekvens fra et menneske.

De hyppigste allergiske reaksjonene er hud, IgE-medierte antistoffer. Noen ganger observeres systemiske allergiske reaksjoner, så vel som insulinresistens mediert av IgG-antistoffer.

Sløret syn Forløpende forstyrrelser i øyets brytning forekommer helt i begynnelsen av insulinbehandling og forsvinner alene i 2-3 uker.

Hevelse. I de første ukene av behandlingen opptrer forbigående ben ødem på grunn av væskeretensjon, den såkalte. insulin hevelse.

Lokale reaksjoner inkluderer lipodystrofi på stedet med gjentatte injeksjoner (en sjelden komplikasjon). Allokere lipoatrofi (forsvunnet av forekomster av subkutan fett) og lipohypertrofi (økt deponering av subkutant fett). Disse to statene har en annen natur. Lipoatrofi - En immunologisk reaksjon, hovedsakelig på grunn av administrering av dårlig renset insulinpreparater av animalsk opprinnelse, er nå praktisk talt ikke funnet. Lipohypertrofi utvikles ved bruk av sterkt rensede humane insulinpreparater og kan oppstå hvis injeksjonsteknikken forstyrres (kald forberedelse, alkohol blir under huden), og også på grunn av den anabole lokale virkningen av preparatet selv. Lipohypertrofi skaper en kosmetisk defekt som er et problem for pasienter. I tillegg, på grunn av denne feilen, er absorpsjonen av legemidlet svekket. For å forhindre utvikling av lipohypertrofi anbefales det å bytte injeksjonsstedene i samme område, og minst 1 cm mellom to punkteringer.

Det kan være lokale reaksjoner som smerte på administrasjonsstedet.

Interaksjon. Insulinpreparater kan kombineres med hverandre. Mange stoffer kan forårsake hypo- eller hyperglykemi, eller forandre reaksjonen hos en pasient med diabetes mellitus til behandling. Du bør vurdere interaksjonen, mulig med samtidig bruk av insulin med andre legemidler. Alfa-blokkere og beta-adrenomimetiki øker sekresjonen av endogent insulin og øker effekten av stoffet. Hypoglykemisk virkning av insulin forbedre orale hypoglykemiske midler, salicylater, MAO-inhibitorer (inkludert furazolidon, prokarbazin, selegilin), ACE-hemmere, bromokriptin, oktreotid, sulfonamider, anabole steroider (spesielt oksandrolon, Methandienone) og androgener (økt følsomhet for insulin og øke motstanden av vev til glukagon, noe som fører til hypoglykemi, spesielt når det gjelder insulinresistens, det kan hende du må redusere insulindosen), somatostatinanaloger, guanetidin, dizo pyramider, clofibrat, ketokonazol, litium preparater, mebendazol, pentamidin, pyridoksin, propoksyfen, fenylbutazon, fluoksetin, Teofyllin, fenfluramin, litium preparater, kalsiumpreparater, tetracykliner. Klorokin, kinidin, kinin reduserer insulinforringelse og kan øke konsentrasjonen av insulin i blodet og øke risikoen for hypoglykemi.

Carboanhydrase-hemmere (spesielt acetazolamid), ved å stimulere pankreas-p-celler, fremme frigjøring av insulin og øke følsomheten av reseptorer og vev til insulin; Selv om samtidig bruk av disse legemidlene med insulin kan øke den hypoglykemiske effekten, kan effekten være uforutsigbar.

En rekke stoffer forårsaker hyperglykemi hos friske mennesker og forverrer sykdomsforløpet hos pasienter med diabetes. Hypoglykemisk virkning av insulin svekke: antiretrovirale medikamenter, asparaginase perorale hormonelle prevensjonsmidler, kortikosteroider, diuretika (tiazid, etakrynsyre), heparin-antagonister, H2--reseptorer, sulfinpyrazon, trisykliske antidepressiva, dobutamin, isoniazid, kalsitonin, niacin, sympatomimetika, danazol, klonidin, CCB, diazoksid, morfin, fenytoin, veksthormon, thyroidhormoner, fenotiazinderivater, nikotin, etanol.

Glukokortikoider og epinefrin har motsatt effekt på insulin på perifert vev. For eksempel, kan langvarig bruk av glukokortikoider forårsake systemiske hyperglykemi til diabetes (diabetes steroid), som kan observeres i omtrent 14% av pasientene som fikk systemiske kortikosteroider løpet av noen uker eller lengre tids bruk av topikale kortikosteroider. Noen stoffer hemmer sekretjonen av insulin direkte (fenytoin, klonidin, diltiazem) eller ved å redusere reservert av kalium (diuretika). Skjoldbruskhormoner akselererer insulinmetabolisme.

Den mest signifikante og ofte påvirker virkningen av insulinbetablokkere, orale hypoglykemiske midler, glukokortikoider, etanol, salicylater.

Etanol hemmer glukoneogenese i leveren. Denne effekten blir observert hos alle mennesker. I denne sammenheng bør man huske på at misbruk av alkoholholdige drikkevarer på bakgrunn av insulinbehandling kan føre til utvikling av en alvorlig hypoglykemisk tilstand. Små mengder alkohol tatt med mat gir vanligvis ikke problemer.

Betablokkere kan hemme insulinutspresjon, endre karbohydratmetabolisme og øke perifer motstand mot insulin, noe som fører til hyperglykemi. De kan imidlertid også hemme effekten av katecholaminer på glukoneogenese og glykogenolyse, som er forbundet med risikoen for alvorlige hypoglykemiske reaksjoner hos diabetespasienter. Videre kan noen av de beta-adrenerge blokkene maskere de adrenerge symptomene som skyldes en reduksjon av blodsukkernivået (inkludert tremor, hjertebank) og derved forstyrre pasientens rettidige anerkjennelse av hypoglykemi. Selektiv beta1-adrenerge blokkere (inkludert acebutolol, atenolol, betaxolol, bisoprolol, metoprolol) utviser disse effektene i mindre grad.

NSAID og høydose salicylater hemmer syntesen av prostaglandin E (som hemmer sekresjonen av endogent insulin) og øker dermed den basale sekresjonen av insulin, øker følsomheten av p-celler i bukspyttkjertelen til glukose; hypoglykemisk effekt med samtidig bruk kan kreve dosejustering av NSAID eller salicylater og / eller insulin, spesielt med langvarig deling.

Et betydelig antall insulinpreparater produseres for øyeblikket, inkl. avledet fra bukspyttkjertelen av dyr og syntetisert av genteknologi. Foretrukne preparater for insulinbehandling er genetisk konstruert høyt rensede humane insuliner med minimal antigenicitet (immunogen aktivitet), samt analoger av humant insulin.

Insulinpreparater fremstilles i glassflasker, hermetisk forseglet med gummipropper med aluminiumsrunning, i spesiell såkalt. insulin sprøyter eller sprøytepenner. Når du bruker sprøytepennene, er preparatene i spesielle hetteglasspatroner (pennfylling).

Intranasale former for insulin og insulinpreparater for oral administrasjon utvikles. Med kombinasjonen av insulin med vaskemiddel og administrasjon i form av en aerosol på neseslimhinnen, oppnås det effektive plasmanivået så raskt som ved IV-bolusadministrasjon. Intranasale og orale insulinpreparater utvikles eller gjennomgår kliniske studier.

Les Mer Om Diabetes

Symptomer På Diabetes

Glykemisk Indeks