Utveckling och sammansättning av metoder för analys och standardisering av insulinpreparat med användning av revers-fas högtrycksvätskekromatografi (RP HPLC) Pikhtar Anatoly Vasilievich

• Diagnostik

Denna avhandling ska gå till biblioteket inom en snar framtid.
Meddela om upptagande

Avhandlingen - 480 rubel., Leverans 10 minuter, dygnet runt, sju dagar i veckan och helgdagar.

Sammanfattning - 240 rubel, leverans 1-3 timmar, från 10-19 (Moskva tid), utom söndag

Pihtar Anatoly Vasilyevich. Utveckling och sammansättning av metoder för analys och standardisering av insulinpreparat med användning av revers-fas högtrycksvätskekromatografi (RP HPLC): avhandling. Kandidat av farmaceutiska vetenskaper: 15.00.02 / Pihtar Anatoly Vasilievich; [Skyddsområde: Moscow Medical Academy "].- Moskva, 2005.- 139 s.: Il.

Innehåll för avhandlingen

KAPITEL 1. Översyn av litteraturen 11

1. Insulinens roll vid behandling av diabetes mellitus 11

2. Biosyntes och biologisk verkan av insulin 12

3. Allmänna egenskaper hos insulinens fysikalisk-kemiska och farmaceutiska egenskaper 15

4. Insulinpreparat 24

5. Produktionsmetoder, standardisering och kvalitetskontroll av insulinpreparat 31

6. Användningen av HPLC i den farmaceutiska analysen av insulin. 46

KAPITEL 2. Problemutlåtande 50

KAPITEL 3. Studie av påverkan av olika faktorer på insulinets kromatografiska beteende under betingelserna för RP HPLC 56

1. Metoder och material 57

2. Diskussion av resultaten 62

2,1. Påverkan av buffertlösningens sammansättning 62

2,2. Effekten av natriumsulfatkoncentration 68

2,3. Effekt av kromatografisk kolonnstemperatur 70

2,4. Effekt av organisk modifierare 75

2,5. Inverkan av längden av alkylradikalen i den ympade fasen 80

2,6. Påverkan av kromatografikolonnens längd 80

KAPITEL 4. Förbättra farmakopémetoderna för analys av insulinpreparat baserat på användningen av RP HPLC 82

1. Val av optimala förhållanden för kromatografisk bestämning av insulin och dess orenheter i medicinska preparat 82

2. Metrologiska egenskaper hos metoden 84

3. Tillämpning av den utvecklade metoden för testning av officiella insulinpreparat 95

KAPITEL 5. Utveckling av metoder för analys av injicerbara doseringsformer av isofan-insulin baserat på PF HPLC-metoden 107

1. Valet av betingelser för kromatografisk bestämning av protamin i doseringsformerna av isofan-insulin 110

2. Studie av kromatografiska profiler av protaminer isolerade från olika fiskarter 121

3. Metod för bestämning av protamin i isofan-insulinpreparat 123

4. Validering av den utvecklade metoden 125

Allmänna slutsatser 136

Referenser 139

Allmänna egenskaper hos insulinets fysikalisk-kemiska och farmaceutiska egenskaper

Ur ett kemiskt perspektiv är insulin ett litet globalt protein med en molekylvikt på upp till 6000 Da. Samtidigt bör det noteras att insulin är ett vanligt namn för en hel familj av homologa proteiner av naturligt och artificiellt ursprung med en gemensam karakteristisk biologisk aktivitet. Proteinaturen hos insulin bildades 1928 [52]. Det är bland proteinerna som producerar biuretreaktionen och Pauli-reaktionen. Insulinstrukturen var helt etablerad i början av 50-talet. Den elementära kemiska sammansättningen av insuliner av olika ursprung karakteriseras av de siffror som anges i tabell 1 [40].

Aminosyrakomposition. De flesta insulinmolekylerna innehåller 51 aminosyrarester, varav 17 aminosyror finns i mest kända proteiner.

Ett karakteristiskt särdrag hos aminosyrasammansättningen av bovin, porcin och humant insulin är tryptofan och metionin. Aminosyrakompositionen av dessa typer av insulin presenteras i tabell 2 [40,46].

Invariant för alla typer av insulin är innehållet i cystin (6 halva cystinrester). Dessutom innehåller insulinmolekylen av alla typer 6 amidgrupper (asparagin, glutamin).

När insulin frisätts, tillsammans med huvudfraktionen kan fraktioner av deamiderad insulinform observeras. I den sura miljön, under deamidationsprocessen, kan alla 6 amidgrupper gradvis delas upp, och den elektroforetiska och kromatografiska rörligheten hos insulin förändras [40]. Bildandet av deamiderade former av insulin kan bedömas av resultaten av bestämningen av ammoniak. För fullständig amidform av insulin bestäms 6 mol ammoniak per 1 mol protein, för deamiderade former kan detta värde vara från 5 till 0.

Den primära strukturen av insulin. Den primära strukturen av insulin avkodades av Sanger-gruppen 1945-1955. Genom att använda ett antal kromatografiska metoder som gjorde det möjligt att separera och identifiera olika peptider, aminosyror och deras derivat, kunde Sanger etablera den primära strukturen hos bovint insulin [130 131 132 1333 134]. Vidare studier av insuliner av olika ursprung med användning av olika fysikalisk-kemiska metoder, inklusive Edman-metoden för bestämning av den fullständiga aminosyrasekvensen i långa peptider, bekräftade resultaten av Sanger och hans medförfattare på strukturen av insulin [bb].

Hittills har primärstrukturen för insulin bestämts av representanter för 24 arter som hör till 4 djurklasser: däggdjur, fåglar, fisk och cyklostomer [14]. Forskning på insulin av olika ursprung fortsätter [71,72,73].

Insulins struktur i olika djur är liknande men inte identisk. I sin primära struktur liknar humaninsulin svin, hund, spermhval och kaninsubuliner, som endast skiljer sig åt i en aminosyra [40]. Det skiljer sig från nötkreatinsinsulin med tre aminosyror. I större utsträckning liknar humaninsulin inte insulin från den guineanska grisen, fåglarna och fiskarna [40]. Skillnader i aminosyrasekvensen för humana, gris- och boskapsinsuliner visas i tabell 3.

Trots strukturella skillnader har alla typer av insuliner liknande biologisk aktivitet, d.v.s. orsaka hypoglykemisk effekt. Storleken på den visade biologiska aktiviteten beror dock starkt på arten och ligger inom intervallet 11 IE / mg (torskinsulin från Nordsjön) till 62 IE / mg (kalkon och kycklingsinsulin) medan aktiviteten av humant insulin är cirka 25-30 IE / mg [40]. Ju större skillnaderna mellan arterna är, desto större skillnad är den biologiska aktiviteten hos motsvarande insulin.

En funktionellt aktiv insulinmolekyl består av två polypeptidkedjor (A- och B-kedjor) bundna av disulfidbindningar; en bindning bildas av de sjunde aminosyraresterna i båda kedjorna, den andra disulfidbindningen bildas av den 20: e resten av A-kedjan och den 19: e resten av B-kedjan (Figur 2). Dessutom finns det ett tredje disulfidbindning i insulinmolekylen, som är intrachain och förbinder 6: e och 11: e A-kedjestånden [59,117].

Sekundär struktur Med hjälp av olika fysikalisk-kemiska och fysiska forskningsmetoder visades det att insulinmolekylen har en högbeställd rumslig struktur (konformation) som bidrar till genomförandet av specifika biologiska funktioner [14]. I molekylen av nativt insulin finns både cc-helix och p-vikta ark närvarande samtidigt. Dessutom finns områden med oordning struktur och 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].

När en sur lösning av insulin (pH 2,3-2,5) upphettas vid en temperatur av +100 ° C och snabbt kyles till -80 ° C bildas så kallat fibrillärt insulin - en helt inaktiv form av hormonet [27]. Införandet av fibrillära insulinfibrer i en lösning av aktivt insulin orsakar spontan kvantitativ utfällning av insulin i form av fibriller [14,17].

Produktionsmetoder, standardisering och kvalitetskontroll av insulinpreparat

Erhålla djurinsulinart. Industriell produktion av nötkött och fläskinsulin etablerades nästan samtidigt i ett antal länder, strax efter upptäckten av insulin år 1921 [63]. Sedan dess har begreppet insamling av insulin förbli nästan oförändrat (tabell b) [17, 18]. Råvarorna för framställning av animaliska arter av insulin är bukspottkörteln hos slaktkreatur som används för mat.

Den viktigaste uppgiften vid framställning av insulin är dess rening - utsläpp av ämnen från besläktade föroreningar, vilket minskar den biologiska aktiviteten, orsakar immunologiska reaktioner eller är potentiellt farliga för patientens hälsa. Till exempel, efter flera års användning av dåligt renat insulin i patientens blod kan det finnas upp till 5000 IE insulin bunden till antikroppar. Antikroppar mot insulin påverkar signifikant profilen av dess aktivitet och bidrar därmed till den labila banan av diabetes.

Den första metoden för rening av insulin var omkristallisation i närvaro av zinksalter. År 1945 visades att den sjufaldiga omkristalliseringen av insulin signifikant minskar nivån av allergiska reaktioner hos patienter jämfört med de officiella insulinpreparaten vid den tiden [63].

Heterogeniteten av insulinprover efter kristallisering och enkel omkristallisation visas med hjälp av olika metoder: motströms extraktion (PE), fördelningskromatografi (PX), jonbyteskromatografi (IOC), diskelektrofores (DEP) och gelutsläppskromatografi (GEC) [63].

Det visade sig att de huvudsakliga samtidiga insulinföroreningarna är: proinsulin, dess intermediärer, kovalent insulindimer, monodisamidoinsulin, monoarginin och monoetylen, liksom ett antal högmolekylära föreningar av icke-insulin-natur. En generaliserad slutsats från resultaten av studierna, med beaktande av informationen om de upptäckta orenas immunförsvar [138], var slutsatsen om behovet av ytterligare rening av insulinämnen, så att man vid analys av DEF och GEC-metoder fann en komponent - motsvarande insulin.

För att lösa problemet med rening av insulin år 1950 föreslog HEC-metoden, och i 1970 anjonbytarkromatografi (AOX) -metod. Det visade sig att insulin, renat med AOX-metoden, innehåller cirka 500 ppm (delar per miljon) föroreningar med proinsulinaktivitet [137]. Ytterligare rening av insulin genom användning av högtrycksvätskekromatografi på omvända faser (RP HPLC) minskar innehållet av immunogena fraktioner till gränsen för deras detektion [63].

En översyn av den aktuella utvecklingen inom kromatografisk rening av insulin presenteras i [96]. Insulin, renad, sekventiellt, med användning av IOC och GEC, kallas monokomponentinsulin [63]. Få mänskligt insulin. Sökningen efter metoder för att erhålla humaninsulin berodde på två omständigheter. Å ena sidan, det brådska av råmaterialproblemet vid produktion av animaliskt insulin, å andra sidan, den snabba utvecklingen av vetenskapen på detta område gav en verklig möjlighet att få ideen till liv. 1979 och 1981 nästan samtidigt utvecklades två metoder för att erhålla mänskligt insulin - biosyntetisk och halvsyntetisk [102,108]. År 1981 började företaget Novo Nordisk för första gången i världen seriell produktion av human-halvsyntetisk insulin. Metoden som används av företaget är baserad på den enzymatiska och kemiska ersättningen av Al i porcin insulinmolekylen med återstoden av Tre [61]. Denna metod är direkt beroende av att erhålla den erforderliga mängden grisinsulin vilket minskar sitt ekonomiska värde. Möjligheten att erhålla humaninsulin genom biosyntetisk metod framkom med utvecklingen av rekombinant DNA-teknik [10]. Arbetet med genmodifierad insulinproduktion började för ungefär 25 år sedan. År 1978 rapporterades att en stam av E. coli-producerande råttaproinsolning erhölls. 1979 kunde Genentechs studier klona i E. coli generna som kodar för aminosyrasekvenser för. insulinkedjorna A och B inkluderade i p-halo-tacidasområdet i pBR322-plasmiden [10,102]. År 1981 syntetiserades en proinsulingenanalog av mini-C-proinsulin, i vilken 35-ledig C-peptid ersattes med ett segment av sex aminosyror: arg-arg-gly-ser-lys-arg och dess uttryck i E. coli visades. 1982 startade Eli Lilly världens första industriproduktion av humant insulin med hjälp av två kedjetekniker utvecklade i samarbete med Genentech [102]. För närvarande har möjligheten att erhålla humaninsulin med hjälp av olika expressionssystem visats [3,10,101,102]. Ur ekonomisk synvinkel är användningen av genetiskt modifierade stammar av gram-positiva E. coli-bakterier, av vilka många betraktas som överproducenter, av särskilt intresse [3]. Samtidigt uppnåddes signifikanta framsteg med Saccharomices cerevisiae-jästceller [3,75]. Tabell 7 visar de viktigaste, som är gemensamma för olika metoder för framställning av rekombinant humant insulin, stadierna av den tekniska processen [3,10,63].

Tillämpning av den utvecklade metoden för att testa officiella insulinpreparat

Högtrycksvätskekromatografi (HPLC) är en variant av kolonnvätskekromatografi, i vilken mobilfaseluenten - passerar genom sorbenten fyller kolonnen vid hög hastighet på grund av signifikant tryck (upp till 400x105 Pa) vid ingången till kolonnen [11].

Som ett sätt att analysera komplexa blandningar av ämnen såg HPLC för drygt 30 år sedan. Användningen av sorbenter med en partikeldiameter av 3-10 um orsakade en kraftig ökning av effektiviteten hos kromatografisk separation jämfört med den klassiska versionen av kolonnvätskekromatografi. Därför refereras HPLC ofta till högprestandavätskekromatografi (HPLC). Instrumentella egenskaper vid användningen av HPLC beskrivs i detalj i många handböcker [49.50] och i relevanta avsnitt i den ledande farmakopén [79,150]. För HPLC har ett brett spektrum av sorbenter utvecklats och producerats. Enligt författarna till undersökningen [51] producerar cirka 100 företag över hela världen mer än 300 typer av sorbentnamn. Historien, nuvarande tillstånd och utsikterna för metodens utveckling diskuteras i recensioner [51] och [77.78].

I sina olika varianter används HPLC-metoden i stor utsträckning vid farmaceutisk analys (produktionskontroll och testning av läkemedelskvalitet). Metoden ingår i alla ledande farmakopéer i världen. Denna metod beskrivs mest fullständigt i de europeiska och amerikanska farmakopéerna. HPLC används för att identifiera droger för bestämning av renhetsgrad, molekylviktsfraktionskomposition och kvantitativ analys. I US Pharmacopoeia 28 ed. cirka 30% av privata artiklar involverar användning av HPLC. I European Pharmacopoeia 4th ed. denna siffra är ca 40%.

Den första kromatografiska metoden för insulintestning var lågtrycksgelutsläppsvätskekromatografi (GE ZhND). Principen för separation under betingelserna för HPLC är baserad på molekylerna av olika storlekar med olika förmåga att penetrera i porerna i den neutrala gelén, vilken tjänar som en stationär fas. Den hydrodynamiska diametern hos insulinmonomeren och dimeren är proportionell mot deras molekylvikt och är 2,69 respektive 5,50 nm [115].

I 1967 visade man att GE-IHDD-metoden visade att kommersiella beredningar av insulin, renade genom kristallisation, innehåller föroreningar med en molekylvikt som överstiger insulinmolekylvikten [63]. På kromatogrammen av svinsinsulin hittades tre toppar, konventionellt betecknade som a-, b- och c-komponenter. Sedan dess har ett antal kromatografiska system föreslagits för att kontrollera innehållet av urenheter med hög molekylvikt i insulinpreparat. Separationen utfördes på höghöjande agaros-xerogeler (Bio-Gel P-30, Bio-Rad Lab.) Eller dextran (Sephadex G-50, Pharmacia Fine Chemicals), 1-3 M lösningar av ättiksyra användes som IF [127]. Höga känslighet för dessa sorbenter för kompression vid tryck som överskrider matrissvullningstrycket gör dessa material olämpliga för användning i HPLC-läget.

Användningen av geluteslutningsvätskekromatografi vid höga tryck (GE HPLC) för insulinanalys beskrives först 1980, efter utvecklingen av hårda makroporösa sorbenter kompatibla med vatten och motstå höga tryck. I [151] utfördes separationen på kolonner Protein-Pak 1-125 (Waters), TSK-Gel SW 2000 (Toho Soda Corp.), Bondagel (Pharmacia) under denatureringsbetingelser (kombination av 7 M lösning av urea, mineralsyror och icke-joniska detergenter). Behovet av insulinanalys under denatureringsbetingelser är associerat med insulinens förmåga att aggregera i lösning. För separation av insulin under betingelserna för HPLC HPLC har användningen av den "traditionella" elueringsättiksyra också beskrivits [152]. Användningen av ättiksyra har flera fördelar - minimal påverkan på de separerade föreningarnas inbyggda struktur, tillgänglighet, låg kostnad, dessutom är ett viktigt faktum att ättiksyra kan undertrycka sammansättningen av insulin.

För närvarande är HPLC ghvd en farmakopéiell metod för att övervaka innehållet av föroreningar med hög molekylvikt i substanser och färdiga doseringsformer. Metoden används också för att bestämma innehållet av protamin i isofan-insulinpreparat.

Användningen av HPLC på reverserade faser (RP HPLC) för separering av nötkreatur och svampinsulin för första gången demonstrerade den höga effektiviteten hos denna metod för analys av insulinliknande peptider med en liknande struktur.

Mekanismen för separation av proteiner och polypeptider under betingelserna för RP HPLC är baserad på olika hydrofobicitet hos insulinmolekyler och besläktade föroreningar. Hittills har flera dussintals metoder för kromatografisk separation av insulin av olika ursprung och deras derivat, innefattande proinsulin, pankreatiska polypeptider, dezamido-derivat, insulindimer, beskrivits. [126] visade möjligheten att separera kyckling, kanin, får och hästinsulin. Människo-, nötkött- och fläskinsulin separerades också. Lloyd och Corran publicerade en metod för att separera nötkött, fläsk, humana insuliner och deras motsvarande deamiderade former [104].

Separering utförs på silikagel-sorbenter modifierade, metyl-, butyl-, oktyl-, oktadecyl- och fenylgrupper i isokratiskt eller gradientläge. Som PF används organiska modifieringsmedel - acetonitril, metylalkohol, isopropylalkohol, blandad med vattenhaltiga buffertlösningar innehållande oorganiska salter och jon-ångreagenser. Toppdetektering utförs huvudsakligen genom spektrofotometrisk metod vid en våglängd av 190-220 nm, fluorimetriska metoder beskrivs också [103].

Analysen av substansen och de färdiga doseringsformerna av insulin med användning av RP HPLC beskrivs i privata artiklar i den amerikanska och europeiska farmakopén [79,150]. Metoden används för att testa droger i den angivna gruppen vad gäller "Insulin Authenticity", "Related Proteins", "Quantitative Determination" och "Insulin in Solution".

Forsknings litteraturen beskriver också användningen av jonbyte och affinitetskromatografi för insulinanalys [44.102], men dessa metoder har emellertid inte använts i stor utsträckning i farmakopépraxis.

Valet av betingelser för kromatografisk bestämning av protamin i doseringsformerna av isofan-insulin

En ökning av PF-jonstyrkan leder vanligtvis till en ökning av insulinkapacitetsförhållandena, vilket kan orsakas av ett antal faktorer: - ökning av jonkoncentrationen minskar graden av jonisering av de laddade grupperna i proteinmolekylen, ökar dess hydrofobicitet / - hög koncentration av katjoner bidrar till att screena fria silanolgrupper på ytan en fas som försvagar den icke-specifika elektrostatiska interaktionen av de protonerade aminogrupperna i proteinet med matrisen; - Hög jonstyrka påverkar den rumsliga strukturen hos insulin, vilket medför att ytan som är tillgänglig för interaktionen med sorbenten förändras. Koncentrationen av oorganiska salter i FS påverkar formen av topparna och selektiviteten hos separationen av insulin och desamido-Asn-insulin [143,144]. Med isokratisk eluering på LiChrosorb Сів sorbent med 0,1 M natriumfosfatlösning (pH 2,3) uppnåddes ett tillfredsställande resultat endast när natriumsulfat tillsattes till buffertlösningen till en koncentration av 0,1 M. De flesta insulinanalysmetoder som ingår i farmakopéartiklarna och ND, använd PF på basis av buffertlösningar med en natriumsulfathalt som är lika med 0,2 M. Ett sådant högt innehåll av natriumsulfat påverkar negativt reproducerbarheten av kromatografiska resultat på grund av stratification av eluenter, Högkoncentrerade saltlösningar har en negativ effekt på kromatografisk utrustning, förkortar dess livslängd. Med tanke på att farmakopéanalysmetoderna utvecklades för mer än 20 år sedan, verkade det intressant att studera det kromatografiska beteendet hos insulin under OF-HPLC på de senaste generations kromatografiska sorbenterna, beroende på koncentrationen av natriumsulfat. Samtidigt försökte de ta reda på om en minskning av natriumsulfatinnehållet i PF är tillåtet utan en signifikant försämring av kromatografisystemets separationsförmåga. Som ett resultat av forskningen visade sig effekten av natriumsulfatkoncentration i PF, beroende på typen av ympad fas, liksom på typen av insulin. På sorbenter med ympade grupper C4 och C selektiviteten av separationen av toppar av humant insulin och desamido-Asn-humant insulin beror inte på natriumsulfatkoncentrationen i. bufernom1 lösningen inom området från 0,05 M till 0,2 M. I sorbent Diasfer-110-C18 selektiviteten för separation av ett givet par av toppar har ett maximum vid 0,05 M och minst 0,1 M (fig 4). Å andra sidan, är selektiviteten för separation av insulin och djurarter motsvarande deamiderade former av AsnA21 inte beroende av jonstyrkan hos lösningen på separations sorbenten Diasfer-110-C18. På en sorbent med C8-ympade grupper ökar selektiviteten från 1,25 till 1,28 med en ökning av natriumsulfatkoncentrationen (figur 4). På sorberande ympade grupper C4 separations selektivitet i fallet med nötinsulin maximal när 0,1 M natriumsulfat och minimal vid 0,2 M. För svininsulin har detekterats en uttalat maximum vid 0,1 M natriumsulfat koncentration, i detta fall ökande jonisk krafterna ledde till en minskning av separativ selektivitet (figur 4). Antalet effektiva teoretiska plattor ökar med ökande natriumsulfatkoncentration. Undantaget är beteendet av humant insulin på sorbenten Diasfer-110-C8 (figur 5). Graden av separation av topparna och desamido-insulin Asn -insulin ökar med ökande jonstyrka FS självständigt på växtarter och typ av insulin ympad fas (diagram b). Genom att reducera koncentrationen av natriumsulfat från 0,2 M till 0,1 M separationsgrad valt par av toppar reduceras med i genomsnitt 5% - för människa och svin insuliner, och 10% - för nötkött insulin. Med tanke på att det absoluta värdet för graden av separation överstiger 2,0, försämring av den uppmätta separationskolonnen kapacitet, enligt vår mening, är det inte nödvändigt. Följaktligen kan koncentrationen av natriumsulfat i buffertlösningen PF minskas med 2 gånger i jämförelse med farmakopoiala analysmetoder.

I de flesta studier på analys av proteiner och peptider utföres separationen vid rumstemperatur. Dessutom indikerar vissa författare att effekten av temperaturen på separativ selektivitet är minimal [48]. När temperaturen ökar accelereras emellertid processen med massutbyte mellan de stationära och mobila faserna, vilket leder till en minskning av peptidens retentionstid och en minskning av topparna.

Insulin standardiseras av

Bukspottkörteln är en av de viktigaste organen med dubbel utsöndring - internt och externt.
Produkten av intern utsöndring är insulin, vilket spelar en viktig roll vid kolhydratmetabolism. Insulin är en produkt av en speciell typ av celler grupperade i de så kallade "öarna" av Langerhans.

Yttre hemlighet är pankreasjuice som innehåller trypsin - ett av de viktigaste matsmältningsenzymerna, som utsöndras av körtlarna som utgör huvudmassan i bukspottkörteln. Trypsin är huvuddelen av pankreatinpreparatet.
Insulin (Insulinum). Insulin isolerades i sin rena form 1921. Det finns många metoder för tillverkningen, de skiljer sig åt från varandra, mestadels endast i detaljer.

På grund av det faktum att enzymet trypsin, förutom insulin, finns i bukspottkörteln, som bryter insulin ganska lätt, de första försöken att få insulin från bukspottkörteln misslyckades. Därför försökte vi få det från en körtel där detta enzym skulle vara frånvarande, t ex från körtlarna hos fisk eller intraderinska kalvar. Men även dessa försök till produktionssucces hade inte, eftersom fisken i storlek är mycket liten och det är tekniskt svårt att isolera körteln själv; utvinning av körtlar från intrauterin kalvar i stora mängder för produktion ger stora svårigheter.
Slutligen visade 1922 experiment med körteln hos mogna nötkreatur att enzymerna (trypsin etc.) när de använder surat stark alkohol, inaktiveras och förlorar förmågan att förstöra insulin.

Tekniskt produktionsschema. För produktion av insulin används fryst eller friskt pankreas huvudsakligen från nötkreatur och grisar.
Fragmentering. För att undvika förstörelsen av hormonet med trypsin, bör färska körtlar rengöras från intilliggande vävnader, krossad i köttfärs, senast 30 minuter efter slakt av djuret.

Extraktion. De krossade körtlarna hälls med 95% alkohol, sura med svavelsyra (1 del av körteln är 1,5 delar 95 ° alkohol utan aldehyder + 0,5% svavelsyra eller saltsyra). Blandningen extraheras med kylning under 1,5 timmar, omröring ständigt.
Det första extraktet dräneras, resten återvinns eller centrifugeras. Extraktionen extraheras igen med 1 timme 60 ° alkohol (och inte 95 °, eftersom det inte finns fukt i råmaterialet). En del av körteln tar en del av alkoholen. Båda extrakten dräneras samman och filtreras genom ett ark.

Avlägsnande av ballastproteiner. Från det erhållna extraktet avlägsnas proteiner på olika sätt:
1) genom att slå sig i kylan (från -4 till 0 ° С) inom 48 timmar.
2) tillsätt natriumhydroxidlösning till extraktet till pH 6,6 - 6,8 (i vissa fall - till pH = 6,4 - 6,6).

Utfällningen separeras med användning av en centrifug, filtrering eller sedimentering.
Avdunstning och avfettning. Den resulterande klara vätskan surgöres med ren svavelsyra till pH = 2,5 och utsattes för indunstning till 1/10 av volymen vid en temperatur ej högre än 40 ° C.
Efter avlägsnande av all alkohol avfettas vätskan.

Saltning och rengöring. Ammoniumsulfat sätts till det avfettade filtratet till mättnad, varefter insulin med en liten mängd ballastämnen framträder och bildar en skorpa av insulinråvara, vilken avlägsnas och torkas och avfettas därefter med en alkohol-eterblandning.
Det avfettade insulinet torkas under omgivning och males till ett pulver. Pulver av efflorescence utsätts för ytterligare rening för erhållande av kristallint insulin innehållande minst 22 U i 1 mg.
Standardisering. Det resulterande insulinet är ett vitt eller något gråaktigt pulver. Det är lösligt i vatten och i en vattenlösning av alkohol upp till 80 °, men olöslig i alkohol med en fästning över 90 °. När insulin är upplöst i vatten erhålls antingen en färglös eller något gulaktig vätska.

För konservering sättes 0,3% tricresol eller fenol till lösningen och utsätts för biologisk standardisering. När insulin injiceras i kaniner, bör deras kolhydratinnehåll i blodet från 1,5-5 h minska i genomsnitt med 50%, dvs från 0,09 till 0,045% (se Pharmacopoeia, 9th edition). Den motsvarande dosen kallas en kanin-enhet, som är lika med tre humana eller tre kliniska.
Packaging. Lösningen passerar genom ett bakteriefilter. Därefter hälls filtratet i en aseptisk inställning i flaskor om 5 eller 10 ml i varje milliliter insulinlösning bör innehålla 40 eller 80 U.

Flaskorna är stängda med gummiproppar som rullas runt med aluminiumhattar.
Etiketter sätts på flaskorna och på lådan med flaskorna, på vilka preparatets aktivitet, tillverkningsdatum, hållbarhet mm ska anges.

Innan du använder insulin öppnas aluminiumkåpan, torkas med alkohol, en kork punkteras med en steril nål och den önskade mängden vätska sugs in i sprutan, som injiceras subkutant eller intramuskulärt.
Lagring. Insulin förvaras i injektionsflaskor. Hållbarheten är 18 månader vid en temperatur som inte överstiger 10 ° C, eftersom insulin vid en högre temperatur delvis kan förlora aktivitet.

Externa tecken på olämplighet: lösningens lösning eller nederbörd, utseendet av mögel inuti flaskorna eller kolonierna av mikroorganismer.

Farmakologisk grupp - Insuliner

Undergruppsberedningar är uteslutna. aktivera

beskrivning

Insulin (från det latinska Insula-islet) är ett proteinpeptidhormon som produceras av β-celler i Langerhans pankreatiska öar. Under fysiologiska förhållanden bildas β-celler insulin från preproinsulin, ett enkeltkedjigt prekursorprotein bestående av 110 aminosyrarester. Efter det att den grova endoplasmatiska retikulen överförts genom membranet klyvs en 24 aminosyra signalpeptid från preproinsulin och proinsulin bildas. Den långa kedjan av proinsulin i Golgi-apparaten är förpackad i granuler, där som ett resultat av hydrolys delas fyra huvudaminosyrarester ut för att bilda insulin och den C-terminala peptiden (den fysiologiska funktionen av C-peptiden är okänd).

Insulinmolekylen består av två polypeptidkedjor. En av dem innehåller 21 aminosyrarester (kedja A), de andra 30 aminosyraresterna (kedja B). Kedjorna är anslutna med två disulfidbroar. Den tredje disulfidbroen bildas inuti kedjan A. Den totala molekylvikten hos insulinmolekylen är ca 5700. Insulinens aminosyrasekvens anses vara konservativ. De flesta arter har en insulingen som kodar för ett protein. Undantaget är råttor och möss (de har två insulingener), de producerar två insulin, som skiljer sig i två aminosyrarester i B-kedjan.

Den primära strukturen av insulin i olika biologiska arter, inkl. och i olika däggdjur, något annorlunda. Närmast strukturen av humant insulin är svampinsulin, som skiljer sig från den humana en med en aminosyra (den har en alaninrest i kedja B istället för aminosyrarestreonin). Bovint insulin skiljer sig från humana tre aminosyrarester.

Historisk bakgrund. 1921 extraherade Frederick G. Banting och Charles G. Best, som arbetade i John J. R. McLeods laboratorium vid University of Toronto, ett extrakt från bukspottkörteln (som det senare visat sig innehålla amorft insulin) som minskade blodsockernivån hos hundar med experimentell diabetes. 1922 injicerades ett extrakt av bukspottkörteln i den första patienten, den 14-årige Leonard Thompson, som har diabetes och därmed räddade sitt liv. 1923 utvecklade James B. Collip en metod för rening av ett extrakt extraherat från bukspottkörteln, som senare tillåtes för framställning av aktiva extrakt från bukspottkörteln hos grisar och nötkreatur, vilket ger reproducerbara resultat. 1923 fick Banting och McLeod Nobelpriset i fysiologi och medicin för upptäckten av insulin. 1926 erhölls J. Abel och V. Du-Vigno insulin i kristallin form. 1939 blev insulin först godkänd av FDA (Food and Drug Administration). Frederick Sanger dechiffrerade helt aminosyrasekvensen av insulin (1949-1954). År 1958 tilldelades Sanger Nobelpriset för sitt arbete med att dechiffrera strukturen av proteiner, särskilt insulin. 1963 syntetiserades konstgjord insulin. Det första rekombinanta humana insulinet godkändes av FDA 1982. En analog av ultrashortverkande insulin (lispro insulin) godkändes av FDA 1996.

Verkningsmekanismen. Vid genomförandet av insulinets effekter spelas huvudrollen genom dess interaktion med specifika receptorer lokaliserade på cellens plasmamembran och bildandet av insulinreceptorkomplexet. I kombination med insulinreceptorn kommer insulin in i cellen, där det påverkar fosforyleringen av cellulära proteiner och utlöser många intracellulära reaktioner.

I däggdjur finns insulinreceptorer på nästan alla celler, både på klassiska insulinmålceller (hepatocyter, myocyter, lipocyter) och på blodceller, hjärn- och könkörtlar. Antalet receptorer på olika celler sträcker sig från 40 (erytrocyter) till 300 tusen (hepatocyter och lipocyter). Insulinreceptorn syntetiseras och sönderdelas konstant, dess halveringstid är 7-12 timmar.

Insulinreceptorn är ett stort transmembran-glykoprotein bestående av två a-subenheter med en molekylvikt av 135 kDa (vardera innehåller 719 eller 731 aminosyrarester beroende på splitsningen av mRNA) och två p-subenheter med en molekylvikt av 95 kDa (620 aminosyrarester). Subenheterna är sammankopplade med disulfidbindningar och bildar en heterotetramerisk struktur p-a-a-P. Alfa-subenheterna är placerade extracellulärt och innehåller insulinbindningsställen, som är igenkänningsdelen hos receptorn. Beta-subenheter bildar en transmembrandomän, har tyrosinkinasaktivitet och utför funktionen av signalomvandling. Bindning av insulin till insulinreceptorns a-subenhet leder till stimulering av tyrosinkinasaktiviteten hos p-subenheter genom autofosforylering av deras tyrosinrester, aggregation av a, p-heterodimerer och snabb internalisering av hormonreceptorkomplex. Den aktiverade insulinreceptorn startar en kaskad av biokemiska reaktioner, inkl. fosforylering av andra proteiner i cellen. Den första av dessa reaktioner är fosforyleringen av fyra proteiner, som kallas insulinreceptorsubstrat (insulinreceptorsubstrat), IRS-1, IRS-2, IRS-3 och IRS-4.

Farmakologiska effekter av insulin. Insulin påverkar praktiskt taget alla organ och vävnader. Men dess huvudmål är lever, muskel och fettvävnad.

Endogent insulin är den viktigaste regulatorn av kolhydratmetabolism, exogent insulin är ett specifikt sockerreducerande medel. Effekten av insulin på kolhydratmetabolism beror på det faktum att det ökar glukostransporten genom cellmembranet och dess användning av vävnader bidrar till omvandlingen av glukos till glykogen i levern. Insulin hämmar dessutom den endogena produktionen av glukos genom att undertrycka glykogenolys (nedbrytningen av glykogen till glukos) och glukoneogenes (syntesen av glukos från icke-kolhydratkällor - till exempel från aminosyror, fettsyror). Förutom hypoglykemiska har insulin ett antal andra effekter.

Effekten av insulin på fettmetabolismen manifesteras vid inhiberingen av lipolys, vilket leder till en minskning av flödet av fria fettsyror i blodet. Insulin förhindrar bildandet av ketonkroppar i kroppen. Insulin förbättrar syntesen av fettsyror och deras efterföljande förestring.

Insulin är inblandad i proteins metabolism: det ökar transporten av aminosyror över cellmembranet, stimulerar peptidsyntesen, minskar konsumtionen av protein genom vävnader och hämmar omvandlingen av aminosyror till keto-syror.

Insulins verkan åtföljs av aktivering eller inhibering av ett antal enzymer: glykogensyntetas, pyruvatdehydrogenas, hexokinas stimuleras, lipaser (och hydrolyserande fettvävnadslipider och lipoproteinlipas, som minskar serumgrumligheten efter intag av högfettiga livsmedel) inhiberas.

I den fysiologiska reglering av biosyntes och insulinsekretion i bukspottkörteln spelar koncentrationen av glukos i blodet en viktig roll: med en ökning av dess innehåll ökar insulinsekretionen och med en minskning saktar den sig. Utsöndringen av insulin, förutom glukos, påverkas av elektrolyter (särskilt Ca 2 + joner), aminosyror (inklusive leucin och arginin), glukagon, somatostatin.

Farmakokinetik. Insulinpreparat injiceras s / c, intramuskulärt eller intravenöst (in / i, endast kortverkande insuliner administreras och endast i diabetisk prekoma och koma). Det är omöjligt att komma in i insulinsuspensioner. Insulinens temperatur bör ligga vid rumstemperatur, eftersom kallt insulin absorberas långsammare. Det optimala sättet för kontinuerlig insulinbehandling i klinisk praxis är sc. Introduktion.

Fullständigheten av absorptionen och insulinseffekten börjar bero på injektionsstället (vanligtvis injiceras insulin i buken, låren, skinkorna, överarmarna), dos (volym insulin injicerad), insulinkoncentration i beredningen etc.

Insulindoseringshastigheten i blodet från injektionsstället beror på ett antal faktorer - som insulin, injektionsstället, lokal blodflödeshastighet, lokal muskelaktivitet, insulindoseringsmängd (högst 12-16 U av läkemedlet rekommenderas att injiceras på ett ställe). Snabbast kommer insulinet in i blodet från den främre bukväggens subkutanvävnad, långsammare från axeln, lårets främre yta och till och med långsammare från abnapularis och skinkor. Detta beror på graden av vaskularisering av subkutan fettvävnad i de angivna områdena. Aktivitetsprofilen för insulin är föremål för signifikanta fluktuationer i både olika personer och samma person.

I blod binder insulin till alfa- och beta-globuliner, normalt 5-25%, men bindningen kan öka under behandling på grund av utseendet av serumantikroppar (produktionen av antikroppar mot exogent insulin leder till insulinresistens. Med användning av moderna, renade preparat uppträder sällan insulinresistens sällan ). T_1/2 av blod är mindre än 10 minuter. Mest insulin som släpps ut i blodet genomgår proteolytisk nedbrytning i lever och njurar. Det utsöndras snabbt av njurarna (60%) och levern (40%); mindre än 1,5% utsöndras i urinen oförändrad.

Insulinpreparat som för närvarande används varierar på ett antal sätt, inklusive Ursprungskälla, verkningsaktivitet, lösning pH (surt och neutralt), närvaron av konserveringsmedel (fenol, kresol, fenolkresol, metylparaben), insulinkoncentration - 40, 80, 100, 200, 500 U / ml.

Klassificering. Insuliner klassificeras vanligen efter ursprung (nötkreatur, svin, människa, liksom analoger av humant insulin) och verkningsaktivitet.

Beroende på produktionskällorna skiljer sig insuliner av animaliskt ursprung (huvudsakligen fläsk insulinpreparat), halvsyntetiska humana insulinpreparat (erhållna från svininsulin genom enzymatisk transformation), human-insulinpreparat (DNA-rekombinant, framställd av genteknik).

För medicinskt bruk har insulin tidigare erhållits huvudsakligen från bukspottkörteln, sedan från bukspottkörtlarna hos grisar, med tanke på att svinsulin ligger närmare humant insulin. Eftersom bovint insulin, som skiljer sig från humana tre aminosyror, ofta orsakar allergiska reaktioner, används det i praktiken praktiskt taget inte. Svininsulin, som skiljer sig från den humana en aminosyran, är mindre sannolikt att orsaka allergiska reaktioner. I insulinpreparat, om det inte finns tillräcklig rening, kan orenheter förekomma (proinsulin, glukagon, somatostatin, proteiner, polypeptider) som kan orsaka olika sidoreaktioner. Moderna teknologier gör det möjligt att erhålla renad (mono-toppkromatografiskt renad med frisättning av insulin "topp"), högrenad (monokomponent) och kristalliserade insulinpreparat. Av preparaten av insulin av animaliskt ursprung ges preferensen till mono-toppinsulin härrörande från bukspottkörteln. Insulinet erhållet genom genteknik är helt förenligt med aminosyrakompositionen av humant insulin.

Insulinaktiviteten bestäms av en biologisk metod (enligt dess förmåga att sänka blodsockern hos kaniner) eller genom en fysikalisk-kemisk metod (genom elektrofores på papper eller genom kromatografi på papper). För en åtgärdsenhet, eller en internationell enhet, ta en aktivitet på 0,04082 mg kristallint insulin. Den mänskliga bukspottkörteln innehåller upp till 8 mg insulin (cirka 200 U).

Insulinpreparat är indelat i korta och ultraljudsberoende läkemedel - imitera den normala fysiologiska sekretionen av insulin i bukspottkörteln som svar på stimulering, medel med medelvärdet och långverkande läkemedel - imitera den basala (bakgrunds) insulinsekretionen såväl som kombinerade läkemedel (kombinera båda åtgärderna).

Det finns följande grupper:

Ultrashort-verkande insuliner (hypoglykemisk effekt utvecklas 10-20 minuter efter s / c-injektion, åtgärden uppnås i genomsnitt efter 1-3 timmar, varaktigheten av åtgärden är 3-5 timmar):

- insulin lispro (Humalog);

- insulin aspart (NovoRapid Penfill, NovoRapid FlexPen);

- insulin glulisin (apidra).

Kortverkande insuliner (inverkan av verkan vanligtvis efter 30-60 minuter, maximal verkan efter 2-4 timmar, verkningsgrad upp till 6-8 timmar):

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

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

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

Långverkande insulinpreparat - inkluderar mediciner med genomsnittlig verkningsaktivitet och långverkande läkemedel.

Insuliner med medelhög verkningsgrad (start efter 1,5-2 h, topp efter 3-12 h, varaktighet 8-12 h):

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

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

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

- insulin-zinkförening suspension (Monotard MS).

Långverkande insuliner (start efter 4-8 h, topp efter 8-18 h, total varaktighet 20-30 h):

- insulin glargin (Lantus);

- insulin detemir (Levemir Penfill, Levemir FlexPen).

Kombinerade insulinpreparat (bifasiska preparat) (hypoglykemisk effekt börjar 30 minuter efter administrering av s / c, når maximalt efter 2-8 timmar och varar upp till 18-20 timmar):

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

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

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

Ultrashort-verkande insuliner är humana insulinanaloger. Det är känt, att endogent insulin i p-celler i bukspottkörteln, såväl som hormonmolekyler i de framställda lösningarna av kortverkande insulin polymeriseras och är hexamerer. När s / c-administrering absorberas hexamerformade sakta och toppkoncentrationen av hormonet i blodet, liknar det hos en frisk person efter att ha ätit, är det omöjligt att skapa. Den första kortverkande insulinanalogen, som absorberas från subkutan vävnad 3 gånger snabbare än humant insulin, var lispro insulin. Insulin lispro - ett derivat av humaninsulin som erhålls genom en permutation av två aminosyrarester i insulinmolekylen (lysin och prolin vid positionerna 28 och 29 i B-kedjan). Modifiering av insulinmolekylen stör uppkomsten av hexamerer och ger ett snabbt flöde av läkemedlet in i blodet. Nästan strax efter s / c-injektionen i vävnaderna, dissocierar insulin lispro-molekylerna i form av hexamerer snabbt till monomerer och träder in i blodet. En annan insulinanalog - insulin aspart - skapades genom att ersätta prolinen i position B28 med negativt laddad asparaginsyra. Liksom insulin lispro, efter sc-injektion, bryter den också snabbt in i monomerer. I insulinglulisin bidrar utbytet av aminosyrans asparagin-humant insulin vid position B3 för lysin och lysin vid position B29 för glutaminsyra också till snabbare absorption. Ultrashort-verkande insulinanaloger kan ges omedelbart före en måltid eller efter en måltid.

Kortverkande insuliner (även kallade lösliga) är lösningar i en buffert med neutrala pH-värden (6,6-8,0). De är avsedda för subkutan, mindre ofta - intramuskulär administrering. Om det behövs administreras de också intravenöst. De har en snabb och relativt kort hypoglykemisk effekt. Effekten efter subkutan injektion sker efter 15-20 minuter, når maximalt efter 2 timmar; Den totala åtgärdstiden är ca 6 timmar. De används huvudsakligen på sjukhuset vid inrättandet av den insulindos som är nödvändig för patienten, och även när en snabb (akut) effekt krävs - i diabetisk koma och prekoma. Med / i introduktionen av T_1/2 gör 5 min. Därför administreras insulin vid en diabetisk ketoacidotisk koma i / i dropp. Kortverkande insulinpreparat används också som anabola medel och ordineras som regel i små doser (4-8 IE 1-2 gånger om dagen).

Insuliner med medelhög verkningsgrad är mindre lösliga, absorberas långsammare från subkutan vävnad, vilket medför att de har en längre effekt. Den långvariga verkan av dessa läkemedel uppnås genom närvaron av en speciell förlängare - protamin (isofan, protaphan, basal) eller zink. Minskningen av insulinabsorptionen i beredningar innehållande insulinzinkförening suspension på grund av närvaron av zinkkristaller. NPH-insulin (neutral protamin Hagedorn eller isofan) är en suspension bestående av insulin och protamin (protamin är ett protein isolerat från fiskmjölk) i ett stökiometriskt förhållande.

Genom långverkande insuliner hänför insulinglargin - en analog av humant insulin framställt med rekombinant DNA-teknik - den första insulinberedning, som inte har någon uttalad topp åtgärd. Insulin glargin erhålls genom två modifieringar i insulinmolekylen: ersättning av A-kedjan (asparagin) med glycin vid position 21 och fastsättning av två argininrester till C-änden av B-kedjan. Läkemedlet är en klar lösning med ett pH av 4. Det sura pH stabiliserar insulinhexamer och ger en lång och förutsägbar absorption av läkemedlet från den subkutana vävnaden. På grund av det sura pH kan insulin glargin inte kombineras med kortverkande insuliner som har ett neutralt pH. En enda injektion av insulin glargin ger 24-timmars icke-topp glykemisk kontroll. De flesta insulinpreparat har en så kallad. "Peak" of action, noteras när koncentrationen av insulin i blodet når max. Insulin glargin har inte en uttalad topp eftersom den släpps ut i blodet i en relativt konstant takt.

Insulinpreparat av långvarig verkan finns i olika doseringsformer som har en hypoglykemisk effekt av olika längd (från 10 till 36 timmar). Den långvariga effekten minskar antalet dagliga injektioner. De produceras vanligtvis i form av suspensioner, administreras endast subkutant eller intramuskulärt. I diabetiska koma och prekomatostillstånd används inte långvariga droger.

Kombinerade insulinpreparat är suspensioner som består av neutralt lösligt kortverkande insulin och insulin-isofan (medellång verkningsaktivitet) i vissa förhållanden. Denna kombination av insuliner med olika verkningsaktivitet i en beredning gör att patienten kan spara på två injektioner med separat användning av droger.

Indikationer. Huvudindikationen för insulinets användning är diabetes mellitus typ 1, men under vissa förutsättningar är det också ordinerat för diabetes mellitus typ 2, inkl. med resistens mot orala hypoglykemiska medel, med allvarliga samtidiga sjukdomar, som förberedelser för kirurgiska ingrepp, diabetisk koma, med diabetes hos gravida kvinnor. Kortverkande insuliner används inte bara i diabetes mellitus utan även i vissa andra patologiska processer, till exempel i allmänhet utmattning (som ett anaboliskt medel), furunkulos, tyrotoxikos, i sjukdomar i magen (atoni, gastroptos), kronisk hepatit och primära former av levercirros såväl som i vissa psykiska sjukdomar (administrering av stora doser insulin - den så kallade hypoglykemiska koma); det används ibland som en del av "polariserande" lösningar som används för att behandla akut hjärtsvikt.

Insulin är den huvudsakliga specifika behandlingen för diabetes mellitus. Behandlingen av diabetes mellitus utförs enligt speciellt utvecklade system med användning av insulinpreparat med olika verkningsaktivitet. Valet av läkemedlet beror på svårighetsgraden och egenskaperna hos sjukdomsförloppet, patientens allmänna tillstånd och uppkomsthastigheten och varaktigheten av läkemedlets sockersänkande verkan.

Alla insulinpreparat används för att obligatorisk överensstämma med dietregimen med en begränsning av energivärdet av mat (från 1 700 till 3 000 kcal).

Vid bestämning av dosen av insulin styrs de av nivån av fast glukos och under dagen, såväl som graden av glykosuri under dagen. Slutdosvalet utförs under kontroll av reducering av hyperglykemi, glykosuri, såväl som patientens allmänna tillstånd.

Kontraindikationer. Insulin är kontraindicerad vid sjukdomar och tillstånd som uppträder med hypoglykemi (till exempel insulinom), vid akuta sjukdomar i lever, bukspottkörteln, njurarna, magsår och duodenalsår, dekompenserade hjärtfel, akut koronarinsufficiens och vissa andra sjukdomar.

Använd under graviditet. Den huvudsakliga läkemedelsbehandlingen för diabetes mellitus under graviditeten är insulinbehandling, som utförs under noggrann övervakning. Vid diabetes mellitus typ 1 fortsätter insulinbehandling. I fall av diabetes mellitus typ 2 avbryts orala hypoglykemiska läkemedel och dietterapi utförs.

Gestationsdiabetes mellitus (gravid diabetes) är en störning av kolhydratmetabolism som inträffade första gången under graviditeten. Gestationsdiabetes mellitus är förknippad med ökad risk för perinatal mortalitet, incidensen av medfödda missbildningar, liksom risken för progression av diabetes 5-10 år efter leverans. Behandling av gestationsdiabetes börjar med kost. Om dietterapi är ineffektivt används insulin.

För patienter med tidigare existerande eller gestationsdiabetes mellitus är det viktigt att upprätthålla adekvat reglering av metaboliska processer under graviditeten. Behovet av insulin kan minska under graviditetens första trimester och öka i andra och tredje trimestern. Under födseln och omedelbart efter dem kan behovet av insulin minska dramatiskt (risken för hypoglykemi ökar). Under dessa förhållanden är noggrann övervakning av blodsockern väsentlig.

Insulin tränger inte in i placental barriären. Moderna IgG-antikroppar mot insulin passerar emellertid via placentan och kommer sannolikt att orsaka hyperglykemi hos fostret genom att neutralisera insulin utsöndrat från det. Å andra sidan kan oönskade dissocieringar av insulin-antikroppskomplex leda till hyperinsulinemi och hypoglykemi hos fostret eller nyfödda. Det visades att övergången från bovin / porcin insulinpreparat till monokomponentpreparat åtföljs av en minskning av antikroppstiter. I detta avseende rekommenderas det att man endast använder humana insulinpreparat under graviditeten.

Insulinanaloger (som andra nyutvecklade medel) ordineras med försiktighet under graviditeten, även om det inte finns några tillförlitliga bevis på biverkningar. Enligt FDA erkända rekommendationer (Food and Drug Administration), som bestämmer möjligheten att använda droger under graviditeten, insulinpreparat enligt frukten handlingskategoriseras som B (studiet av reproduktionen hos djur har visat negativa effekter på fostret, och adekvata och välkontrollerade studier på gravida kvinnor kvinnor utfördes inte) eller till kategori C (djurreproduktionsstudier avslöjade en negativ effekt på fostret och adekvata och välkontrollerade studier på gravida kvinnor utfördes inte, men potentiella fördelar i samband med användning av droger hos gravida kvinnor kan motivera användningen, trots eventuell risk). Således hör insulin lizpro till klass B och insulin aspart och insulin glargin - till klass C.

Komplikationer av insulinbehandling. Hypoglykemi. Införandet av för höga doser, såväl som bristen på kolhydratintag med mat kan orsaka ett oönskade hypoglykemiska tillstånd, en hypoglykemisk koma kan utvecklas med förlust av medvetande, kramper och depression av hjärtaktivitet. Hypoglykemi kan också utvecklas på grund av verkan av ytterligare faktorer som ökar insulinkänsligheten (till exempel binjurinsufficiens, hypopituitarism) eller ökar vävnadsabsorptionen av glukos (motion).

Tidiga symptom på hypoglykemi, som till stor del är associerade med aktiveringen av det sympatiska nervsystemet (adrenerga symtom) är takykardi, kallsvett, darrande, med aktiveringen av det parasympatiska systemet - en stark hunger, illamående och stickningar i läppar och tunga. Vid det första tecknet på hypoglykemi bör akuta åtgärder vidtas: patienten ska dricka söt te eller äta några klumpar socker. I hypoglykemisk koma injiceras en 40% glukoslösning i en mängd av 20-40 ml eller mer i en ven tills patienten lämnar komatosstaten (vanligen inte mer än 100 ml). Hypoglykemi kan också avlägsnas genom intramuskulär eller subkutan administrering av glukagon.

En ökning av kroppsvikt under insulinbehandling är associerad med eliminering av glukosuri, en ökning av den faktiska kaloriinnehållet i mat, en ökning i aptit och stimulering av lipogenes under insulins verkan. Om du följer näringsämnena, kan denna biverkning undvikas.

Användningen av moderna högrenade hormonläkemedel (särskilt genetiskt modifierade humana insulinpreparat) leder relativt sällan till utvecklingen av insulinresistens och allergier, men sådana fall är inte uteslutna. Utvecklingen av en akut allergisk reaktion kräver omedelbar desensibilisering av terapi och ersättning av läkemedlet. Vid utveckling av en reaktion mot bovin / porcin insulinpreparat bör de ersättas med humana insulinpreparat. Lokala och systemiska reaktioner (klåda, lokalt eller systemiskt utslag, bildande av subkutan noduler på injektionsstället) är associerade med otillräcklig rening av insulin från föroreningar eller användning av bovint eller svampinsulin, som skiljer sig i aminosyrasekvens från människa.

De vanligaste allergiska reaktionerna är hud, IgE-medierade antikroppar. Ibland observeras systemiska allergiska reaktioner, liksom insulinresistens medierad av IgG-antikroppar.

Suddig syn Övergående störningar i ögonbrytningen inträffar i början av insulinbehandling och försvinner på egen hand om 2-3 veckor.

Svullnad. Under de första veckorna av behandlingen uppträder övergående benödem på grund av vätskeretention, den så kallade. insulinsvullnad.

Lokala reaktioner inkluderar lipodystrofi vid upprepade injektioner (en sällsynt komplikation). Tilldela lipoatrofi (försvinnandet av subkutan fettinnehåll) och lipohypertrofi (ökad deponering av subkutant fett). Dessa två stater har en annan karaktär. Lipoatrofi - En immunologisk reaktion, huvudsakligen beroende på administrering av dåligt renade insulinpreparat av animaliskt ursprung, finns nu praktiskt taget inte. Lipohypertrofi utvecklas med användning av högrenade humana insulinpreparat och kan uppstå om injektionsmetoden störs (kall förberedelse, alkohol får under huden) och också på grund av själva anabola lokala åtgärder hos preparatet. Lipohypertrofi skapar en kosmetisk defekt som är ett problem för patienterna. På grund av denna defekt försämras dessutom absorptionen av läkemedlet. För att förhindra utveckling av lipohypertrofi rekommenderas att ständigt byta injektionsställen inom samma område och lämnar minst 1 cm mellan två punkteringar.

Det kan finnas lokala reaktioner som smärta vid administreringsstället.

Interaktion. Insulinpreparat kan kombineras med varandra. Många droger kan orsaka hypo- eller hyperglykemi eller förändra reaktionen hos en patient med diabetes mellitus till behandling. Du bör överväga interaktionen, möjlig med samtidig användning av insulin med andra droger. Alfa-blockerare och beta-adrenomimetiki ökar utsöndringen av endogent insulin och ökar läkemedlets effekt. Hypoglykemiska effekten av insulin förbättra orala hypoglykemiska medel, salicylater, MAO-hämmare (inklusive furazolidon, prokarbazin, selegilin), ACE-hämmare, bromokriptin, oktreotid, sulfonamider, anabola steroider (särskilt oxandrolon, metandienon) och androgener (ökad känslighet för insulin och öka motståndet av vävnad till glukagon, vilket leder till hypoglykemi, speciellt när det gäller insulinresistens, du kan behöva minska dosen av insulin), somatostatinanaloger, guanetidin, dizo pyramider, klofibrat, ketokonazol, litiumpreparat, Mebendazole, pentamidin, pyridoxin, propoxifen, fenylbutazon, fluoxetin, teofyllin, fenfluramin, litiumpreparat, kalciumpreparat, tetracykliner. Klorokin, kinidin, kinin minskar insulinnedbrytning och kan öka koncentrationen av insulin i blodet och öka risken för hypoglykemi.

Karboanhydrashämmare (särskilt acetazolamid), genom att stimulera pankreatiska p-celler, främja frisättningen av insulin och öka receptorns och vävnadens känslighet mot insulin; Fastän samtidig användning av dessa läkemedel med insulin kan öka hypoglykemisk effekt kan effekten vara oförutsägbar.

Ett antal droger orsakar hyperglykemi hos friska människor och förvärrar sjukdomsförloppet hos patienter med diabetes. Hypoglykemiska effekten av insulin försvagar: antiretrovirala läkemedel, asparaginas orala hormonella preventivmedel, kortikosteroider, diuretika (tiazid, etakrynsyra), heparinantagonister, H₂-receptorer, sulfinpyrazon, tricykliska antidepressiva medel, dobutamin, isoniazid, kalcitonin, niacin, sympatomimetika, danazol, klonidin, CCB, diazoxid, morfin, fenytoin, tillväxthormon, sköldkörtelhormoner, fenotiazinderivat, nikotin, etanol.

Glukokortikoider och epinefrin har motsatt effekt på insulin på perifera vävnader. Till exempel, kan långvarig användning av glukokortikoider orsakar systemisk hyperglykemi tills diabetes (steroid diabetes), som kan observeras hos ungefär 14% av patienterna som fick systemiska kortikosteroider inom några veckor eller långvarig användning av topikala kortikosteroider. Vissa läkemedel inhiberar direkt utsöndringen av insulin (fenytoin, klonidin, diltiazem) eller genom att minska kaliumreserverna (diuretika). Sköldkörtelhormoner accelererar insulinmetabolism.

Den mest signifikanta och ofta påverkar effekten av insulinbetablockerare, orala hypoglykemiska medel, glukokortikoider, etanol, salicylater.

Etanol hämmar glukoneogenes i levern. Denna effekt observeras hos alla människor. I detta avseende bör man komma ihåg att missbruk av alkoholhaltiga drycker på grund av insulinbehandling kan leda till utveckling av ett allvarligt hypoglykemiskt tillstånd. Små mängder alkohol som tas med mat ger vanligtvis inte problem.

Betablockerare kan hämma insulinsekretion, förändra kolhydratmetabolism och öka perifer resistans mot insulin, vilket leder till hyperglykemi. De kan emellertid också hämma effekten av katekolaminer på glukoneogenes och glykogenolys, vilket är förenat med risken för svåra hypoglykemiska reaktioner hos diabetespatienter. Dessutom kan någon av de beta-adrenerge blockerarna maskera de adrenerga symptomen som orsakas av en minskning av blodglukosnivåer (inklusive tremor, hjärtklappningar) och därigenom störa patientens aktuella erkännande av hypoglykemi. Selektiv beta₁-adrenerge blockerare (inklusive acebutolol, atenolol, betaxolol, bisoprolol, metoprolol) uppvisar dessa effekter i mindre utsträckning.

NSAID och högdosalicylater inhiberar syntesen av prostaglandin E (som hämmar utsöndringen av endogent insulin) och ökar således den basala utsöndringen av insulin, ökar känsligheten hos p-celler i bukspottkörteln till glukos; hypoglykemisk effekt vid samtidig användning kan kräva dosjustering av NSAID eller salicylater och / eller insulin, särskilt vid långvarig delning.

Ett betydande antal insulinpreparat tillverkas för närvarande, inkl. härledd från bukspottkörteln hos djur och syntetiserad genom genteknik. Förberedelser av valet för insulinbehandling är genetiskt konstruerade högrenade humana insuliner med minimal antigenicitet (immunogen aktivitet) liksom analoger av humant insulin.

Insulinpreparat framställs i glasflaskor, hermetiskt förseglade med gummiproppar med aluminiumlöpning, i speciellt så kallade. insulinsprutor eller sprutpennor. Vid användning av sprutpennor finns förberedelserna i särskilda injektionsflaskor (påfyllning).

Intranasala former av insulin och insulinpreparat för oral administrering utvecklas. Med kombinationen av insulin med rengöringsmedel och administrering i form av en aerosol på näslemhinnan, uppnås den effektiva plasmanivån så snabbt som vid IV-bolusadministration. Intranasala och orala insulinpreparat utvecklas eller genomgår kliniska prövningar.