Jaký chemický prvek je součástí inzulínu?


Inzulín je hormon, který hraje klíčovou roli při zajišťování normálního fungování lidského těla. Je produkován buňkami pankreatu a přispívá k absorpci glukózy, která je hlavním zdrojem energie a hlavní potravou pro mozek.

Ale někdy, z nějakých důvodů nebo jiných, sekrece inzulínu v těle znatelně snižuje nebo zastaví úplně, jak být ve stejnou dobu a jak pomoci. To vede k vážnému narušení metabolismu uhlohydrátů a rozvoji takové nebezpečné nemoci, jako je diabetes.

Bez včasné a adekvátní léčby může toto onemocnění vést k vážným následkům, včetně ztráty zraku a končetin. Jediný způsob, jak zabránit vzniku komplikací, jsou pravidelné injekce uměle vyrobeného inzulínu.

Ale co jsou inzulíny pro diabetiky, a jak to ovlivňuje pacienta? Tyto otázky zajímají mnoho lidí s diagnózou diabetu. Abychom tomu porozuměli, je nutné zvážit všechny metody získávání inzulínu.

Odrůdy

Moderní inzulínové přípravky se liší následujícími způsoby:

  • Zdroj původu;
  • Trvání akce;
  • pH roztoku (kyselé nebo neutrální);
  • Přítomnost konzervačních látek ve směsi (fenol, kresol, fenol-kresol, methylparaben);
  • Koncentrace inzulínu je 40, 80, 100, 200, 500 U / ml.

Tyto příznaky ovlivňují kvalitu léku, jeho cenu a míru dopadu na tělo.

Zdroje

V závislosti na zdroji jsou inzulínové přípravky rozděleny do dvou hlavních skupin:

Zvířata Pocházejí z pankreatu skotu a prasat. Mohou být nebezpečné, protože často způsobují závažné alergické reakce. To platí zejména pro hovězí inzulín, který obsahuje tři aminokyseliny, které nejsou pro člověka typické. Vepřový inzulin je bezpečnější, protože se liší pouze o jednu aminokyselinu. Proto se častěji používá při léčbě diabetu.

Člověk Jsou ze dvou typů: podobné lidskému nebo polosyntetickému, odvozenému z prasečího inzulínu prostřednictvím enzymatické transformace a lidského nebo DNA-rekombinantu, které produkují bakterie E. coli v důsledku výsledků genetického inženýrství. Tyto inzulínové přípravky jsou zcela identické s hormonem produkovaným lidskou slinivkou břišní.

V současné době je inzulin z lidského i zvířecího původu široce používán při léčbě diabetu. Moderní produkce živočišného inzulínu zahrnuje nejvyšší stupeň čištění léčiva.

To pomáhá zbavit se takových nežádoucích nečistot, jako je proinzulin, glukagon, somatostatin, proteiny, polypeptidy, které mohou způsobit závažné vedlejší účinky.

Moderní monoklonální inzulin, který je produkován s uvolňováním „vrcholu“ inzulínu, je považován za nejlepší léčivo získané ze zvířat.

Trvání akce

Produkce inzulínu se provádí podle různých technologií, což umožňuje získat léky s různou dobou působení, a to:

  • ultra-krátká akce;
  • krátkodobé působení;
  • dlouhodobá činnost;
  • průměrná doba trvání akce;
  • dlouhodobé působení;
  • kombinovaná akce.

Inzulínová ultra-krátká akce. Tyto inzulínové přípravky se liší v tom, že začínají působit ihned po injekci a dosáhnou svého vrcholu po 60-90 minutách. Jejich celková doba působení není delší než 3-4 hodiny.

Existují dva hlavní typy inzulínu s ultrashortovým působením - to je Lispro a Aspart. Získání inzulínu Lispro se provádí výměnou dvou aminokyselinových zbytků, tj. Lysinu a prolinu, v molekule hormonu.

Díky takové modifikaci molekuly je možné se vyhnout tvorbě hexamerů a urychlit její rozklad na monomery, a tím zlepšit absorpci inzulínu. To vám umožní získat lék na inzulín, který vstupuje do pacientovy krve třikrát rychleji než přirozený lidský inzulín.

Dalším inzulínem působícím v ultranízké vzdálenosti je Aspart. Způsoby získání inzulínu Asparta jsou v mnoha ohledech podobné produkci Lispro, pouze v tomto případě je prolin nahrazen záporně nabitou kyselinou asparagovou.

Stejně jako Lispro se Aspart rychle rozkládá na monomery, a proto se téměř okamžitě vstřebává do krve. Všechny inzulínové přípravky působící v ultrakrátkém stavu mohou být podávány těsně před jídlem nebo bezprostředně po jídle.

Krátkodobě působící inzulíny. Tyto insuliny jsou pufrovací roztoky s neutrálním pH (od 6,6 do 8,0). Doporučuje se, aby byly injikovány jako inzulín subkutánně, ale pokud je to nutné, je možné použít intramuskulární injekce nebo kapátka.

Tyto inzulínové přípravky začnou působit do 20 minut po požití. Jejich působení trvá relativně krátce - ne déle než 6 hodin a dosahuje svého maxima po 2 hodinách.

Krátkodobě působící inzulíny se vyrábějí hlavně pro léčbu pacientů s diabetem v nemocničním prostředí. Účinně pomáhají pacientům s diabetickou kómou a doplňkem. Kromě toho vám umožní přesně určit požadovanou dávku inzulínu pro pacienta.

Inzulín střední doba trvání účinku. Tyto léky se rozpouštějí mnohem horší než krátkodobě působící inzulíny. Jedná se tedy o pomalejší průtok krve, což výrazně zvyšuje jejich hypoglykemický účinek.

Získání inzulínu se středně dlouhým účinkem je dosaženo zavedením speciálního prodloužovače - zinku nebo protaminu (isofanu, protafanu, bazálu) do jejich kompozice.

Takové inzulínové přípravky se vyrábějí ve formě suspenzí s určitým množstvím krystalů zinku nebo protaminu (nejčastěji Protamine Hagedorn a Isophane). Prolongátory významně zvyšují dobu vstřebávání léčiva z podkožní tkáně, což významně zvyšuje dobu inzulínu v krvi.

Dlouhodobě působící inzulíny. To je nejmodernější inzulín, který se stal možným díky vývoji DNA-rekombinantní technologie. Prvním dlouhodobě působícím inzulínovým léčivem byl Glargin, což je přesný analog hormonu produkovaného lidskou slinivkou břišní.

Pro jeho získání se provádí komplexní modifikace molekuly inzulínu, zahrnující nahrazení asparaginu glycinem a následné přidání dvou zbytků argininu.

Glargin se vyrábí ve formě čirého roztoku s kyselým pH 4. Toto pH umožňuje, aby se inzulínové hexamery staly stabilnějšími a tak zajistily prodlouženou a předvídatelnou absorpci léčiva do krve pacienta. Vzhledem k kyselému pH se však Glargin nedoporučuje kombinovat s krátkodobě působícími inzulíny, které mají obecně neutrální pH.

Většina inzulínových přípravků má takzvaný „vrchol účinku“, po dosažení které je v krvi pacienta pozorována nejvyšší koncentrace inzulínu. Hlavním rysem společnosti Glargin je však to, že nemá zjevný vrchol jednání.

Pouze jedna injekce léčiva za den je dostačující k tomu, aby pacientovi byla poskytnuta spolehlivá, nešpičková kontrola glykémie po dobu dalších 24 hodin. Toho je dosaženo díky skutečnosti, že Glargin je absorbován z podkožní tkáně stejnou rychlostí po celou dobu působení.

Dlouhodobě působící inzulínové přípravky jsou vyráběny v různých formách a mohou poskytnout pacientovi hypoglykemický účinek po dobu až 36 hodin v řadě. To pomáhá významně snížit počet injekcí inzulínu denně a tím výrazně usnadnit život diabetiků.

Je důležité poznamenat, že přípravek Glargin se doporučuje pouze pro subkutánní a intramuskulární injekce. Tento lék není vhodný pro léčbu komatózních nebo pre-komatózních stavů u pacientů s diabetem.

Kombinované léky. Tato léčiva jsou dostupná ve formě suspenze, která obsahuje neutrální roztok inzulínu s krátkým účinkem a středně působící inzulíny s isofanem.

Takové léky umožňují pacientovi vstřikovat do těla inzulíny s různou dobou účinku pouze jednou injekcí, a tak se vyhnout dalším injekcím.

Dezinfekční složky

Dezinfekce inzulínových přípravků má zásadní význam pro bezpečnost pacienta, protože jsou injikovány do jeho těla a šíří se krevním oběhem do všech vnitřních orgánů a tkání.

Některé látky mají určitý baktericidní účinek, který se přidává do kompozice inzulínu nejen jako dezinfekční prostředek, ale také jako konzervační látka. Ty zahrnují krezol, fenol a methylparabenzoát. Výrazný antimikrobiální účinek je také charakteristický pro ionty zinku, které jsou součástí některých roztoků inzulínu.

Víceúrovňová ochrana proti bakteriální infekci, která je dosažena přidáním konzervačních látek a jiných antiseptik, pomáhá předcházet rozvoji mnoha závažných komplikací. Opakované zavádění jehly do injekční lahvičky s inzulínem by mohlo být příčinou infekce léčiva patogenními bakteriemi.

Baktericidní vlastnosti roztoku však pomáhají ničit škodlivé mikroorganismy a zachovávají jeho bezpečnost pro pacienta. Z tohoto důvodu mohou diabetici používat stejnou injekční stříkačku k provádění subkutánních injekcí inzulínu až 7krát za sebou.

Další výhodou přítomnosti konzervačních látek ve směsi inzulínu je nedostatečná potřeba dezinfekce kůže před injekcí. To je však možné pouze s použitím speciálních injekčních stříkaček vybavených velmi jemnou jehlou.

Je třeba zdůraznit, že přítomnost konzervačních látek v inzulínu nemá nepříznivý vliv na vlastnosti léčiva a je pro pacienta naprosto bezpečná.

Závěr

Dnes, inzulín, získaný používat oba slinivky zvířat a moderní metody genetického inženýrství, je široce používán vytvořit velké množství léků.

Nejvýhodnější pro denní inzulínovou terapii jsou vysoce čištěný DNA-rekombinantní lidský inzulín, který má nejnižší antigenicitu, a proto prakticky nezpůsobuje alergické reakce. Léky na bázi analogů lidského inzulínu mají navíc vysokou kvalitu a bezpečnost.

Inzulínové přípravky se prodávají ve skleněných lahvích různých kapacit, hermeticky uzavřených gumovými zátkami a zakrytých hliníkovým záběrem. Kromě toho mohou být zakoupeny ve speciálních injekčních stříkačkách, stejně jako pera, která jsou zvláště vhodná pro děti.

V současné době se vyvíjejí zásadně nové formy inzulínových přípravků, které budou zavedeny do těla intranasální metodou, tj. Přes nosní sliznici.

Bylo zjištěno, že kombinací inzulínu s detergentem je možné vytvořit aerosolový přípravek, který by dosáhl požadované koncentrace v pacientově krvi tak rychle, jako při intravenózní injekci. Kromě toho se vytvářejí novější perorální inzulínové přípravky, které lze užívat ústy.

Dosud se tyto typy inzulínu stále vyvíjejí nebo se podrobují nezbytným klinickým testům. Je však zřejmé, že v blízké budoucnosti budou inzulínové přípravky, které nebudou muset být injikovány injekční stříkačkou.

Nejnovější inzulínové přípravky budou vyráběny ve formě sprejů, které je třeba jednoduše nastříkat na sliznici nosu nebo úst, aby se plně uspokojila potřeba inzulínu.

Co je inzulín vyrobený (výroba, výroba, výroba, syntéza)

Inzulín je životně důležitá droga, učinila skutečnou revoluci v životě mnoha lidí s diabetem.

V celé historii medicíny a farmacie 20. století je možné vyjmout snad jen jednu skupinu léků stejného významu - jedná se o antibiotika. Stejně jako inzulín velmi rychle vstoupili do medicíny a pomohli zachránit mnoho lidských životů.

Den boje proti diabetes mellitus se každoročně slaví z iniciativy Světové zdravotnické organizace, počínaje rokem 1991, k narozeninám kanadského fyziologa F. Bantinga, který společně s JJ McLeodem objevil hormon inzulín. Podívejme se na to, jak se tento hormon vyrábí.

Jaký je rozdíl mezi inzulínovými přípravky?

  1. Stupeň čištění.
  2. Zdrojem získávání je vepřové, hovězí, lidský inzulín.
  3. Další složky obsažené v roztoku léčiva - konzervační látky, prodloužení účinku a další.
  4. Koncentrace
  5. pH roztoku.
  6. Možnost míchání léků krátkého a dlouhodobého působení.

Inzulín je hormon, který je produkován speciálními buňkami pankreatu. Jedná se o dvouvláknový protein obsahující 51 aminokyselin.

Na světě se ročně spotřebuje přibližně 6 miliard jednotek inzulínu (1 jednotka je 42 mikrogramů látky). Produkce inzulínu je high-tech a provádí se pouze průmyslovými prostředky.

Zdroje inzulínu

V současné době jsou v závislosti na zdroji produkce izolovány prasečí inzulín a přípravky lidského inzulínu.

Vepřový inzulin má nyní velmi vysoký stupeň čištění, má dobrý účinek na snížení cukru, na něj nejsou téměř žádné alergické reakce.

Přípravky lidského inzulínu plně odpovídají chemické struktuře lidského hormonu. Obvykle se vyrábějí biosyntézou za použití technologií genetického inženýrství.

Velké výrobní podniky používají takové výrobní metody, které zaručují shodu jejich výrobků se všemi standardy kvality. V mnoha studiích nebyly pozorovány žádné významné rozdíly v působení lidského a prasatého monokomponentního inzulínu (tj. Vysoce purifikovaného), s ohledem na imunitní systém, rozdíl je minimální.

Pomocné složky používané při výrobě inzulínu

Lahvička obsahuje roztok obsahující nejen samotný hormon inzulín, ale i další sloučeniny. Každá z nich hraje svou specifickou roli:

  • prodloužení léku;
  • dezinfekční roztok;
  • přítomnost pufrových vlastností roztoku a udržení neutrálního pH (acidobazická rovnováha).

Prodloužení inzulínu

K vytvoření prodlouženého inzulínu se k roztoku obyčejného inzulínu přidá jedna ze dvou sloučenin, zinek nebo protamin. V závislosti na tom mohou být všechny inzulíny rozděleny do dvou skupin:

  • Protamin inzulíny - Protaphan, Insuman Bazal, NPH, Humulin N;
  • zinkové inzulíny - suspenze inzulínového zinkového mono-tardu, pásky, humulin-zinek.

Protamin je protein, ale nežádoucí reakce ve formě alergie na něj jsou velmi vzácné.

K vytvoření prostředí s neutrálním roztokem se přidá fosfátový pufr. Je třeba mít na paměti, že inzulín obsahující fosfáty je přísně zakázán kombinovat s inzulínovou suspenzí zinku (ICS), protože fosforečnan zinečnatý se sráží a účinek zinkového inzulínu je zkrácen nejpředvídatelnějším způsobem.

Dezinfekční složky

Některé sloučeniny mají dezinfekční účinek, který by měl být podle farmako-technologických kritérií zahrnut do přípravku. Patří mezi ně krezol a fenol (oba mají specifický zápach) a také methylparabenzoát (methylparaben), který nemá žádný zápach.

Zavedení některého z těchto konzervantů a způsobuje specifický zápach některých inzulínových přípravků. Všechny konzervační látky v množství, ve kterém jsou v inzulínových přípravcích, nemají žádný negativní účinek.

Protaminové inzuliny typicky zahrnují krezol nebo fenol. Fenol nelze přidávat do roztoků ICS, protože mění fyzikální vlastnosti hormonálních částic. Tyto léky zahrnují methylparaben. Antimikrobiální působení má také ionty zinku v roztoku.

Díky takové vícestupňové antibakteriální ochraně pomocí konzervačních látek je zabráněno rozvoji možných komplikací, které by mohly být způsobeny bakteriální kontaminací s opakovaným zasunutím jehly do lahvičky s roztokem.

Vzhledem k přítomnosti takového mechanismu ochrany může pacient použít stejnou injekční stříkačku pro subkutánní injekce léčiva po dobu 5 až 7 dnů (za předpokladu, že stříkačka používá pouze jednu). Konzervační prostředky navíc neumožňují používat alkohol k léčbě kůže před injekcí, ale opět pouze v případě, že si pacient injikuje injekční stříkačku s tenkou jehlou (inzulín).

Kalibrace inzulínových stříkaček

V prvních inzulínových přípravcích v jednom ml roztoku obsahoval pouze don jednotku hormonu. Později se koncentrace zvýšila. Většina inzulínových přípravků v injekčních lahvičkách používaných v Rusku obsahuje 40 jednotek roztoku v 1 ml. Lahvičky jsou obvykle označeny symbolem U-40 nebo 40 U / ml.

Inzulinové stříkačky jsou určeny pro široké použití, pouze pro takový inzulín a jejich kalibrace se provádí podle následujícího principu: při vytáčení 0,5 ml roztoku injekční stříkačkou osoba vytáčí 20 jednotek, 0,35 ml odpovídá 10 jednotkám a tak dále.

Každá značka na injekční stříkačce se rovná určitému objemu a pacient již ví, kolik jednotek tento objem obsahuje. Kalibrace stříkaček je tedy odstupňování podle objemu léčiva, počítáno na použití inzulínu U-40. 4 jednotky inzulínu jsou obsaženy v 0,1 ml, 6 jednotkách v 0,15 ml přípravku, a to až do 40 jednotek, což odpovídá 1 ml roztoku.

Některé mlýny používají inzulín, 1 ml obsahuje 100 jednotek (U-100). Pro takové léky jsou k dispozici speciální inzulinové stříkačky, které jsou podobné těm, které byly popsány výše, ale mají jinou kalibraci.

Tato koncentrace bere v úvahu tuto koncentraci (je 2,5krát vyšší než standard). Současně zůstává dávka inzulínu pro pacienta stejná, protože splňuje potřebu určitého množství inzulínu.

To znamená, že pokud pacient dříve užíval lék U-40 a injekčně aplikoval 40 jednotek hormonu denně, měl by dostávat stejné 40 jednotek při injekci inzulínu U-100, ale aplikovat jej 2,5krát méně. To znamená, že stejných 40 jednotek bude obsaženo v 0,4 ml roztoku.

Bohužel ne všichni lékaři, a zejména diabetici, o tom vědí. První obtíže začaly, když někteří pacienti přešli na inzulínové injekční stříkačky (pera injekční stříkačky), ve kterých se používají penfillas (speciální náplně) obsahující inzulín U-40.

Pokud je taková injekční stříkačka použita k natažení roztoku označeného U-100, například až do značky 20 jednotek (tj. 0,5 ml), pak tento objem bude obsahovat až 50 jednotek léčiva.

Pokaždé, když naplníte U-100 inzulínem obyčejnými injekčními stříkačkami a podíváte se na cutoff jednotky, osoba sebere dávku 2,5 krát větší, než je dávka uvedená na úrovni této značky. Pokud si lékař ani pacient včas nevšimnou této chyby, pak je pravděpodobnost těžké hypoglykémie vysoká v důsledku konstantního předávkování lékem, k němuž v praxi často dochází.

Na druhé straně jsou někdy nalezeny inzulínové stříkačky kalibrované speciálně pro U-100. Pokud je taková injekční stříkačka omylem naplněna obvyklým roztokem U-40, dávka inzulínu v injekční stříkačce bude 2,5krát menší než dávka odpovídající odpovídající značce na injekční stříkačce.

V důsledku toho je na první pohled možné nevysvětlitelné zvýšení hladiny glukózy v krvi. Samozřejmě, všechno je samozřejmě logické - pro každou koncentraci léku je nutné použít vhodnou stříkačku.

V některých zemích, například ve Švýcarsku, byl pečlivě promyšlen plán, podle kterého byl proveden příslušný přechod na inzulínové přípravky s označením U-100. To však vyžaduje úzký kontakt všech zainteresovaných stran: lékařů mnoha specializací, pacientů, zdravotních sester z oddělení, lékárníků, výrobců, úřadů.

V naší zemi je velmi obtížné učinit přechod všech pacientů pouze na použití inzulínu U-100, protože to s největší pravděpodobností povede ke zvýšení počtu chyb při určování dávky.

Kombinované užívání krátkého a prodlouženého inzulínu

V moderní medicíně, léčba diabetes mellitus, obzvláště první typ, obvykle nastane použitím kombinace dvou typů inzulínu - krátký a prodloužený účinek.

Pro pacienty by bylo mnohem výhodnější, pokud by léčiva s různou dobou účinku mohla být kombinována v jedné injekční stříkačce a podána ve stejnou dobu, aby se zabránilo dvojité propíchnutí kůže.

Mnoho lékařů neví, co určuje možnost míchání různých inzulínů. Základem je chemická kompatibilita dlouhodobě působícího a krátkodobě působícího inzulínu (určeného složením).

Je velmi důležité, aby při míchání dvou typů léků nedocházelo k rychlému nástupu účinku krátkého inzulínu.

Je prokázáno, že krátkodobě působící lék může být kombinován v jedné injekci s protaminovým inzulínem, zatímco začátek krátkého inzulínu není zpožděn, protože neexistuje vazba rozpustného inzulínu s protaminem.

V tomto případě výrobce léku nezáleží. Inzulín actrapid může být například kombinován s humulinem H nebo protafanem. Navíc mohou být skladovány směsi těchto léčiv.

Co se týče preparátů zinku a inzulínu, již dlouho bylo zjištěno, že suspenze inzulin-zinek-krystalická (krystalická) nemůže být kombinována s krátkým inzulínem, protože je spojena s přebytkem iontů zinku a přeměněna na prodloužený inzulín, někdy částečně.

Někteří pacienti nejprve injikují krátkodobě působící lék, pak, bez odstranění jehly z pod kůží, mírně změní její směr a vstříkne z ní inzulin zinku.

Tento způsob podávání byl proveden poměrně málo vědeckého výzkumu, takže skutečnost, že v některých případech s tímto způsobem injekce pod kůži může tvořit komplex zinku-inzulínu a krátkodobě působící drogy, což vede k porušení absorpce zinku.

Proto je lepší aplikovat krátký inzulin zcela odděleně od inzulínu zinku, aby se do kůže dostaly dvě oddělené injekce, které jsou ve vzdálenosti nejméně 1 cm od sebe, což není vhodné, což se netýká standardního příjmu.

Kombinované inzulíny

Nyní farmaceutický průmysl vyrábí kombinované přípravky obsahující krátkodobě působící inzulín spolu s protaminem inzulínem v přesně stanoveném procentním poměru. Mezi tyto léky patří:

Nejúčinnější jsou kombinace, ve kterých poměr krátkého a prodlouženého inzulínu je 30:70 nebo 25:75. Tento poměr je vždy uveden v návodu k použití každého specifického léčiva.

Tyto léky jsou nejvhodnější pro lidi, kteří dodržují pravidelnou dietu, s pravidelnou fyzickou aktivitou. Například jsou často používány staršími pacienty s diabetem 2. typu.

Kombinované inzulíny nejsou vhodné pro provádění takzvané "flexibilní" inzulínové terapie, kdy je potřeba neustále měnit dávkování krátkodobě působícího inzulínu.

To by mělo být například provedeno při změně množství sacharidů v potravinách, snížení nebo zvýšení fyzické aktivity atd. Současně zůstává dávka bazálního inzulínu (prodloužená) prakticky nezměněna.

Diabetes je třetí nejrozšířenější na planetě. To jen zaostává za kardiovaskulárními chorobami a onkologií. Podle různých zdrojů se počet lidí s diabetem na světě pohybuje od 120 do 180 milionů lidí (asi 3% všech lidí na Zemi). Podle některých prognóz se každých 15 let počet pacientů zdvojnásobí.

K provedení účinné terapie inzulínem stačí pouze jeden lék, krátkodobě působící inzulín a jeden prodloužený inzulin, které se mohou vzájemně kombinovat. Také v některých případech (zejména u starších pacientů) existuje potřeba kombinovaného účinku léku.

Moderní doporučení určují následující kritéria, podle kterých mají být inzulínové přípravky vybrány:

  1. Vysoký stupeň čištění.
  2. Možnost míchání s jinými typy inzulínu.
  3. Neutrální pH.
  4. Přípravky z vypouštění prodloužených inzulínů by měly mít dobu trvání účinku od 12 do 18 hodin, takže je dostačující dvakrát denně.

Co dělá inzulín

Inzulín je hlavním lékem pro léčbu pacientů s diabetem 1. typu. Někdy se také používá ke stabilizaci stavu pacienta a zlepšení jeho pohody u druhého typu onemocnění. Tato látka je svým charakterem hormon, který je schopen v malých dávkách ovlivnit metabolismus sacharidů. Normálně pankreas produkuje dostatečné množství inzulínu, který pomáhá udržovat fyziologickou hladinu cukru v krvi. Ale s vážnými endokrinními poruchami se inzulínové injekce často stávají jedinou šancí pomoci pacientovi. Bohužel, nemůže být užíván orálně (ve formě tabletek), protože je v trávicím traktu zcela zničen a ztrácí svou biologickou hodnotu.

Možnosti inzulínu pro použití v lékařské praxi

Mnoho diabetiků se asi jednou zajímalo, co dělá inzulín, který se používá pro lékařské účely? V současné době je tento lék nejčastěji získáván pomocí genetického inženýrství a biotechnologií, ale někdy je získáván ze surovin živočišného původu.

Léčiva pocházející ze surovin živočišného původu

Získání tohoto hormonu z pankreatu prasat a skotu je stará technologie, která se dnes používá jen zřídka. To je způsobeno nízkou kvalitou medikace, její tendencí vyvolat alergické reakce a nedostatečným stupněm čištění. Faktem je, že jelikož je hormon proteinovou látkou, sestává ze specifické sady aminokyselin.

Na počátku a v polovině 20. století, kdy podobné drogy neexistovaly, se i takový inzulin stal průlomem v medicíně a umožnil léčbu diabetiků na novou úroveň. Hormony získané touto metodou, snížené hladiny cukru v krvi, nicméně, zatímco oni často způsobili vedlejší účinky a alergie. Rozdíly ve složení aminokyselin a nečistot v léku ovlivnily stav pacientů, což bylo patrné zejména u zranitelnějších kategorií pacientů (dětí a starších osob). Dalším důvodem špatné tolerance tohoto inzulínu je přítomnost jeho neaktivního prekurzoru v léku (proinzulinu), který se v této variantě léku nemohl zbavit.

V současné době existují zlepšené insuliny prasat, které nemají tyto nevýhody. Získávají se z pankreatu prasete, ale poté se podrobí dalšímu zpracování a čištění. Jsou vícesložkové a obsahují ve svých složkách pomocné látky.

Takové léky jsou pacienty mnohem lépe snášeny a prakticky nezpůsobují nežádoucí účinky, neinhibují imunitní systém a účinně snižují hladinu cukru v krvi. Dnes, hovězí inzulín není používán v medicíně, protože jeho cizí struktury, to nepříznivě ovlivní imunitní a jiné systémy lidského těla.

Geneticky upravený inzulín

Lidský inzulín, který se používá pro diabetiky, se vyrábí v průmyslovém měřítku dvěma způsoby:

  • použitím enzymatického ošetření vepřového inzulínu;
  • použitím geneticky modifikovaných kmenů Escherichia coli nebo kvasinek.

S fyzikálně-chemickou změnou molekuly prasečího inzulínu působením speciálních enzymů se stávají identickými s lidským inzulínem. Aminokyselinové složení výsledného přípravku se neliší od složení přírodního hormonu, který je produkován u lidí. Ve výrobním procesu se lék podrobuje vysoké clearance, proto nezpůsobuje alergické reakce a další nežádoucí projevy.

Nejčastěji se však inzulín získává z modifikovaných (geneticky modifikovaných) mikroorganismů. Bakterie nebo kvasinky využívající biotechnologické metody jsou modifikovány tak, že mohou produkovat inzulín sám.

Existují 2 způsoby získání tohoto inzulínu. První z nich je založen na použití dvou různých kmenů (druhů) jediného mikroorganismu. Každý z nich syntetizuje pouze jedno vlákno molekuly hormonu DNA (z nich jsou dvě a spirálovitě kroucené). Pak jsou tyto řetězce spojeny a ve výsledném roztoku je již možné oddělit aktivní formy inzulínu od těch, které nemají žádný biologický význam.

Druhá metoda získávání léků pomocí Escherichia coli nebo kvasinek je založena na skutečnosti, že mikrob produkuje nejprve neaktivní inzulín (tj. Jeho předchůdce je proinzulin). Tato forma se pak enzymatickou léčbou aktivuje a používá v medicíně.

Všechny tyto procesy jsou obvykle automatizované, vzduch a všechny kontaktní povrchy s ampulemi a lahvičkami jsou sterilní a linie se zařízením jsou utěsněny.

Metody biotechnologie umožňují vědcům přemýšlet o alternativních řešeních problému diabetu. Například se provádějí preklinické studie produkce umělých beta buněk pankreatu, které lze získat metodami genetického inženýrství. Snad v budoucnu budou využity ke zlepšení fungování tohoto orgánu u nemocné osoby.

Další komponenty

Výroba inzulínu bez pomocných látek v moderním světě je téměř nemožné si představit, protože mohou zlepšit jeho chemické vlastnosti, prodloužit dobu působení a dosáhnout vysokého stupně čistoty.

Podle jeho vlastností mohou být všechny další složky rozděleny do následujících tříd:

  • prodlužovače (látky, které se používají k zajištění dlouhodobě působícího léku);
  • dezinfekční přísady;
  • stabilizátory, díky kterým je v roztoku léčiva udržována optimální kyselost.

Prodloužené doplňky

Existují prodloužené inzulíny, jejichž biologická aktivita trvá 8 až 42 hodin (v závislosti na skupině léčiva). Tohoto účinku je dosaženo přidáním speciálních látek - prodlužovačů do injekčního roztoku. K tomuto účelu se nejčastěji používá jedna z těchto sloučenin:

Proteiny, které prodlužují účinek medikace, podléhají podrobnému čištění a jsou nízko-alergenní (například protamin). Soli zinku také nemají nepříznivý vliv na aktivitu inzulínu ani na zdraví člověka.

Antimikrobiální složky

Dezinfekční prostředky ve složení inzulínu jsou nezbytné, aby se při skladování a použití mnohonásobně nezvyšovala mikrobiální flóra. Tyto látky jsou konzervační látky a zajišťují bezpečnost biologické aktivity léčiva. Kromě toho, pokud pacient injikuje hormon z jedné láhve jen sobě, může lék trvat několik dní. Vzhledem k vysoce kvalitním antibakteriálním složkám, nebude muset zlikvidovat nepoužitý lék z důvodu teoretické možnosti reprodukce mikrobů v roztoku.

Jako dezinfekční složky při výrobě inzulínu mohou být použity tyto látky:

Některé dezinfekční přísady jsou vhodné pro výrobu každého typu inzulínu. Jejich interakce s hormonem musí být zkoumána ve stadiu preklinického testování, protože konzervační látka by neměla narušovat biologickou aktivitu inzulínu nebo nějak jinak negativně ovlivňovat jeho vlastnosti.

Použití konzervačních látek ve většině případů vám umožňuje zadat hormon pod kůži bez předchozího ošetření alkoholem nebo jinými antiseptiky (výrobce to obvykle uvádí v návodu). To zjednodušuje podávání léčiva a snižuje počet přípravných postupů před injekcí samotnou. Toto doporučení však funguje pouze tehdy, je-li roztok aplikován pomocí jednotlivé injekční stříkačky s tenkou jehlou.

Stabilizátory

Stabilizátory jsou potřebné pro udržení pH roztoku na předem stanovené úrovni. Úroveň kyselosti závisí na bezpečnosti léku, jeho aktivitě a stabilitě jeho chemických vlastností. Při výrobě injekčního hormonu pro diabetiky se pro tento účel běžně používají fosfáty.

Pro inzulín se zinkem nejsou vždy nutné stabilizátory roztoku, protože kovové ionty pomáhají udržovat potřebnou rovnováhu. Pokud se stále používají, pak místo fosfátů používají jiné chemické sloučeniny, protože kombinace těchto látek vede ke srážení a nevhodnosti léčiva. Důležitou vlastností všech stabilizátorů je bezpečnost a neschopnost vstoupit do jakékoliv reakce s inzulínem.

Výběr injekčních léčiv pro diabetes pro každého konkrétního pacienta by měl být vyřešen kompetentním endokrinologem. Úkolem inzulínu není pouze udržovat normální hladinu cukru v krvi, ale také neubližovat jiným orgánům a systémům. Léčivo musí být chemicky neutrální, nízko-alergenní a výhodně cenově dostupné. Rovněž je velmi výhodné, když vybraný inzulín může být míchán s ostatními verzemi po celou dobu působení.

Inzulín

INSULIN (ostrov ostrovů latinsky) - pankreatický hormon; patří do skupiny protein-peptidových hormonů.

V roce 1900 L.V. Sobolev dokázal, že Langerhansovy ostrůvky pankreatu jsou místem vzniku látky, která reguluje metabolismus sacharidů v těle. V roce 1921 získal F. Banting a Best (S.N. Best) inzulínový extrakt z pankreatické tkáně ostrůvků. V roce 1925 se získá I. krystalická forma. V roce 1955 studoval F. Sanger sekvenci aminokyselin a stanovil strukturu I. skotu a prasat.

Relativní molekulová hmotnost P. monomeru je cca. 6000. Molekula I. obsahuje 51 aminokyselin a skládá se ze dvou řetězců; řetězec s N-terminálním glycinem se nazývá A-řetězec a skládá se z 21 aminokyselin, druhý - B-řetězec - se skládá z 30 aminokyselin. A - a B-řetězce jsou spojeny disulfidovou vazbou, integrita řezu hraje velkou roli při zachování biolu, aktivity molekuly I. (viz níže uvedený vzorec).

Nejbližší aminokyselinové složení k I. lidským I. prasatům, molekula k-rogo se liší pouze jednou aminokyselinou v B-řetězci (místo threoninu v 30. pozici je alanin).

Obsah

Biosyntéza inzulínu, regulace sekrece inzulínu

I. je syntetizován v bazofilních isolocytech (beta buňkách) pankreatických ostrůvků Langerhans z jeho předchůdce, proinzulinu. Poprvé byl proinsulin objeven D. F. Steinerem na konci 60. let. Proinsulin je jednořetězcový polypeptid s relativním molem. váží cca. 10 000, obsahuje více než 80 aminokyselin. Proinsulin je molekula P., jako by byla uzavřena peptidem, který byl nazýván spojovacím, nebo C-peptidem; tento peptid činí molekulu I biologicky neaktivní. Podle imunolu jsou charakteristiky proinzulinu blízké I. Proinzulin je syntetizován na ribozomech isolocytů, poté podél cisteren cytoplazmatického retikula se molekula proinzulinu přesouvá do lamelárního komplexu (Golgiho komplex), ze kterého jsou separovány nově vytvořené sekreční granule obsahující proinzulin. V sekrečních granulích působením enzymů je C-peptid oddělen od proinzulinu a vzniká I. Proces enzymatické transformace proinzulinu probíhá. několik stupňů, v důsledku čehož vzniká inzulin, meziproduktové formy pro-inzulínu a C-peptid. Všechny tyto látky mají různou biologickou a imunitní aktivitu a mohou se podílet na regulaci různých typů metabolismu. Porušení procesu přeměny proinzulinu na I. vede ke změně poměru těchto látek, vzniku abnormálních forem I. A v důsledku toho k posunu v regulaci metabolismu.

Vstup hormonů do krve je regulován několika mechanismy, z nichž jeden pro I. (spouštěcí signál) je zvýšení hladiny glukózy v krvi (viz Hyperglykémie); důležitou roli v regulaci příjmů I. patří stopové prvky, hormony šly. cestu (hlavně sekretin), aminokyseliny a také c. n c. (viz Hormony).

Inzulín v těle

Při vstupu do krevního oběhu tvoří část I. komplexy s plazmatickými proteiny - tzv. inzulín, druhá část zůstává ve formě volného inzulínu. L. K. Staroseltseva a sotr. (1972) zjistili, že existují dvě formy přidružené I: jedna forma - komplex I. s transferinem, druhý - komplex I. s jednou ze složek sérového alfa globulinu. Volný a vázaný I. se liší v biol., Imunitním a fyzickém. vlastnosti, jakož i účinky na tukové a svalové tkáně, které jsou cílovými orgány a nazývají se citlivé na inzulin a tkáně. Volný I. reaguje s protilátkami na krystalický P., stimuluje absorpci glukózy svalem a do určité míry tukovou tkání. Přidružené I. nereaguje s protilátkami na krystalický P., stimuluje příjem glukózy adipózní tkání a nemá prakticky žádný vliv na tento proces ve svalové tkáni. Přidružené I. se liší od rychlosti volného metabolismu svým chováním v elektroforetickém poli, během gelové filtrace a dialýzou.

Během extrakce krevního séra kyselinou ethanolovou byla získána látka podle biolu, která je podobná účinkům I. Tato látka však nereagovala s protilátkami získanými na krystalický P., a proto se nazývala „nepotlačená plazmatická aktivita podobná inzulínu“ nebo „látka podobná inzulínu“. Studium aktivity podobné inzulínu je velmi důležité; "Nepotlačená plazmatická aktivita podobná inzulínu" je u mnoha autorů považována za jednu z forem I. Díky procesu vazby I. na sérové ​​proteiny je zajištěno její dodávání do tkání. Kromě toho je přidružený I. jako forma skladování hormonu v krvi a vytváří rezervu aktivního I v krevním řečišti. Určitý poměr volného a přidruženého I. zajišťuje normální fungování těla.

Počet I., cirkulujících v krevním řečišti, je určen nejen rychlostí sekrece, ale také rychlostí jejího metabolismu v periferních tkáních a orgánech. Nejaktivnější procesy metabolismu I. probíhají v játrech. Existuje několik předpokladů o mechanismu těchto procesů v játrech; Bylo zjištěno, že existují dvě fáze - obnovení disulfidových můstků v molekule inzulínu a proteolýza s tvorbou biologicky neaktivních peptidových fragmentů a aminokyselin. V metabolismu I existuje několik inzulin-indukujících a inzulin-degradujících enzymových systémů. Patří mezi ně enzymový systém indukující inzulin (protein disulfid reduktáza (glutathion)) a enzymový systém degradující inzulín, který je reprezentován třemi typy proteolytických enzymů. V důsledku působení protein disulfidové reduktázy dochází k redukci - S-S-můstky a tvorbě řetězců A a B I., následuje jejich proteolýza na jednotlivé peptidy a aminokyseliny. Kromě jater se metabolismus I. vyskytuje ve svalových a tukových tkáních, ledvinách, placentě. Rychlost metabolických procesů může sloužit jako kontrola nad hladinou aktivního I a hraje velkou roli v patogenezi diabetes mellitus. Období biol, poločas života člověka I. - cca. 30 min

Biologický účinek inzulínu

I. je univerzální anabolický hormon. Jeden z nejvýraznějších efektů I. - jeho hypoglykemický efekt. I. ovlivňuje všechny typy metabolismu: stimuluje transport látek buněčnou membránou, podporuje využití glukózy a tvorbu glykogenu, inhibuje glukoneogenezi (viz glykolýza), inhibuje lipolýzu a aktivuje lipogenezi (viz metabolismus tuků), zvyšuje intenzitu syntézy proteinů. I., zajištění normální oxidace glukózy v Krebsově cyklu (plíce, svaly, ledviny, játra), podporuje tvorbu vysoce energetických sloučenin (zejména ATP) a udržování energetické bilance buněk. Je nezbytný pro růst a vývoj organismu (působí synergicky se somatotropním hormonem hypofýzy).

Všechny účinky biol I jsou nezávislé a nezávislé na sobě, avšak v podmínkách fiziolu, konečný efekt I. spočívá v přímé stimulaci biosyntetických procesů a současném zásobování buněk "konstrukčním" materiálem (např. Aminokyselinami) a energií (glukózou). Rozmanité účinky I. jsou realizovány interakcí s receptory buněčných membrán a přenosem signálu (informace) do buňky do odpovídajících enzymových systémů.

Fiziol, antagonista I. v regulaci metabolismu sacharidů a zajištění hladiny glukózy v krvi, která je optimální pro vitální funkce těla, je glukagon (viz), stejně jako některé jiné hormony (štítná žláza, nadledviny, somatotropní hormon).

Porušení syntézy a vylučování inzulínu může být jiné povahy a může mít odlišný původ. Nedostatečnost sekrece A vede k hyperglykémii a rozvoji diabetes mellitus (viz Diabetes mellitus, etiologie a patogeneze). Nadměrná tvorba I. je pozorována například s hormonálně aktivním nádorem vycházejícím z beta buněk pankreatických ostrůvků (viz Insuloma) a je klinicky exprimován symptomy hyperinzulinismu (viz).

Metody stanovení inzulínu

Metody pro stanovení inzulínu mohou být podmíněně rozděleny na biologické a radioimunitní. Biol, metody jsou založeny na stimulaci absorpce glukózy tkáněmi citlivými na inzulin pod vlivem I. Pro biol používá metoda diafragmatický sval a epididymální tukovou tkáň získanou z krys čistých linií. Testované krystalické I. nebo lidské sérum a preparáty diafragmatického svalu nebo epididymální tukové tkáně (lépe izolované tukové buňky odvozené z epididymální tukové tkáně) v pufrovém roztoku obsahujícím určitou koncentraci glukózy se umístí do inkubátoru. Podle stupně absorpce glukózy tkání a tedy její ztráty z inkubovaného média se obsah krevního obrazu vypočítá pomocí standardní křivky.

Volná forma I zvyšuje vstřebávání glukózy hlavně na diafragmatickém svalstvu, s řezem, přidružená forma I. prakticky nereaguje, a proto pomocí diafragmatické metody je možné stanovit množství volného I. Absorpce glukózy epididymální tukovou tkání je stimulována především přidruženou formou I. ale s volnou tukovou tkání, volná I může také částečně reagovat, proto data získaná během inkubace s tukovou tkání mohou být nazývána obecnou inzulínovou aktivitou. Hladiny volného a vázaného I. fiziolu kolísají ve velmi širokém rozmezí, což je zjevně spojeno s individuálním typem hormonální regulace metabolických procesů a průměrně v průměru 150–200 μl / ml volného I. a 250–400 μed / ml spojené I.

Radioimunitní metoda pro stanovení I. je založena na kompetici značeného a neznačeného I. v reakci s protilátkou na I. v analyzovaném vzorku. Množství radioaktivního viru I. spojené s protilátkami bude nepřímo úměrné koncentraci I. ve vzorku, který je analyzován. Nejúspěšnější varianta radioimunitní metody se ukázala být metodou dvojité protilátky, která může být podmíněně (schematicky) reprezentována následujícím způsobem. Protilátky proti I. jsou získány na morčatech (tzv. Protilátky prvního řádu) a spojeny s označeným I. (1251). Výsledný komplex se znovu kombinuje s protilátkami druhého řádu (získanými z králíka). To zajišťuje stabilitu komplexu a možnost substituční reakce značeného I. na neznačený. V důsledku této reakce se neznačený I. váže na protilátky a značený I. přejde do volného rr.

Četné modifikace této metody jsou založeny na stupni separace značeného I. z komplexu s neznačeným I. Metoda dvojitých protilátek je základem pro přípravu hotových souprav pro radioimunitní metodu pro stanovení I. (firmami z Anglie a Francie).

Inzulínové přípravky

Pro med. I. cíle jsou odvozeny od pankreatu skotu, prasat a velryb. Aktivita I. stanoví biol (o schopnosti snížit obsah cukru v krvi u zdravých králíků). Na jednotku účinku (ED) nebo na mezinárodní jednotku (IE) vezměte aktivitu 0,04082 mg krystalického inzulínu (standardní). I. snadno se kombinuje s dvojmocnými kovy, zejména se zinkem, kobaltem, kadmiem a může tvořit komplexy s polypeptidy, zejména s protaminem. Tento majetek sloužil k tvorbě léků I. dlouhodobé činnosti.

Podle délky působení jsou tři typy léků I. Krátkodobě působící lék (cca 6 hodin) je domácí inzulín (I. dobytek a prasata). Léčivo s průměrnou délkou trvání účinku (10–12 hodin) - amorfní suspenze zinku a inzulínu je domácím léčivem podobným léčivu sedmi valentních léčiv. Léky s dlouhodobým účinkem zahrnují protamin zinek-inzulín pro injekce (16-20 hodin působení), suspenzi inzulin-protamin (18-24 hodin), suspenzi zinku a inzulínu (až 24 hodin), suspenzi krystalického inzulínu zinku ( až 30-36 hodin akce).

Farmakol, charakteristika nejpoužívanějších léků I. a formy jejich uvolňování - viz Hormonální přípravky, tabulka.

Indikace a kontraindikace

I. je specifické antidiabetické činidlo a používá se zejména při diabetes mellitus; absolutní indikací je přítomnost ketoacidózy a diabetické kómy. Volba léčiva a jeho dávkování závisí na formě a závažnosti onemocnění, věku a celkovém stavu pacienta. Výběr dávek a léčba I. se provádí pod kontrolou obsahu cukru v krvi a v moči a sledování stavu pacienta. Předávkování I. hrozí prudkým poklesem hladiny cukru v krvi, hypoglykemickou kómou. Specifické indikace pro použití některých léků I. pro diabetes u dospělých a dětí - viz diabetes mellitus, léčba.

I. léky se používají k léčbě některých duševních onemocnění. V SSSR byla léčba schizofrenie v roce 1936 aplikována A. S. Kronfeldem a E. Ya Sternbergem. S nástupem neuroleptik se I. léčba stala metodou volby - viz Schizofrenie.

V malých dávkách jsem někdy předepsal celkové vyčerpání, furunkulózu, zvracení těhotných žen, hepatitidu atd.

Všechny léky I. prodloužený účinek injikován pouze pod kůži (nebo intramuskulárně). Intravenózně (například s diabetickou kómou) můžete zadat pouze roztok krystalického inzulínu pro injekce. V jedné injekční stříkačce s p-rum inzulínem pro injekci není možné vstoupit do suspenzí zinku-inzulínu (a dalších léků I. prodlouženého účinku); pokud je to nutné, injikujte roztok inzulínu k injekci samostatnou injekční stříkačkou.

Kontraindikace - alergie na A; relativní kontraindikace - onemocnění s hypoglykemií. Při léčbě pacientů, u nichž I. trpí koronární insuficiencí a poruchami mozkové cirkulace, je třeba dbát zvýšené opatrnosti.


Bibliografie: Biochemie hormonů a hormonální regulace, ed. N. A. Yudaeva, s. 1; 93, M., 1976; Newholme EI Start K. Regulace metabolismu, trans. z angličtiny, s. 387 a kol., M., 1977; Problémy lékařské enzymologie, ed. G. R. Mardashev, str. 40, M., 1970, bibliogr. Průvodce klinickou endokrinologií, ed. V. G. Baranova, L., 1977; Diabetes, ed. V. R. Klyachko, s. 1; 130, M., 1974; Staroseltseva LK Různé formy inzulínu v těle a jejich biologický význam, v knize: Sovr. vopr, endokrinní., pod redakcí H. A. Yudaeva, c. 4, s. 123, M., 1972; Yudaev N. A. Biochemie hormonální regulace metabolismu, Vestn. Akademie věd SSSR, JVa 11, s. 29, 1974; Banting F. G., a. V s. C. H. Vnitřní sekrece pankreatu, J. Lab. klin. Med., V. 7, str. 251, 1922; Cerasi E. a. Luft R. Diabetes mellitus - porucha přenosu buněčných informací, Horm. metaboi. Res., V. 4, str. 246, 1970, bibliogr. Insulin, ed. R. Luft, Gentofte, 1976; Steiner D. F. a, o. Proinzulin a biosyntéza inzulínu, nedávné výsledky. Hormon Res., V. 25, str. 207, 1969, bibliogr.


Následující Článek
Kurz Testosteron propionát Solo, kde koupit a jak se vzít?