Technologia produkcji insuliny

Zapobieganie

Insulina jest jednym z hormonów wytwarzanych przez sam ludzki organizm, w szczególności przez trzustkę. Naruszenie wydzielania tej substancji prowadzi do pojawienia się tak poważnej choroby, jak cukrzyca. Do jego leczenia wykorzystuje się syntetyczny hormon, który przez długi czas izolowany jest od trzustki zwierząt gospodarskich. Jednak technologia wytwarzania insuliny za pomocą bardzo powszechnej bakterii - Escherichia coli lub grzyba drożdżowego była stosowana przez dość długi czas. Użycie tej metody pozwala uniknąć reakcji alergicznych wywołanych przez obce białko, które nieznacznie różni się od człowieka.

Schemat technologiczny

Technologia produkcji insuliny obejmuje wszystkie główne etapy produkcji produktów biotechnologicznych. Wynikiem jest krystaliczny produkt końcowy, który jest następnie używany do przygotowania roztworów do wstrzykiwań stosowanych w leczeniu ciężkiej cukrzycy typu I i II. Główny wpływ tego hormonu w organizmie przejawia się w obniżeniu poziomu glukozy zawartej we krwi.

Etapy wytwarzania insuliny będą następujące:

Wstępny. Prowadzi takie operacje, jak przygotowanie i oczyszczanie wody i powietrza, czyszczenie pomieszczeń przemysłowych i sterylizacja sprzętu, kontrola personelu, przetwarzanie rąk i wydawanie sterylnych butów i odzieży. Również na wstępnym etapie powstaje podstawowa synteza chemiczna łańcuchów cząsteczkowych, z których składa się białko. Łańcuch A zawiera 21 reszt aminokwasowych, a łańcuch B zawiera 30 aminokwasów.
Przygotowanie roztworów odżywczych i kultury komórkowej. Aby żywa komórka wytworzyła niezbędny związek, wprowadzono odpowiedni gen. W tym celu plazmid jest przecinany przez specjalne enzymy, restrykazy, a do niego wszywane są geny kodujące syntezę niezbędnych związków. Następnie, stosując metodę mikroiniekcji, zmodyfikowany plazmid powraca do komórki.
Hodowla zawiesiny komórek. Genetycznie zmodyfikowane komórki umieszcza się w roztworze odżywczym, posiadającym wszystkie składniki niezbędne do wzrostu i rozmnażania oraz poddawania sterylizacji. Uprawa kultury odbywa się w specjalnych bioreaktorach, w których jest zasilane wstępnie oczyszczone powietrze. Okresowo do reaktora dodaje się pewną ilość roztworu pożywki i jednocześnie pobiera się tę samą objętość zawiesiny komórkowej.
Podział kultury. Oddzielenie płynu i hodowli komórkowej odbywa się poprzez sedymentację (sedymentacja) w specjalnych osadnikach, a następnie filtrację, która pozwala zachować integralność komórek.
Chromatograficzne oczyszczanie substancji. Przeprowadza się go na odpowiednim sprzęcie, stosując różne metody, w szczególności chromatografię czołową, anionowymienną i permeacyjną żel.
Pobieranie cząsteczki białka. Na właściwym etapie biotechnologii następuje synteza nie produkowanej cząsteczki insuliny. I dwa składniki jego łańcuchów. Są one szyte po utlenianiu i składaniu otrzymanych łańcuchów, co powoduje powstawanie mostków dwusiarczkowych.
Liofilizacja w specjalnym piecu, po czym powstały krystaliczny preparat sprawdza się pod kątem zgodności ze standardem, pakuje się, oznakowuje i wysyła do konsumenta.

Nasza firma na korzystnych warunkach oferuje gotowe linie produkcyjne, w których cała technologia produkcji insuliny jest w pełni przestrzegana. Dzięki dokładnym kalkulacjom, wsparciu technicznemu i informacyjnemu, a także szkoleniu personelu w ramach kompleksowego programu, firma będzie rentowna, a jej produkty będą poszukiwane.

Rodzaje insuliny i metody jej wytwarzania

1. Rodzaje insuliny

2. Pobieranie insuliny

Insulina (z łaciny Insula - wyspa) jest hormonem peptydowym, który powstaje w komórkach beta trzustkowych wysepek Langerhansa. Ma wielopłaszczyznowy wpływ na metabolizm w prawie wszystkich tkankach.

Główną funkcją insuliny jest zapewnienie przepuszczalności błon komórkowych dla cząsteczek glukozy. W uproszczonej formie możemy powiedzieć, że nie tylko węglowodany, ale także wszelkie składniki odżywcze są ostatecznie podzielone na glukozę, która służy do syntezy innych cząsteczek zawierających węgiel i jest jedynym rodzajem paliwa dla elektrowni komórkowych - mitochondriów. Bez insuliny przepuszczalność błony komórkowej do glukozy spada 20-krotnie, a komórki umierają z głodu, a nadmiar cukru rozpuszczony we krwi zatruwa organizm.

Niedobór insuliny spowodowany zniszczeniem komórek beta - bezwzględny niedobór insuliny - jest kluczowym elementem w patogenezie cukrzycy typu 1. Naruszenie wpływu insuliny na tkankę - względny niedobór insuliny - ma ważne miejsce w rozwoju cukrzycy typu 2.

Historia odkrycia insuliny związana jest z nazwiskiem rosyjskiego lekarza I.M. Sobolewa (druga połowa XIX wieku), który udowodnił, że poziom cukru we krwi ludzkiej jest regulowany przez specjalny hormon trzustki.

W 1922 r. Insulinę wyizolowaną z trzustki zwierzęcia wprowadzono najpierw do dziesięcioletniego chłopca z cukrzycą. wynik przekroczył wszelkie oczekiwania, a rok później amerykańska firma Eli Lilly wypuściła pierwszy preparat insuliny zwierzęcej.

Po otrzymaniu pierwszej przemysłowej partii insuliny w ciągu następnych kilku lat przeprowadzono ogromny proces jej izolacji i oczyszczenia. W rezultacie hormon stał się dostępny dla pacjentów z cukrzycą typu 1.

W 1935 roku duński naukowiec Hagedorn zoptymalizował działanie insuliny w organizmie, proponując przedłużone leczenie.

Pierwsze kryształy insuliny otrzymano w 1952 r., Aw 1954 r. Angielski biochemik G.Senger odcyfrował strukturę insuliny. Opracowanie metod oczyszczania hormonu z innych substancji hormonalnych i produktów degradacji insuliny pozwoliło na uzyskanie jednorodnej insuliny, zwanej insuliną jednoskładnikową.

Na początku lat 70. gg. Radzieccy naukowcy A. Yudaev i S. Shvachkin zaproponowali syntezę chemiczną insuliny, jednak wdrożenie tej syntezy na skalę przemysłową było kosztowne i nieopłacalne.

W przyszłości obserwowano stopniową poprawę stopnia oczyszczenia insulin, co zmniejszyło problemy spowodowane przez alergie na insulinę, upośledzenie czynności nerek, zaburzenia widzenia i odporność na insulinę. Najbardziej skuteczny hormon był potrzebny do terapii substytucyjnej w cukrzycy - homologicznej insulinie, czyli ludzkiej insulinie.

W latach osiemdziesiątych postęp w dziedzinie biologii molekularnej umożliwił syntezę obu łańcuchów insuliny ludzkiej za pomocą E.coli, które następnie połączono z biologicznie czynną cząsteczką hormonalną, a rekombinowaną insulinę otrzymano w Instytucie Chemii Bioorganicznej Rosyjskiej Akademii Nauk, stosując szczepy genetyczne E. coli.

Zastosowanie chromatografii powinowactwa znacznie zmniejszyło zawartość zanieczyszczających białek w preparacie o wyższej masie cząsteczkowej niż insulina. Takie białka obejmują proinsulinę i częściowo rozszczepione proinsuliny, które są zdolne do indukowania wytwarzania przeciwciał antyinsulinowych.

Stosowanie insuliny ludzkiej od samego początku terapii minimalizuje występowanie reakcji alergicznych. Insulina ludzka jest wchłaniana szybciej i, niezależnie od postaci leku, ma krótszy czas działania niż insulina zwierzęca. Insuliny ludzkie mają mniej immunogenów niż wieprzowina, zwłaszcza mieszane insuliny bydlęce i świńskie.

1. Rodzaje insuliny

Preparaty insuliny różnią się stopniem oczyszczenia; źródło odbioru (bydło, trzoda chlewna, człowiek); substancje dodawane do roztworu insuliny (wydłużanie jej działania, bakteriostatyki itp.); koncentracja; wartość pH; możliwość mieszania ICD z SDI.

Preparaty insuliny różnią się w zależności od źródła. Insulina wieprzowa i bydlęca różni się od składu ludzkiego w postaci aminokwasów: bydlęca w trzech aminokwasach i świnia w jednym. Nie jest zaskakujące, że w leczeniu insuliną bydlęcą reakcje niepożądane rozwijają się znacznie częściej niż w leczeniu świńskiej lub ludzkiej insuliny. Reakcje te są wyrażone w immunologicznej oporności na insulinę, alergii na insulinę, lipodystrofii (zmiana podskórnej tkanki tłuszczowej w miejscu wstrzyknięcia).

Pomimo oczywistych wad bydlęcej insuliny, wciąż jest szeroko stosowana na świecie. A jednak, immunologicznie, braki insuliny bydlęcej są oczywiste: w żadnym wypadku nie zaleca się przepisywania go pacjentom z nowo rozpoznaną cukrzycą, kobietom w ciąży lub krótkoterminowym leczeniem insuliną, na przykład w okresie okołooperacyjnym. Negatywne właściwości insuliny bydlęcej są również zachowane, gdy są stosowane w mieszaninie z wieprzowiną, więc mieszane (wieprzowina + bydlęce) insuliny nie powinny być również stosowane w leczeniu tych kategorii pacjentów.

Preparaty ludzkiej insuliny o budowie chemicznej są całkowicie identyczne z ludzką insuliną.

Głównym problemem biosyntetycznej metody otrzymywania ludzkiej insuliny jest całkowite oczyszczenie produktu końcowego z najmniejszych zanieczyszczeń stosowanych mikroorganizmów i ich produktów przemiany materii. Nowe metody kontroli jakości zapewniają, że ludzka insulina biosyntetyczna powyższych producentów nie zawiera żadnych szkodliwych zanieczyszczeń; w ten sposób ich stopień oczyszczenia i skuteczność obniżania glukozy spełniają najwyższe wymagania i są prawie takie same. Wszelkie niepożądane skutki uboczne, w zależności od zanieczyszczeń, te leki nie mają insuliny.

Obecnie w praktyce medycznej stosuje się trzy rodzaje insulin:

- krótki zasięg z szybkim początkiem efektu;

- średni czas działania;

- długo działający z powolnym efektem.

Tabela 1. Charakterystyka handlowych preparatów insuliny

Insulina krótko działająca (ICD) - insulina regularna - jest krótkodziałającą, krystaliczną insuliną cynkową, rozpuszczalną w obojętnym pH, której działanie rozwija się w ciągu 15 minut po podaniu podskórnym i trwa 5-7 godzin.

Pierwsza długotrwała insulina (SDI) została stworzona pod koniec lat 30., więc pacjenci mogli wykonywać iniekcje rzadziej niż podczas stosowania samego ICD, jeśli to możliwe, raz dziennie. W celu wydłużenia czasu działania wszystkie inne preparaty insuliny modyfikuje się i po rozpuszczeniu w obojętnym środowisku tworzy zawiesinę. Zawierają protaminę w buforze fosforanowym - protaminową cynk-insulinę i NPH (obojętna protamina Hagedorn) - insulinę NPH lub różne stężenia cynku w buforze octanowym - insulinę ultralente, taśmę, siedem.

Preparaty insuliny o średnim czasie trwania zawierają protaminę, która jest białkiem o średniej m. 4400, bogaty w argininę i otrzymany z pstrąga tęczowego. Do utworzenia kompleksu wymagany jest stosunek protaminy i insuliny 1:10. po podaniu podskórnym enzymy proteolityczne niszczą protaminę, co umożliwia wchłanianie insuliny.

Insulina NPH nie zmienia profilu farmakokinetycznego insuliny regulacyjnej wymieszanej z nią. NPH-insulina jest korzystniejsza niż insulina jako składnik przeciętnego czasu działania w mieszaninach terapeutycznych zawierających zwykłą insulinę.

W buforze fosforanowym wszystkie insuliny z łatwością tworzą kryształy z cynkiem, ale tylko kryształy insuliny bydlęcej są wystarczająco hydrofobowe, aby zapewnić powolne i stabilne uwalnianie insuliny, charakterystyczne dla ultralente. Kryształy cynku insuliny świńskiej rozpuszczają się szybciej, efekt pojawia się wcześniej, czas działania jest krótszy. Dlatego nie ma lekkiej ultralente zawierającej tylko insulinę świni. Jednoskładnikowa insulina wieprzowa produkowana jest pod nazwą zawiesina insuliny, insulina obojętna, insulina izofanowa, aminulid insuliny.

Taśma insulinowa jest mieszaniną 30% insuliny półstałej (amorficzny osad insuliny z jonami cynku w buforze octanowym, którego działanie rozprasza się stosunkowo szybko) z 70% insuliny ultralente (słabo rozpuszczalna krystaliczna insulina cynkowa, która ma opóźniony początek i długotrwały efekt). Te dwa składniki zapewniają połączenie ze stosunkowo szybką absorpcją i stabilnym długotrwałym działaniem, co czyni taśmę insulinową wygodnym środkiem terapeutycznym.

2. Pobieranie insuliny

Insulina ludzka może być wytwarzana na cztery sposoby:

1) zakończyć syntezę chemiczną;

2) ekstrakcja trzustki osoby (obie te metody nie są odpowiednie ze względu na nieskuteczność: niedostateczny rozwój pierwszej metody i brak surowców do masowej produkcji metodą drugą);

3) metodą półsyntetyczną z zastosowaniem substytucji enzym-substancja chemiczna w pozycji 30 łańcucha B aminokwasu alaniny w insulinie świni z treoniną;

4) metoda biosyntetyczna dla technologii inżynierii genetycznej. Dwie ostatnie metody pozwalają na uzyskanie ludzkiej insuliny o wysokiej czystości.

Obecnie insulinę ludzką uzyskuje się głównie dwojako: modyfikując insulinę wieprzową metodą syntetyczno-enzymatyczną i metodą inżynierii genetycznej.

Insulina była pierwszym białkiem otrzymanym do celów komercyjnych z wykorzystaniem technologii rekombinacji DNA. Istnieją dwa główne podejścia do uzyskania genetycznie modyfikowanej ludzkiej insuliny.

W pierwszym przypadku oddzielne (różne szczepy producentów) wytwarzają oba łańcuchy, a następnie fałdowanie cząsteczki (tworzenie mostków dwusiarczkowych) i oddzielanie izoform.

W drugim preparacie w postaci prekursora (proinsuliny), a następnie enzymatycznego rozszczepiania trypsyną i karboksypeptydazą B z aktywną postacią hormonu. Obecnie najkorzystniejszym sposobem jest otrzymanie insuliny jako prekursora, co zapewnia prawidłowe zamknięcie mostków dwusiarczkowych (w przypadku oddzielnego wytwarzania łańcuchów przeprowadza się kolejne cykle denaturacji, separacji izoform i renaturacji).

W obu podejściach możliwe jest zarówno indywidualne uzyskiwanie wyjściowych składników (łańcuchy A i B lub proinsulina), jak i jako część białek hybrydowych. Oprócz łańcuchów A i B lub proinsuliny może być obecny w składzie białek hybrydowych:

- nośnik białkowy, zapewniający transport białka hybrydowego w przestrzeni periplazmatycznej komórki lub pożywki hodowlanej;

- składnik powinowactwa, znacznie ułatwiający selekcję białka hybrydowego.

Jednocześnie oba te składniki mogą jednocześnie występować w składzie białka hybrydowego. Ponadto, przy wytwarzaniu białek hybrydowych można zastosować zasadę wielowymiarowości (to znaczy, że kilka kopii docelowego polipeptydu jest obecnych w białku hybrydowym), co umożliwia znaczące zwiększenie wydajności docelowego produktu.

W Wielkiej Brytanii oba ludzkie łańcuchy insuliny zsyntetyzowano za pomocą E. coli, które następnie połączono z biologicznie czynną cząsteczką hormonu. Aby jednokomórkowy organizm mógł syntetyzować cząsteczki insuliny na swoich rybosomach, konieczne jest dostarczenie mu niezbędnego programu, czyli wprowadzenie do niego genu hormonu.

Chemicznie uzyskać biosyntezę programowania genów prekursora insuliny lub dwóch genów, programując osobno biosyntezę łańcuchów insuliny A i B.

Następnym etapem jest włączenie genu dla prekursora insuliny (lub genów łańcuchowych osobno) do genomu E. coli, specjalnego szczepu E. coli hodowanego w warunkach laboratoryjnych. Zadanie to jest realizowane przez inżynierię genetyczną.

Plazmid jest izolowany z E. coli przez odpowiedni enzym restrykcyjny. Syntetyczny gen wstawia się do plazmidu (klonując z funkcjonalnie aktywną C-końcową częścią β-galaktozydazy E. coli). W rezultacie E. coli nabywa zdolność do syntezy łańcucha białkowego składającego się z galaktozydazy i insuliny. Zsyntetyzowane polipeptydy są chemicznie odszczepiane od enzymu, a następnie oczyszczane. W bakteriach syntetyzuje się około 100 000 cząsteczek insuliny na komórkę bakteryjną.

Charakter substancji hormonalnej wytwarzanej przez E. coli określa się poprzez wstawienie genu do genomu organizmu jednokomórkowego. Jeśli gen prekursora insuliny zostanie sklonowany, bakteria syntetyzuje prekursor insuliny, który następnie poddaje się obróbce enzymem restrykcyjnym w celu usunięcia prepresence za pomocą izolacji peptydu C, co daje biologicznie aktywną insulinę.

Aby otrzymać oczyszczoną ludzką insulinę, białko hybrydowe wyizolowane z biomasy poddaje się transformacji chemiczno-enzymatycznej i odpowiedniemu oczyszczeniu chromatograficznemu (pierwotnemu, przenikliwemu żelowi, anionowymiennemu).

Rekombinowaną insulinę otrzymano w Instytucie RAS przy użyciu genetycznie zmodyfikowanych szczepów E. coli. Prekursor, białko hybrydowe wyrażane w ilości 40% całkowitego białka komórkowego, zawierające preproinsulinę, jest uwalniane z hodowanej biomasy. Jego transformacja do insuliny in vitro przebiega w tej samej sekwencji co in vivo - wiodący polipeptyd jest odcinany, preproinsulina jest przekształcana w insulinę poprzez etapy oksydatywnej syntezy siarki, po czym następuje redukcyjne zamykanie trzech wiązań dwusiarczkowych i enzymatyczna izolacja wiązania peptydu C. Po serii chromatograficznych oczyszczeń, w tym wymiany jonowej, żelu i HPLC, otrzymuje się ludzką insulinę o wysokiej czystości i naturalnej aktywności.

Można zastosować szczep z sekwencją nukleotydową z wbudowanym plazmidem ekspresjonującym białko fuzyjne, który składa się z liniowej proinsuliny i fragmentu A białka Staphylococcus aureus przyłączonego do N-końca.

Hodowla nasyconej biomasy komórek rekombinowanego szczepu zapewnia początek produkcji białka hybrydowego, którego izolacja i sekwencyjne przekształcanie w probówce prowadzi do wytwarzania insuliny.

Możliwy jest również inny sposób: w bakteryjnym systemie ekspresyjnym okazuje się rekombinowane białko fuzyjne składające się z ludzkiej proinsuliny i ogon polihistydynowy przyłączony do niego przez resztę metioniny. Wyodrębnia się go za pomocą chromatografii chelatowej na kolumnach Ni-agarozowych z ciał inkluzyjnych i trawi się bromocyjanem.

Wyizolowane białko jest S-sulfonowane. Mapowanie i spektrometria masowa otrzymanej proinsuliny, oczyszczona za pomocą chromatografii jonowymiennej na wymieniaczu anionowym i RP (odwrócona faza) HPLC (wysokosprawna chromatografia cieczowa), wykazują obecność mostków dwusiarczkowych odpowiadających dwusiarczkowym mostom natywnej ludzkiej proinsuliny.

Ostatnio zwrócono szczególną uwagę na uproszczenie procedury wytwarzania rekombinowanej insuliny metodami inżynierii genetycznej. Na przykład, możliwe jest uzyskanie białka fuzyjnego składającego się z peptydu liderowego interleukiny 2 przyłączonego do końca N proinsuliny poprzez resztę lizyny. Białko jest skutecznie eksprymowane i umiejscowione w ciałkach inkluzyjnych. Po izolacji białko jest cięte trypsyną w celu wytworzenia insuliny i peptydu C.

Otrzymaną insulinę i peptyd C oczyszczono metodą RP HPLC. Podczas tworzenia struktur fuzyjnych stosunek masy białka nośnikowego do docelowego polipeptydu jest bardzo znaczący. Peptydy C są połączone zasadą głowa-ogon za pomocą przekładek aminokwasowych niosących miejsce restrykcyjne Sfi I i dwie reszty argininy na początku i na końcu sekwencji rozdzielającej dla późniejszego rozszczepienia białka trypsyną. Produkty do rozszczepiania metodą HPLC wykazują, że cięcie peptydu C ma charakter ilościowy, a to umożliwia zastosowanie metody multimerycznych syntetycznych genów do uzyskania docelowych polipeptydów na skalę przemysłową.

Cukrzyca jest przewlekłą chorobą wywołaną przez bezwzględny lub względny niedobór insuliny. Charakteryzuje się głębokim zaburzeniem metabolicznym węglowodanów z hiperglikemią i glukozurią, a także innymi zaburzeniami metabolicznymi wynikającymi z wielu czynników genetycznych i zewnętrznych.

Insulina do tej pory służy jako radykalna, aw większości przypadków jedyny sposób na utrzymanie życia i niepełnosprawności osób z cukrzycą. Przed otrzymaniem i wprowadzeniem insuliny do kliniki w latach 1922-1923. Pacjenci z cukrzycą typu I oczekiwali śmiertelnego wyniku od roku do dwóch lat od wystąpienia choroby, pomimo stosowania najbardziej wyczerpujących diet. Pacjenci z cukrzycą typu I potrzebują dożywotniej terapii zastępczej insuliną. Wypowiedzenie z różnych przyczyn regularnego wprowadzania insuliny prowadzi do szybkiego rozwoju powikłań i zbliżającej się śmierci pacjenta.

Obecnie cukrzyca pod względem rozpowszechnienia znajduje się na 3 miejscu po chorobach układu krążenia i onkologicznych. Według Światowej Organizacji Zdrowia częstość występowania cukrzycy wśród dorosłych w większości regionów świata wynosi 2-5%, a tendencja do zwiększania liczby pacjentów niemal dwukrotnie co 15 lat. Pomimo oczywistych postępów w dziedzinie opieki zdrowotnej, liczba pacjentów uzależnionych od insuliny rośnie z każdym rokiem, a obecnie w samej tylko Rosji jest około 2 miliony osób.

Stworzenie leków domowej insuliny genetycznej stwarza nowe możliwości rozwiązywania wielu problemów diabetologii w Rosji, aby ratować życie milionów osób chorych na cukrzycę.

Biotechnology: Textbook for High Schools / Red. N.S. Egorova, V.D. Samuilova.- M.: Higher School, 1987, s. 15-25.

Inhibitor ludzkiej inżynierii genetycznej. Poprawa wydajności rozdziału chromatograficznego z wykorzystaniem zasady bifunkcjonalności. / Romanchikov, A.B., Yakimov, S.A., Klyushnichenko, V.E., Arutunyan, A.M., Vulfson, A.N. // Bioorganic Chemistry, 1997 - 23, nr 2

Glick B., Pasternak J. Biotechnologia molekularna. Zasady i zastosowanie. M.: Mir, 2002.

Egorov N. S., Samuilov V. D. Współczesne metody tworzenia przemysłowych szczepów mikroorganizmów // Biotechnologia. Prince 2. M.: Higher School, 1988. 208 s.

Immobilizacja trypsyny i karboksypeptydazy B na zmodyfikowanej krzemionce i ich zastosowanie w konwersji rekombinowanej ludzkiej proinsuliny do insuliny. / Kudryavtseva N.E., Zhigis L.S., Zubov V.P., Vulfson A.I., Maltsev K.V., Rumsh L.D. // Chemical Pharmaceuticals. J., 1995-29, nr 1, strony 61 - 64.

Biologia molekularna. Struktura i funkcja białek / Stepanov V. M. / / Moscow, High School, 1996.

Podstawy biotechnologii farmaceutycznej: Przewodnik po studiach / ETC. Prishchep, V.S. Chuchalin, K.L. Zaikov, L.K. Mikhalev. - Rostów nad Donem: Feniks; Tomsk: Wydawnictwo NTL, 2006.

Synteza fragmentów insuliny i badanie ich właściwości fizykochemicznych i immunologicznych. / Panin L.E., Tuzikov F.V., Poteryaeva ON, Maksyutov A.Z., Tuzikova N.A., Sabirov A.N. // Bioorganic Chemistry, 1997-23, nr 12, str. 953-960.

Przepisy dotyczące produkcji metody genetycznie zmodyfikowanej insuliny

Strona główna> Prezentacja> Medycyna, zdrowie

Stanowa instytucja edukacyjna

wyższe wykształcenie zawodowe

Kurski Państwowy Uniwersytet Medyczny

Federalna Agencja ds. Zdrowia i Rozwoju Społecznego

Katedra Technologii Farmaceutycznej

uzyskanie genetycznie zmodyfikowanej insuliny przy użyciu biotechnologii rDNA

5-letni student 5 grup

Doktorantka, starszy wykładowca Maravina I.N.

Sekcja I. Charakterystyka produktu końcowego 3

Sekcja II. Charakterystyka surowców 5

Sekcja III. System produkcji chemicznej 6

Sekcja IV. Schemat technologiczny produkcji 7

Sekcja V. Schemat i specyfikacja produkcji

Sekcja VI. Oświadczenie procesowe 10

Sekcja VII. Metody analizy 14

Rozdział VIII. Bezpieczeństwo, bezpieczeństwo przeciwpożarowe,

przemysłowe urządzenia sanitarne 16

Rozdział IX. Lista instrukcji produkcyjnych 17

Sekcja I. Charakterystyka produktu końcowego

Biomasa suchej insuliny

Opis. Roztwory insuliny są klarownymi, bezbarwnymi lub lekko żółtawymi kwasowymi cieczami (pH 2,0-3,5), które wytwarza się przez rozcieńczenie krystalicznej insuliny w wodzie zakwaszonej kwasem chlorowodorowym z dodatkiem glicerolu i 0,25-0,30% roztworu fenolu lub tricresolu do konserw.

Czynnik hipoglikemiczny, insulina krótkodziałająca. Oddziałuje z określonym receptorem w zewnętrznej błonie komórkowej i tworzy kompleks insulino-receptorowy. Poprzez aktywację biosyntezy cAMP w komórkach tłuszczowych i komórkach wątroby lub bezpośrednio w komórkach mięśniowych kompleks insuliny-receptor stymuluje procesy wewnątrzkomórkowe, w tym synteza szeregu kluczowych enzymów (heksokinaza, kinaza pirogronianowa, syntetaza glikogenu itp.). Spadek stężenia glukozy we krwi wynika ze zwiększenia wewnątrzkomórkowego transportu, zwiększonego wchłaniania i wchłaniania przez tkanki, stymulacji lipogenezy, glikogenezy, syntezy białek, zmniejszenia szybkości wytwarzania glukozy przez wątrobę, itp. Czas trwania preparatów insuliny jest głównie spowodowany szybkością wchłaniania, która z kolei zależy od kilku czynników. czynniki (od dawki, metody i miejsca wstrzyknięcia). Po p / do początku efektu - po 0,5 h maksymalny efekt - po 1-3 godzinach, czas działania - 8 godzin.

Cukrzyca typu 1 (zależna od insuliny). Cukrzyca typu 2 (nieinsulinozależna): stadium oporności na doustne leki hipoglikemizujące, częściowa oporność na te leki (w trakcie leczenia skojarzonego), choroby współistniejące, ciąża.

Na początku terapii - upośledzenie wzroku, obrzęk kończyn. Po wprowadzeniu zbyt dużych dawek insuliny lub naruszeniu diety (pomijanie posiłków), a także nadmiernego wysiłku fizycznego, hipoglikemii (zimny pot, blada skóra, nerwowość, drżenie, lęk, nadmierne zmęczenie lub osłabienie, dezorientacja, zawroty głowy, bóle głowy, wyraźne uczucie głodu, przejściowe upośledzenie wzroku, nudności, tachykardia, w ciężkich przypadkach - utrata przytomności, śpiączka). Ogólnoustrojowe reakcje alergiczne: zwiększone pocenie się, wymioty, trudności w oddychaniu, kołatanie serca, zawroty głowy.

Okres trwałości - 1 rok od daty produkcji.

Sekcja II. Charakterystyka surowców

Łańcuchy genów kodujących syntezę łańcuchów A i B

Chemicznie syntetyzowany

Kultura musi być czysta

Worki papierowe czterowarstwowe

Tkaniny z bawełnianej taśmy

Sekcja III. Schemat produkcji chemikaliów

Przemiany chemiczne w produkcji genetycznie zmodyfikowanej insuliny są nieobecne.

Sekcja IV.System technologiczny do produkcji insuliny

Przygotowanie pomieszczeń i sprzętu

Produkcja przetwórstwa sanitarnego

Przygotowanie odzieży technologicznej

Synteza łańcuchów A i B

Wprowadzenie genów do plazmidu

Wprowadzenie r-DNA do komórki permisywnej

Przygotowanie składników odżywczych

Hodowla kultury zawiesinowej

Otrzymywanie cząsteczki insuliny

Według wskaźników FS

Instrumentalny schemat produkcji i specyfikacja sprzętu

1 - Reaktor chemiczny

2 - Wprowadzenie genów do plazmidu

4 - Jednostka ciągłej sterylizacji

5 - Przemysłowy bioreaktor

6 - Wybór łańcuchów

7 - Instalacja chromatograficzna

8 - uzyskanie cząsteczki insuliny

9 - Freeze Dryer

10 - Tablica analityczna

Sekcja VI. Opis procesu

BP 1. Przygotowanie wody

Destylatory membranowe są zaprojektowane do otrzymywania odsolonej wody, która spełnia wymagania GOST 6709-97 "Woda destylowana". Wydajność destylatorów - od 3 do 15 l / h (instalacje laboratoryjne w kompletnym zestawie ekonomicznym), a także od 5 do 30 l / h (instalacje laboratoryjne). Proces filtracji obejmuje następujące etapy: obróbkę wstępną na węglu aktywnym, filtrację membranową i dejonizację wody za pomocą żywic jonowymiennych. Filtr wstępny usuwa zawieszone cząsteczki, chlor, substancje organiczne o dużej masie cząsteczkowej i jony metali ciężkich z dostarczanej wody wodociągowej. Filtracja membranowa opiera się na zjawisku odwróconej osmozy, w którym woda, przechodząc przez półprzepuszczalną membranę, oczyszcza się z rozpuszczonych w niej soli, zanieczyszczeń organicznych o małej masie cząsteczkowej, a także bakterii i mikroorganizmów. Na filtrze z żywicami jonowymiennymi następuje całkowite oczyszczenie przesączu z rozpuszczonych soli.

BP 2. Sanitarne przetwarzanie produkcji.

BP 2.1. W zakładzie produkującym sterylne postacie dawkowania obowiązują następujące wymagania:

Musi być utrzymywany w nieskazitelnej czystości, z zastrzeżeniem obowiązkowego codziennego oraz ogólnego czyszczenia i okresowych napraw;

Mogą być narażone na promieniowanie UV w celu dezynfekcji powietrza za pomocą stacjonarnych lub przenośnych urządzeń napromieniowujących;

Musi mieć oświetlenie, temperaturę, wilgotność i wentylację, które nie mają bezpośredniego ani pośredniego negatywnego wpływu na jakość gotowych produktów;

Musi zawierać minimum niezbędne do przeprowadzenia procesu produkcji ilość sprzętu i mebli;

Połączenie ścian, podłogi i sufitu musi mieć zaokrąglony kształt;

W pomieszczeniach klasy czystości I i II nie powinno być otwartych połączeń, kanałów powietrznych;

Przesłanki wyższej klasy czystości powinny znajdować się w pomieszczeniu o niższej klasie czystości. Dostęp personelu i surowców do czystego pomieszczenia realizowany jest wyłącznie poprzez bramki powietrzne zaopatrzone w sterylne powietrze zgodnie ze schematem "odgórnym";

Przeniesienie gotowego produktu musi odbywać się za pomocą przenośnika przechodzącego przez ściany.

BP 2.2. Przygotowanie sprzętu

Wymagania dotyczące przygotowania sprzętu:

Sprzęt musi być zaprojektowany i umieszczony w taki sposób, aby jego obsługa, konserwacja i naprawy mogły być przeprowadzane poza "czystymi" pomieszczeniami;

Sprzęt wykorzystywany do pracy w warunkach aseptycznych musi posiadać urządzenia rejestrujące do monitorowania parametrów procesu i obecności urządzeń alarmowych ze względu na jego nieprawidłowe działanie;

Sprzęt musi być oczyszczony, zdezynfekowany iw razie potrzeby wysterylizowany;

Sprzęt musi być monitorowany pod kątem czystości mikrobiologicznej;

Powierzchnia robocza urządzenia powinna być gładka, z nietoksycznego i niekorodującego materiału.

BP 2.3. Szkolenie personelu

Wymagania dotyczące personelu:

Personel musi mieć pewną minimalną wiedzę na temat higieny, warunków sanitarnych i zasad dobrej praktyki wytwarzania;

Pracownicy z chorobami zakaźnymi, otwarte rany na skórze i nosiciele patogennej mikroflory nie mogą pracować;

Zabronione jest mówienie, jedzenie, szybkie poruszanie się w miejscu pracy;

Ściśle przestrzegaj higieny osobistej, usuwaj kosmetyki z twarzy i usuwaj biżuterię przed wejściem do "czystego" pokoju;

Wziąć prysznic, umyć i umyć ręce środkami dezynfekującymi, założyć zestaw sterylnej odzieży technologicznej i obuwia.

BP 3. Synteza łańcuchów A i B.

Syntezę łańcuchów prowadzi się metodą chemiczną. Łańcuch A zawiera 21 reszt aminokwasowych, Łańcuch B - 30 reszt

BP 4. Wprowadzenie genów do plazmidu.

Aby plazmid mógł zaakceptować obcy gen, jego łańcuch jest cięty za pomocą enzymów restrykcyjnych. Do łączenia genów kodujących syntezę łańcuchów A i B stosuje się reszty oligosacharydowe o różnych długościach - linkery i adaptery. Kiedy molekuła jest zamknięta, możesz wprowadzić ją w komórkę pozwalającą.

BP 5. Wprowadzenie r-DNA do komórki permisywnej.

Wprowadzenie p = DNA do komórki E. coli przeprowadza się przez mikroiniekcję: plazmid zawierający DNA wektora wstrzykuje się do komórki E. coli specjalną szklaną igłą ultracienką.

TP 6. Przygotowanie pożywki

Główną pożywką do hodowli E. coli jest rosół według Millera. Składniki: hydrolizat kazeiny, ekstrakt drożdżowy, chlorek sodu, agar-agar. Końcowa wartość pH (w 25 ° C) wynosi 7,0 ± 0,2, a także bulion Hottingera. Składniki: hydrolizat Hottingera, chlorek sodu, woda destylowana.

Sterylizacja pożywki odbywa się w maszynie do ciągłej sterylizacji - ONS. Podłoże odżywcze przechodzi kolejno przez sekcję grzewczą, sekcję utrzymującą i sekcję chłodzącą.

TP 7. Uprawa kultury zawiesinowej

Hodowlę biologiczną prowadzi się w bioreaktorach, hodowli zawiesinowej, w której miesza się z powodu dostarczania powietrza do bioreaktora. Proces prowadzi się w trybie półokresowym, gdy pewna ilość świeżego pożywki jest stale dodawana do bioreaktora i jednocześnie pobiera się taką samą objętość zawiesiny komórkowej.

TP 8. Izolacja kultury tkankowej.

Oddzielenie hodowli tkankowej od pożywki odbywa się metodą sedymentacji (sedymentacji) w osadnikach, głębsze oddzielenie zapewnia filtracja łagodnej metody w celu zachowania integralności komórek hodowlanych.

Insulinę oczyszcza się metodami chromatograficznymi: czołową, żelową, anionową. Oczyszczanie insuliny i jej pochodnych na sorbentach o silnych właściwościach wymiany kationów (na przykład SP-Sepharose FF) może być stosowane jako układy buforowe na bazie octanu amonu o niskiej zawartości mocznika (do 2 M lub mniej).

TP 10. Pobieranie cząsteczki insuliny

Wybrane i oczyszczone łańcuchy są składane i utleniane, co zapewnia tworzenie odpowiednich mostków dwusiarczkowych.

Suszenie produktu przeprowadza się w liofilizatorze.

TP 12. Ocena jakości gotowego produktu.

Wygląd (jak opisano), aktywność (metoda biologiczna).

UMO 13. Pakowanie, etykietowanie, wysyłka.

Aktywność insuliny mierzy się w jednostkach działania (ED) lub w międzynarodowych jednostkach działania (IU - rosyjski lub IU - angielski lub UI - francuski). 1 jednostka odpowiada aktywności 1/24 mg (41,66 μg) krystalicznej insuliny.

W 1922 r. Fryderyk Banting zasugerował, że jednostkę insulinową należy traktować jako liczbę centymetrów sześciennych ekstraktu trzustkowego, która w ciągu 2-4 godzin doprowadziła zdrowego królika do hipoglikemii z poziomem SC 2,5 mmol / L. Nieco później, w tym samym roku, ten sam zespół zaproponował jednostkę "myszy" - ilość insuliny potrzebną do doprowadzenia połowy eksperymentalnej grupy myszy do drgawek (badacze tutaj początkowo działali analogicznie do LD50).

W następnym roku Międzynarodowy Komitet Normalizacyjny przyjął definicję jednostki insulinowej: "Ilość insuliny potrzebnej do obniżenia poziomu glukozy we krwi do poziomu, przy którym zaczynają się drgawki u królików o wadze 2 kg, które nie były karmione przez 24 godziny." Ta jednostka, na cześć grupy Banting and Best z Toronto, została nazwana insuliną Toronto.

W 1925 r. Wprowadzono pierwszy międzynarodowy standard, który ustali, że jedna jednostka insuliny działa w ilości odpowiadającej 1/8 mg krystalicznej insuliny.

Ze względu na wielki postęp w oczyszczaniu insuliny i niedogodności związane z użyciem tak dużej jednostki w 1936 r. Komitet Ligi Narodów zatwierdził nowy międzynarodowy standard dotyczący działania insuliny, który zrównał jednostkę do 1/22 mg krystalicznej insuliny. W 1952 r. Standard ponownie zmienił się, a 1 jednostkę utożsamiano z 1 / 24,5 mg krystalicznej insuliny, aw 1958 r. Ostatecznie pojawił się czwarty standard (1 U to 1/24 mg krystalicznej insuliny). WHO w 1982 r. Wprowadziło najnowsze poprawki do normy, które nie wpłynęły na definicję jednostki, ale dotyczyło tylko zmian związanych z pojawieniem się ludzkiej insuliny modyfikowanej genetycznie.

Rozdział VIII. Bezpieczeństwo, bezpieczeństwo przeciwpożarowe i

Każdy pracownik i pracownik techniczny po otrzymaniu pracy musi przejść podstawową instrukcję. Odprawa główna prowadzona jest przez majstra lub mistrza zgodnie z następującym programem:

Główne przepisy ustawodawstwa w zakresie ochrony pracy, bezpieczeństwa, higieny przemysłowej;

Cel i procedura korzystania ze specjalnej odzieży i środków ochrony indywidualnej;

Obowiązki w miejscu pracy;

Wymagania dotyczące właściwej organizacji i utrzymania miejsca pracy;

Ogólne zasady bezpieczeństwa elektrycznego, wartość wentylacji i zasady użytkowania systemów wentylacyjnych;

Zapoznanie się z procesem technologicznym, wyposażeniem urządzeń i wszystkimi niebezpiecznymi obiektami.

Wszystkie urządzenia elektryczne muszą być zgodne z "Przepisami dotyczącymi działania urządzeń elektrycznych". Sprzęt elektryczny musi być uziemiony. Wszystkie pomieszczenia produkcyjne i użytkowe, instalacje, urządzenia powinny być wyposażone w sprzęt gaśniczy i sprzęt gaśniczy.

Dopuszczanie do sklepu osób nieupoważnionych jest zabronione.

Rozdział IX. Lista instrukcji produkcji

Instrukcje pracy dotyczące sanitarnego traktowania pomieszczeń.

Instrukcje dotyczące bezpieczeństwa, higieny przemysłowej i bezpieczeństwa przeciwpożarowego.

Instrukcje dotyczące przygotowania, dostawy i odbioru naprawy sprzętu.

Instrukcje dotyczące odbioru surowców i materiałów pomocniczych;

Plan likwidacji wypadków.

Instrukcje dotyczące regeneracji roztworu.

Instrukcje robocze dla operatora mycia, suszenia i sterylizacji butelek.

Instrukcje dla mechaniki dotyczące naprawy i konserwacji rurociągów.

Technologia produkcji insuliny

Insulin.docx

Rozdział 1. Przegląd literacki

1.3. Strzykawki, pisaki i dozowniki insuliny

1.4 Technika iniekcji insuliny.............................................

1.5. Czynniki wpływające na wchłanianie insuliny i działanie.........

1.6. Powikłania insulinoterapii............................................

1.7. Opakowanie insuliny

1.8. Przechowywanie insuliny.

1.9. Nowoczesne sposoby poprawy terapii insuliną.....

Rozdział 2. Część eksperymentalna

Insulina (z łaciny, Insula - wyspa) - hormon peptydowy, powstaje w komórkach beta wysepek Langerhansa trzustki. Ma wielopłaszczyznowy wpływ na metabolizm w prawie wszystkich tkankach.

Liczba osób z cukrzycą na świecie wynosi 120 milionów (2,5% populacji). Co 10-15 lat liczba pacjentów podwaja się. Według International Diabetes Institute (Australia) do 2010 roku na świecie będzie 220 milionów pacjentów. Na Ukrainie jest około miliona pacjentów, z których 10-15% cierpi na najcięższą cukrzycę insulinozależną (typ I). W rzeczywistości liczba pacjentów jest 2-3 razy większa z powodu ukrytych niezdiagnozowanych postaci.

W 1935 roku duński naukowiec Hagedorn zoptymalizował działanie insuliny w organizmie, proponując przedłużone leczenie.

Na początku lat 70. gg. Radzieccy naukowcy A. Yudaev i S. Shvachkin zaproponowali syntezę chemiczną insuliny, jednak wdrożenie tej syntezy na skalę przemysłową było kosztowne i nieopłacalne.

Cel mojej pracy: Badanie preparatów insuliny prezentowanych na naszym rynku, ich zalet i wad.

Zadania: Analiza procesu otrzymywania insuliny w produkcji przemysłowej.

Rozdział 1. Przegląd literacki

1.1 Przygotowanie insuliny

Insulina ludzka może być wytwarzana na cztery sposoby:

1) zakończyć syntezę chemiczną;

2) ekstrakcja trzustki osoby (obie te metody nie są odpowiednie ze względu na nieskuteczność: niedostateczny rozwój pierwszej metody i brak surowców do masowej produkcji metodą drugą);

3) metodą półsyntetyczną z zastosowaniem substytucji enzym-substancja chemiczna w pozycji 30 łańcucha B aminokwasu alaniny w insulinie świni z treoniną;

4) metoda biosyntetyczna dla technologii inżynierii genetycznej. Dwie ostatnie metody pozwalają na uzyskanie ludzkiej insuliny o wysokiej czystości.

Rozważ uzyskanie biosyntetyki insuliny pod względem zalet tej metody.

Korzyści płynące z uzyskania biosyntezy insuliny.

Przed wprowadzeniem do przemysłu metody produkcji insuliny za pomocą rekombinowanych mikroorganizmów istniał tylko jeden sposób na uzyskanie insuliny - z trzustkowych gruczołów bydła i trzody chlewnej. Insulina pochodząca z trzustki bydła różni się od ludzkiej insuliny trzema resztami aminokwasowymi, a insulina uzyskana z gruczołu świń jest tylko jedną resztą aminokwasową, czyli jest bliższa ludzkiej insulinie. Jednak wraz z wprowadzeniem białek, które różnią się budową od ludzkich białek, nawet w tak niewielkiej ekspresji mogą wystąpić reakcje alergiczne. Taką insulinę jak obce białko można także inaktywować we krwi przez powstałe przeciwciała.

Ponadto, aby uzyskać 1 kilogram insuliny, wymagane jest 35 tysięcy świń (jeśli wiadomo, że roczna potrzeba insuliny wynosi 1 tonę leku). Z drugiej strony taką samą ilość insuliny można uzyskać biosyntetycznie przez biosyntezę w 25 sześciennym fermentorze, stosując rekombinowany mikroorganizm Escherichia coli.

Biosyntetyczną metodę otrzymywania insuliny zastosowano we wczesnych latach 80-tych

Zastanówmy się nad schematem produkcji rekombinowanej insuliny (Eli Lilli-Eli-Lilly, Stany Zjednoczone Ameryki):

Etap 1. W wyniku syntezy chemicznej wytworzyły się sekwencje nukleotydowe kodujące tworzenie łańcuchów A i B, czyli powstały syntetyczne geny.

2. etap. Każdy z syntetycznych genów jest wprowadzany do plazmidu (nić syntetyzującą gen A jest wprowadzana do jednego plazmidu, a nić syntetyzująca geny B jest wprowadzana do drugiego plazmidu).

3. etap. Wprowadź gen kodujący tworzenie enzymu betagalaktozydazy. Ten gen jest zawarty w każdym plazmidzie w celu uzyskania silnej replikacji plazmidów.

4. etap. Plazmidy wprowadza się do komórki Escherichia coli - Escherichia coli i otrzymuje się dwie hodowle hodowlane, jedna hodowla syntetyzuje łańcuch A, drugi łańcuch B.

5. etap. Umieść dwie kultury w fermentorze. W środę dodaj galaktozę, która indukuje tworzenie enzymu betagalaktozydazy. W tym przypadku plazmidy aktywnie replikują, tworząc wiele kopii plazmidów, a zatem wiele genów syntetyzujących łańcuchy A i B.

6. etap. Komórki ulegają lizie, wydzielają łańcuchy A i B, które są związane z betagalaktozydazą. Wszystko to jest traktowane bromocyjanem, a łańcuchy A i B są odcinane od beta-galaktozydazy. Następnie dokonaj dalszego oczyszczenia i selekcji łańcuchów A i B.

7. etap. Reszty cysteiny są utleniane, związane i wytwarzane w postaci insuliny.

Insulina otrzymana tą drogą jest w swojej strukturze insuliną ludzką, która od samego początku terapii minimalizuje występowanie reakcji alergicznych.

Aby uzyskać oczyszczoną ludzką insulinę, białko hybrydowe wyizolowane z biomasy poddaje się transformacji chemiczno-enzymatycznej i odpowiedniemu oczyszczeniu chromatograficznemu (czołowemu, przenikającemu żelowi anionowymiennemu).

Rekombinowaną insulinę uzyskano w Instytucie Rosyjskiej Akademii Nauk przy użyciu genetycznie modyfikowanych szczepów E. coli, metoda polega na syntezie jej biologicznego prekursora proinsuliny, co pozwala na uniknięcie oddzielnej syntezy łańcuchów insuliny A i B. Do produkcji proinsulinowej części cząsteczki w E. coli. wprowadza się plazmid (otrzymuje się go przez wstawienie naturalnego lub obcego DNA - tak otrzymuje się rekombinowaną cząsteczkę RNA). Plazmid zapewnia syntezę rekombinowanego białka, które jest sekwencją liderową i fragmentem białka, jak również ludzką proinsuliną z resztą metioniny (aminokwasu) między nimi. Proinsulinową część cząsteczki oddziela się przez traktowanie bromocyjanem w kwasie octowym (cięcie przeprowadza się selektywnie - przez resztę metioniny). Mieszaninę (część proinsuliny i sekwencję liderową) rozdziela się chromatograficznie. W następnym etapie, w powstałej sekwencji proinsuliny, przeprowadza się prawidłowy wzajemny układ łańcuchów A i B, który jest wykonywany przez centralną część - peptyd C. Po serii chromatograficznych oczyszczeń, w tym wymiany jonowej, żelu i HPLC, otrzymuję insulinę ludzką o wysokiej czystości i naturalną aktywność.

Kontrola jakości insuliny modyfikowanej genetycznie implikuje kontrolę dodatkowych wskaźników charakteryzujących stabilność rekombinowanego szczepu i plazmidu, brak obcego materiału genetycznego w preparacie, tożsamość wyrażanego genu itp.

1.2 Preparaty insuliny

Preparaty ludzkiej insuliny o budowie chemicznej są całkowicie identyczne z ludzką insuliną.

Preparaty insuliny, w zależności od początku i czasu działania, dzielą się na następujące grupy:
1) insuliny o szybkim i ultrakrótkim działaniu;
2) insuliny krótkodziałające ("proste" insuliny);
3) insuliny o średnim czasie trwania (insuliny "pośrednie");
4) długo działające insuliny;
5) "mieszane" insuliny - połączenie insuliny o różnym czasie działania.

Liczba preparatów insuliny o różnych nazwach wynosi kilkadziesiąt, a nowe nazwy insuliny z różnych zagranicznych i ostatnich lat krajowych firm farmaceutycznych są dodawane rocznie.

Szybkie i ultrakrótkie insuliny

Insuliny szybkie i ultrakortowe obejmują obecnie trzy nowe leki - lispro (humalog), aspart (novoid, novolog) i glulissin (apidra). Ich osobliwość polega na szybszym początku i końcu działania w porównaniu ze zwykłą "prostą" insuliną osobniczą. Szybki początek działania insuliny na obniżenie stężenia glukozy wynika z jej przyspieszonej absorpcji z tłuszczu podskórnego. Osobliwości nowych insuliny umożliwiają skrócenie czasu pomiędzy wstrzyknięciami i przyjmowaniem pokarmu, obniżenie poziomu glikemii po odżywieniu i zmniejszenie częstości występowania hipoglikemii.

Początek działania lizpro, aspart i glulizyny mieści się w zakresie od 5 do 10-15 minut, maksymalny efekt (działanie szczytowe) - po 60 minutach, czas działania - 3 - 5 godzin. Insuliny te podaje się 5 do 15 minut przed posiłkiem lub bezpośrednio przed nim. Ustalono, że podawanie insuliny lispro bezpośrednio po posiłku zapewnia również dobrą kontrolę glikemii. Należy jednak pamiętać, że podawanie tych insuliny na 20-30 minut przed posiłkiem może prowadzić do hipoglikemii.

Pacjenci, którzy przechodzą na wprowadzenie tych insulin, muszą częściej kontrolować poziom glukozy, dopóki nie nauczą się korelować ilości zużytych węglowodanów i dawki insuliny. W związku z tym dawki leków są ustalane indywidualnie dla każdego przypadku.

Jeśli stosuje się tylko humalog (insulinę lispro), nowy szybki lub nowicjusz (insulina aspart) lub apidra (insulina glulizynowa), można je podawać 4-6 razy dziennie, a także w połączeniu z insulinami długo działającymi 3 razy dziennie. Nadmierna pojedyncza dawka 40 U jest dozwolona w wyjątkowych przypadkach. Insuliny te, dostępne w fiolkach, można mieszać w tej samej strzykawce z preparatami insuliny ludzkiej o dłuższym czasie działania. Kiedy ta szybka insulina jest najpierw pobierana do strzykawki. Wstrzyknięcie jest pożądane natychmiast po wymieszaniu. Insuliny te wytwarzane w nabojach (specjalne rękawy) nie są przeznaczone do przygotowywania mieszanin z żadną inną insuliną.

To ważne!
Nowe szybkie insuliny są wygodne dla pacjentów prowadzących aktywny tryb życia, ich stosowanie zaleca się w przypadku ostrych infekcji, stresu emocjonalnego, zwiększania ilości węglowodanów w żywności, przyjmowania leków promujących hiperglikemię (hormony tarczycy, kortykosteroidy - prednizolon, itp.), Z innymi nietolerancjami preparaty insuliny lub hiperglikemia po posiłkach, która jest słabo podatna na działanie innych insulin. Należy jeszcze raz podkreślić, że szybko działające insuliny powinny być stosowane w bezpośrednim związku z przyjmowaniem pokarmu.

Technologia produkcji insuliny

Schemat technologiczny

Rodzaje insuliny i metody jej wytwarzania

Przepisy dotyczące produkcji metody genetycznie zmodyfikowanej insuliny

Strona główna> Prezentacja> Medycyna, zdrowie

Technologia produkcji insuliny

Insulin.docx

Czytaj Więcej Na Temat Cukrzycy

Objawy Cukrzycy

Indeks Glikemiczny