Kategoria

Ciekawe Artykuły

1 Przysadka mózgowa
Funkcje gruczołów dokrewnych: funkcje w układzie hormonalnym, opis i wpływ na organizm
2 Rak
Dlaczego poziom hormonu antymüllerowskiego jest podwyższony i jak go obniżyć
3 Jod
Jak określić niedobór jodu
4 Rak
Jak sprawdzić nadnercza, jakie testy należy zdać
5 Krtań
Jagody Goji na cukrzycę
Image
Główny // Rak

Z czego jest zrobiona insulina?


Insulina jest głównym lekiem stosowanym w leczeniu cukrzycy typu 1. Niekiedy służy również ustabilizowaniu stanu pacjenta i poprawie jego samopoczucia w przypadku drugiego typu choroby. Substancja ta jest ze swej natury hormonem, który w małych dawkach może wpływać na metabolizm węglowodanów..

Trzustka zwykle wytwarza wystarczającą ilość insuliny, aby pomóc w utrzymaniu fizjologicznego poziomu cukru we krwi. Jednak w przypadku poważnych zaburzeń endokrynologicznych zastrzyki insuliny są często jedyną szansą, aby pomóc pacjentowi. Niestety nie można go przyjmować doustnie (w postaci tabletek), gdyż ulega całkowitemu zniszczeniu w przewodzie pokarmowym i traci swoją wartość biologiczną..

Opcje otrzymywania insuliny do użytku w praktyce lekarskiej

Wielu diabetyków pewnie przynajmniej raz zastanawiało się, z czego składa się insulina, która jest używana do celów medycznych? Obecnie lek ten jest najczęściej pozyskiwany z wykorzystaniem inżynierii genetycznej i biotechnologii, ale czasami jest pozyskiwany z surowców pochodzenia zwierzęcego..

Preparaty otrzymywane z surowców pochodzenia zwierzęcego

Pozyskiwanie tego hormonu z trzustki świń i bydła to stara technologia, która jest obecnie rzadko stosowana. Wynika to z niskiej jakości otrzymywanego leku, jego skłonności do wywoływania reakcji alergicznych oraz niewystarczającego stopnia oczyszczenia. Faktem jest, że ponieważ hormon jest substancją białkową, składa się z pewnego zestawu aminokwasów.

Na początku i połowie XX wieku, kiedy podobnych leków nie było, nawet taka insulina stała się przełomem w medycynie i umożliwiła wyniesienie leczenia diabetyków na nowy poziom. Hormony wytwarzane tą metodą obniżały poziom cukru we krwi, choć często powodowały skutki uboczne i alergie. Różnice w składzie aminokwasów i zanieczyszczeń w leku wpływały na stan pacjentów, zwłaszcza w bardziej wrażliwych kategoriach pacjentów (dzieci i osoby starsze). Innym powodem słabej tolerancji takiej insuliny jest obecność w leku jej nieaktywnego prekursora (proinsuliny), którego nie można było pozbyć się w tej odmianie leku..

Obecnie istnieją ulepszone insuliny wieprzowe, które nie mają tych wad. Pozyskuje się je z trzustki świni, ale potem można je dalej przetwarzać i oczyszczać. Są wieloskładnikowe i zawierają substancje pomocnicze.

Takie leki są znacznie lepiej tolerowane przez pacjentów i praktycznie nie powodują działań niepożądanych, nie hamują układu odpornościowego i skutecznie obniżają poziom cukru we krwi. Insulina bydlęca nie jest obecnie stosowana w medycynie, ponieważ ze względu na swoją obcą strukturę wpływa negatywnie na układ odpornościowy i inne układy organizmu człowieka..

Insulina modyfikowana genetycznie

Insulina ludzka stosowana u diabetyków jest produkowana przemysłowo na dwa sposoby:

  • przez enzymatyczną obróbkę insuliny wieprzowej;
  • przy użyciu genetycznie zmodyfikowanych szczepów E. coli lub drożdży.

Wraz ze zmianą fizykochemiczną cząsteczki insuliny świńskiej pod wpływem specjalnych enzymów stają się identyczne z insuliną ludzką. Skład aminokwasów powstałego leku nie różni się od składu naturalnego hormonu wytwarzanego w ludzkim organizmie. Podczas procesu produkcyjnego lek jest wysoce oczyszczony, dzięki czemu nie powoduje reakcji alergicznych i innych niepożądanych objawów.

Ale najczęściej insulinę uzyskuje się przy użyciu modyfikowanych (modyfikowanych genetycznie) mikroorganizmów. Bakterie lub drożdże zostały zmodyfikowane biotechnologicznie, aby mogły same wytwarzać insulinę.

Istnieją 2 metody podobnej produkcji insuliny. Pierwsza z nich polega na wykorzystaniu dwóch różnych szczepów (gatunków) jednego mikroorganizmu. Każdy z nich syntetyzuje tylko jeden łańcuch cząsteczki hormonu DNA (jest ich dwa i są one spiralnie skręcone razem). Następnie te łańcuchy są połączone, aw powstałym roztworze można już oddzielić aktywne formy insuliny od tych, które nie mają żadnego znaczenia biologicznego..

Druga metoda otrzymywania leku z wykorzystaniem E. coli lub drożdży polega na tym, że drobnoustrój najpierw wytwarza nieaktywną insulinę (czyli jej prekursor, proinsulinę). Następnie za pomocą obróbki enzymatycznej forma ta jest aktywowana i stosowana w medycynie..

Wszystkie te procesy są zwykle zautomatyzowane, powietrze i wszystkie powierzchnie stykające się z ampułkami i fiolkami są sterylne, a linie z wyposażeniem są hermetycznie zamknięte..

Techniki biotechnologiczne umożliwiają naukowcom zastanowienie się nad alternatywnymi rozwiązaniami problemu cukrzycy. Na przykład obecnie prowadzone są badania przedkliniczne nad produkcją sztucznych komórek beta trzustki, które można uzyskać metodami inżynierii genetycznej. Być może w przyszłości zostaną wykorzystane do poprawy funkcjonowania tego narządu u chorego..

Dodatkowe komponenty

Produkcja insuliny bez substancji pomocniczych we współczesnym świecie jest prawie niemożliwa do wyobrażenia, ponieważ pozwalają one poprawić jej właściwości chemiczne, wydłużyć czas działania i osiągnąć wysoki stopień czystości.

Zgodnie z ich właściwościami wszystkie dodatkowe składniki można podzielić na następujące klasy:

  • przedłużacze (substancje stosowane w celu zapewnienia długotrwałego leku);
  • składniki dezynfekujące;
  • stabilizatory, dzięki którym w roztworze leku utrzymuje się optymalna kwasowość.

Dodatki przedłużające

Istnieją insuliny długo działające, których aktywność biologiczna utrzymuje się od 8 do 42 godzin (w zależności od grupy leku). Efekt ten uzyskuje się poprzez dodanie do roztworu do iniekcji specjalnych substancji - przedłużaczy. Najczęściej do tego celu stosuje się jeden z tych związków:

  • białka;
  • chlorek cynku.

Białka przedłużające działanie leku są dokładnie rafinowane i mało uczulające (np. Protamina). Sole cynku również nie wpływają niekorzystnie ani na aktywność insuliny, ani na samopoczucie człowieka..

Składniki przeciwbakteryjne

Środki dezynfekujące w składzie insuliny są niezbędne, aby flora drobnoustrojów nie rozmnażała się w niej podczas przechowywania i użytkowania. Substancje te są konserwantami i zapewniają zachowanie biologicznej aktywności leku. Ponadto, jeśli pacjent wstrzykuje sobie hormon z jednej butelki tylko do siebie, lek może mu wystarczyć na kilka dni. Dzięki wysokiej jakości składnikom antybakteryjnym nie będzie musiał wyrzucać niewykorzystanego preparatu ze względu na teoretyczną możliwość rozmnażania się w roztworze drobnoustrojów.

Następujące substancje mogą być stosowane jako środki dezynfekujące przy produkcji insuliny:

  • metakrezol;
  • fenol;
  • parabeny.

Do produkcji każdego rodzaju insuliny odpowiednie są określone środki dezynfekujące. Ich interakcję z hormonem należy zbadać na etapie badań przedklinicznych, gdyż środek konserwujący nie powinien zakłócać aktywności biologicznej insuliny ani w inny sposób negatywnie wpływać na jej właściwości..

Stosowanie konserwantów w większości przypadków pozwala na wstrzyknięcie hormonu pod skórę bez wcześniejszego traktowania go alkoholem lub innymi środkami antyseptycznymi (producent zwykle wspomina o tym w instrukcji). Upraszcza to podawanie leku i zmniejsza liczbę czynności przygotowawczych przed samym wstrzyknięciem. Ale to zalecenie działa tylko wtedy, gdy roztwór jest wstrzykiwany za pomocą indywidualnej strzykawki insulinowej z cienką igłą..

Stabilizatory

Do utrzymania pH roztworu na określonym poziomie potrzebne są stabilizatory. Bezpieczeństwo leku, jego aktywność i stabilność właściwości chemicznych zależą od poziomu kwasowości. W produkcji hormonu do wstrzykiwań dla diabetyków powszechnie stosuje się w tym celu fosforany..

W przypadku insulin z cynkiem stabilizatory w roztworze nie zawsze są potrzebne, ponieważ jony metali pomagają utrzymać niezbędną równowagę. Jeśli są nadal używane, zamiast fosforanów stosuje się inne związki chemiczne, ponieważ połączenie tych substancji prowadzi do wytrącania i nieprzydatności leku. Ważną właściwością wszystkich stabilizatorów jest bezpieczeństwo i brak możliwości wchodzenia w reakcje z insuliną.

Wybór leków do iniekcji na cukrzycę dla każdego pacjenta powinien być przeprowadzony przez kompetentnego endokrynologa. Zadaniem insuliny jest nie tylko utrzymanie prawidłowego poziomu cukru we krwi, ale także nie uszkadzanie innych narządów i układów. Lek powinien być obojętny chemicznie, mało uczulający i najlepiej niedrogi. Dość wygodne jest również mieszanie wybranej insuliny z innymi jej wersjami na czas działania..

Nowoczesne technologie otrzymywania insuliny do leczenia cukrzycy

Cukrzyca (DM) jest jedną z najpoważniejszych i najbardziej rozpowszechnionych chorób metabolicznych. Według statystyk co 10-15 lat podwaja się liczba osób chorych na cukrzycę na świecie.

Choroba negatywnie wpływa na jakość życia. Pacjent stale odczuwa suchość w ustach i pragnienie, dlatego musi spożywać duże ilości płynów. W rezultacie rozwija się częste i obfite oddawanie moczu. Osoba odczuwa zwiększony apetyt. Skóra staje się sucha, pojawiają się na niej krosty. Skurcze mięśni łydek są częste.

Z biegiem czasu dochodzi do uszkodzeń serca i naczyń krwionośnych, nerwów obwodowych, siatkówki, nerek, powstawania owrzodzeń troficznych (stopa cukrzycowa), gwałtownie wzrasta ryzyko zapadnięcia w śpiączkę cukrzycową.

Rodzaje chorób i ich przyczyny

SD ma dwa główne typy:

  • pierwszy,
  • druga.

Pierwszy typ rozwija się najczęściej w młodym wieku (do 30 lat). Wiąże się to z niedostatecznym wydzielaniem hormonu insuliny, który jest wytwarzany przez trzustkę (PZh). Spadek produkcji hormonów następuje z powodu uszkodzenia komórek β wysepek Langerhansa w trzustce. Uszkadzają się w wyniku autoimmunologicznej reakcji organizmu na niektóre infekcje wirusowe (zapalenie wątroby, różyczka, świnka) lub toksyczne działanie pestycydów, nitrozoamin, leków itp..

Cukrzyca typu 2 zwykle rozpoczyna się po czterdziestce. W takim przypadku poziom hormonu we krwi może być normalny lub nawet przekraczać normę, ale komórki organizmu okazują się na niego odporne. Istnieje wiele przyczyn cukrzycy typu 2 (predyspozycje dziedziczne, otyłość, chroniczny stres, systematyczne zaburzenia odżywiania itp.).

W przypadku obu typów cukrzycy we krwi stwierdza się wysoki poziom glukozy..

Leczenie

Współczesna medycyna nie wie, jak leczyć cukrzycę, więc tę przewlekłą chorobę trzeba będzie leczyć do końca życia. Terapia wspomagająca prowadzona jest w dwóch kluczowych obszarach:

  • przestrzeganie diety mającej na celu zwiększenie poziomu cukru we krwi,
  • przyjmowanie leków hormonalnych lub obniżających poziom cukru w ​​celu regulacji metabolizmu węglowodanów.

W przypadku cukrzycy typu 1 nazywana jest insulinozależną, dlatego niezbędna jest insulinoterapia.

W drugim przypadku (cukrzyca insulinoniezależna) kładzie się nacisk na dietę i leki obniżające poziom cukru. Insulinoterapia jest zalecana, gdy stosowanie leków obniżających poziom cukru jest nieskuteczne, rozwój kwasicy ketonowej i stan przedskórny. Insulinoterapia prowadzona jest również w przypadku współistniejących schorzeń (niewydolność wątroby i nerek, gruźlica, przewlekłe odmiedniczkowe zapalenie nerek).

Zdobywanie insuliny

Jest to hormon insuliny o charakterze peptydowym. Cząsteczka składa się z dwóch łańcuchów polipeptydowych. Pierwsza z nich (A) zawiera 21 reszt aminokwasowych, druga (B) - 30 reszt. Łańcuchy są połączone ze sobą dwoma mostkami dwusiarczkowymi.

Główną rolą hormonu jest regulacja metabolizmu węglowodanów. Hormon wzmaga przechodzenie glukozy przez błony komórkowe i jej wykorzystanie przez tkanki, sprzyja przemianie w glikogen w wątrobie. Hamuje również rozkład glikogenu do glukozy i jego syntezę z aminokwasów i kwasów tłuszczowych.

Oprócz węglowodanów hormon ten bierze udział w metabolizmie białek i tłuszczów.

Po raz pierwszy w historii ludzkości próbowali leczyć cukrzycę w 1922 r. Hormonem izolowanym z trzustki cieląt. Za drugim razem eksperyment zakończył się sukcesem.

Obecnie istnieją dwie metody produkcji przemysłowej leków dla diabetyków:

  • enzymatyczne przetwarzanie insuliny wieprzowej,
  • Inżynieria genetyczna.

Hormon świński różni się od ludzkiego tylko jednym aminokwasem - zamiast treoniny występuje alanina. Dlatego, aby nadać mu ludzką strukturę, przeprowadza się chemiczną modyfikację surowców zwierzęcych. W trakcie reakcji chemicznej następuje rozszczepienie alaniny i dodanie treoniny.

W metodzie inżynierii genetycznej do uwolnienia produktu wykorzystuje się mikroorganizmy modyfikowane genetycznie (bakterie, drożdże). Istnieją dwie możliwości wytwarzania podobnej insuliny.

  1. Pierwsza opcja polega na zastosowaniu dwóch szczepów mikroorganizmu. Każdy ze szczepów syntetyzuje jedną nić cząsteczki DNA. Następnie oba łańcuchy są połączone, po czym z roztworu uwalniane są aktywne formy insuliny..
  2. Istotą drugiej opcji jest to, że mikroorganizm najpierw wytwarza proinsulinę. Po leczeniu enzymami proinsulina przekształca się w aktywny hormon.

Preparaty insulinowe, jeśli nie są odpowiednio oczyszczone, mogą zawierać różne zanieczyszczenia, które mogą powodować niepożądane skutki uboczne.

Zanieczyszczenia te obejmują proinsulinę, białka, glukagon itp. Nowoczesne technologie oczyszczania, pod warunkiem ich przestrzegania, pozwalają na produkcję insulin oczyszczonych (mono-pikowych) i wysoko oczyszczonych (jednoskładnikowych, skrystalizowanych).

Czas trwania klasyfikacji narażenia

Według tego kryterium wyróżnia się preparaty insulinowe:

ultrakrótka akcja (UKD),

  • krótka płyta CD),
  • środek (SD),
  • długoterminowe (DD),
  • połączone działanie.

Jak wiesz, wydzielanie insuliny zmienia się normalnie, tj. w ciągu dnia jest produkowany nierównomiernie. Rozróżnij tło (podstawową) i stymulowaną produkcję hormonów. Podstawowy to taki, który istnieje w organizmie bez wpływu zewnętrznych bodźców na uwolnienie hormonu, na przykład spożycie glukozy. Jego rola polega na tym, że zmniejsza:

  • podstawowe uwalnianie glukozy przez wątrobę,
  • cukier na czczo,
  • poziomy wolnych kwasów tłuszczowych.

Leki KD i UKD zastępują insulinę, która jest wydzielana przez trzustkę w odpowiedzi na bodźce zewnętrzne. Leki DM i DD powodują wydzielanie tła. Połączone formuły łączą oba działania.

Insuliny UKD

Po podaniu podskórnym (s / c) leku UKD efekt redukcji cukru pojawia się szybko, średnio po kwadransie. Zawartość hormonu osiąga swój szczyt w ciągu jednej do trzech godzin. Czas działania nie przekracza pięciu godzin. Leki te obejmują insulinę lispro, aspart, glulizynę.

Lispro jest rekombinowanym DNA analogiem ludzkiego hormonu, otrzymanym przez przegrupowanie dwóch aminokwasów w cząsteczce. Jest sprzedawany pod znakiem towarowym „Humalog”.

Aby uzyskać aspart, usuwa się aminokwas prolinę, a zamiast tego wprowadza się kwas asparaginowy. Lek jest sprzedawany pod nazwą „NovoRapid Penfill” itp..

W produkcji glulizyny asparagina (aminokwas) jest zastępowana aminokwasem lizyną, a lizyna w innej pozycji jest zastępowana kwasem glutaminowym. Znak towarowy - „Apidra”.

Insuliny UKD można stosować bezpośrednio przed posiłkami.

Insulins KD

Insuliny te nazywane są również insulinami rozpuszczalnymi, ponieważ są roztworami buforowymi o obojętnym pH (6,6-8). Z reguły stosuje się je w warunkach szpitalnych, kiedy wymagane jest szybkie obniżenie zawartości glukozy w śpiączce cukrzycowej i przedkomorze, a także przy ustalaniu optymalnej dawki dla pacjenta..

Efekt po wstrzyknięciu podskórnym pojawia się po 30 minutach, maksymalne działanie osiąga po 120 minutach i utrzymuje się około sześciu godzin. Preparaty KD podaje się również dożylnie i domięśniowo. Insuliny rozpuszczalne produkowane są w następujących typach:

inżynieria genetyczna człowieka,

  • ludzki półsyntetyczny,
  • jednoskładnikowy wieprzowina.
  • Pierwszy typ obejmuje „Humulin Regular” itp..

Środki półsyntetyczne obejmują „Biosulinę R” itp..

Lista jednoskładnikowych przetworów wieprzowych obejmuje „Actrapid MS” itp..

Insulins SD

Są wchłaniane wolniej niż poprzednie leki, dzięki czemu działają dłużej. Efekt terapeutyczny po podaniu pojawia się po około 90-120 minutach, utrzymuje się od ośmiu do dwunastu godzin.

Leki te zawierają przedłużacz - protaminę (białko pochodzące z mleka ryb) lub cynk. Insulina NPH (izofan, obojętna protamina Hagedorna) jest zawiesiną protaminy i insuliny.

Insulina izofan jest ludzka, półsyntetyczna i zmodyfikowana genetycznie, a także wieprzowa. Leki są sprzedawane pod następującymi markami: „Monodar B”, „Gansulin N”, „Biosulin N” itp..

Zawiesinę związku insuliny i cynku można kupić pod nazwą „Monotard MS”.

Insulins DD

Należą do nich glargine (Lantus) i detemir (Levemir Penfill itp.).

Glargin jest wytwarzany przez dwie przemiany cząsteczki hormonu. W łańcuchu A aspartyna w pozycji 21 jest zastąpiona glicyną, w łańcuchu B reszty argininy są przyłączone do C-końca.

Detemir jest wytwarzany metodą biotechnologii rekombinacji DNA przy użyciu jednokomórkowych mikroskopijnych grzybów z klasy Saccharomycetes.

Czas ekspozycji na te leki może wynosić do 36 godzin. Efekt zaczyna się po aplikacji po czterech do ośmiu godzinach.

Leki te nie mają wyraźnego szczytu działania, tj. okres czasu, w którym we krwi pacjenta obserwuje się maksymalne stężenie hormonu. Podobny efekt uzyskuje się dzięki uwalnianiu substancji czynnej do krwi ze stałą szybkością..

Takie leki są wygodne, ponieważ pozwalają zapewnić kontrolę glikemii w ciągu dnia poprzez jeden zastrzyk. Leki produkowane są w postaci zawiesin, które podaje się domięśniowo lub podskórnie.

Preparatów DD nie stosuje się, gdy pacjent jest w prekomie lub śpiączce. Mają kwaśne pH, więc nie można ich stosować razem z lekami KD, które mają neutralną kwasowość..

Połączone leki

Leki to zawiesiny, które składają się z insuliny KD i SD. Ta kombinacja pozwala przetrwać jednym zastrzykiem, jeśli istnieje potrzeba użycia dwóch rodzajów leków.

Leki dwufazowe dają efekt hipoglikemiczny 30 minut po wstrzyknięciu pod skórę. Czas trwania efektu sięga dwudziestu godzin. Leki te są sprzedawane pod nazwami Biogulin 70/30 itd..

Komponenty wspierające

Oprócz substancji czynnej preparaty insuliny zawierają różne elementy pomocnicze. Nie są terapeutyczne, ale technologiczne..

Obejmują one:

  • przedłużacze,
  • składniki przeciwdrobnoustrojowe,
  • stabilizatory.

Pierwsze mają na celu zwiększenie czasu działania składnika aktywnego.

Substancje przeciwdrobnoustrojowe przedłużają żywotność leku, zapobiegając rozwojowi mikroorganizmów.

Stabilizatory utrzymują stały poziom kwasowości leku.

Kompleks zastosowanych substancji dodatkowych nie jest taki sam w różnych preparatach.

Insulina jest nieoceniona w pomocy diabetykom. Ale musi być poprawnie nałożony. Dawkowanie leku przeprowadza lekarz, biorąc pod uwagę indywidualne cechy stanu pacjenta (poziom glukozy, aktywność fizyczna człowieka, spożycie kalorii, odpowiedź organizmu na insulinę itp.). Przedawkowanie leku jest niebezpieczne, ponieważ zawartość glukozy we krwi może gwałtownie spaść, w wyniku czego dana osoba grozi zapadnięciem w śpiączkę hipoglikemiczną.

Więcej informacji na temat produkcji insuliny można znaleźć w filmie.

Możesz dowiedzieć się, jak prawidłowo wykonywać zastrzyki insuliny z filmu.

Z czego składa się insulina??

Różnice między różnymi rodzajami insuliny

Insulina to lek, który pomaga chorym na cukrzycę żyć pełnią życia. Obecnie rynek farmaceutyczny oferuje wiele leków dla diabetyków. Chociaż mają podobny efekt, nadal różnią się:

  • Równowaga kwasowo-zasadowa roztworu
  • Stężenie składnika aktywnego
  • Obecność dodatkowych składników
  • Źródło (produkcja insuliny odbywa się przy użyciu zasobów ludzkich lub surowców zwierzęcych)
  • Poziom czyszczenia.
  • Mechanizm działania (insuliny długotrwałe, średnio działające, krótko działające, ultra-krótko działające).

Należy pamiętać, że możliwe jest połączenie kilku leków. Dość problematyczne jest wykonanie połączonej formulacji krótko i długo działających wstrzyknięć zgodnie z zaleconym schematem terapeutycznym. Przyjmowanie tych leków ze sobą powinno odbywać się pod nadzorem lekarza..

Dowiedz się więcej o rodzajach insuliny tutaj.

Źródła pozyskiwania hormonu

Produkcja insuliny to złożony proces, którego głównym składnikiem jest:

  • Surowce pochodzenia zwierzęcego. Uzyskanie niezbędnych składników odbywa się w wyniku przetwarzania trzustki bydła i świń. U bydła istnieją trzy „niepotrzebne” aminokwasy, które strukturalnie różnią się od ludzkich. Dlatego mogą wywoływać rozwój uporczywych alergii. Hormon trzustki wieprzowej różni się tylko 1 aminokwasem od budowy człowieka, dlatego jest uważany za bezpieczniejszy. Im lepiej oczyszczony jest produkt biologiczny, tym mniej wywoła negatywne reakcje..
  • Zasoby ludzkie. Lek z tej grupy jest wytwarzany przy użyciu bardzo skomplikowanych technologii. Kilka firm farmaceutycznych znalazło sposób na wytwarzanie insuliny przy użyciu określonych bakterii. Dość powszechne są również metody transformacji enzymatycznej do produkcji półsyntetycznych środków hormonalnych. Istnieje inna technologia, która polega na zastosowaniu innowacyjnej metody w inżynierii genetycznej, jej wynikiem jest produkcja specjalnych związków rekombinowanych DNA z insuliną.

Jak dostałeś leki na bazie insuliny?

Nie każdy pacjent wie dokładnie, jak pozyskuje się insulinę, w tym procesie ważny jest sam rodzaj surowca i stopień jego oczyszczenia. Fundusze pozyskiwane z produktów pochodzenia zwierzęcego są dziś uważane za przestarzałe, ponieważ są wytwarzane przy użyciu starej technologii. Leki te nie są wysokiej jakości, ponieważ komponenty nie są poddawane głębokiemu czyszczeniu..

Pierwsze leki zawierające insulinę były raczej słabo tolerowane, ponieważ zawierały proinsulinę. Zastrzyki z takim środkiem hormonalnym wywoływały różne działania niepożądane u chorych dzieci, a także u pacjentów w podeszłym wieku. Później, dzięki udoskonaleniu technologii oczyszczania, udało się usunąć z roztworu proinsulinę. Ze względu na rozwój rozległych objawów ubocznych konieczne było całkowite zaniechanie stosowania insuliny bydlęcej.

Do tej pory ulepszone leki nie zawierają niepożądanych zanieczyszczeń. Wśród leków pochodzenia zwierzęcego jednym z najlepszych jest preparat monopijny, wytwarzany z wytworzeniem tzw. „Szczytu” substancji hormonalnej.

Rola zaróbek

Produkcja jakiegokolwiek produktu farmaceutycznego nie odbywa się bez użycia substancji pomocniczych.

Leki insulinowe mogą obejmować:

  • Komponenty o właściwościach dezynfekujących
  • Składniki zapewniające przedłużenie ekspozycji
  • Substancje stabilizujące kwasowość roztworu.

Dzięki zastosowaniu dodatkowych składników możliwe jest poprawienie właściwości chemicznych leku i osiągnięcie wysokiego poziomu oczyszczenia.

Lek zawierający insulinę powinien nie tylko utrzymywać optymalny poziom cukru we krwi pacjenta, ale także nie szkodzić innym narządom, a także tkankom ludzkiego ciała..

Należy zaznaczyć, że insulinoterapia przy użyciu nowoczesnych leków przebiega bez poważnych komplikacji. Lekarz prowadzący pomoże Ci wybrać niezbędny lek i optymalny schemat. W przyszłości może być konieczne przejście na stosowanie innego leku w związku z wystąpieniem działań niepożądanych.

Z czego zrobiona jest insulina dla diabetyków: nowoczesne metody produkcji i produkcji

Insulina to hormon odgrywający kluczową rolę w normalnym funkcjonowaniu organizmu człowieka. Jest wytwarzany przez komórki trzustki i sprzyja wchłanianiu glukozy, która jest głównym źródłem energii i głównym pokarmem dla mózgu..

Ale czasami, z tego czy innego powodu, wydzielanie insuliny w organizmie jest znacznie zmniejszone lub całkowicie ustaje, jak być i jak pomóc. Prowadzi to do poważnych zaburzeń metabolizmu węglowodanów i rozwoju tak groźnej choroby jak cukrzyca..

Bez szybkiego i odpowiedniego leczenia choroba ta może prowadzić do poważnych konsekwencji, w tym utraty wzroku i kończyn. Jedynym sposobem zapobiegania rozwojowi powikłań jest regularne wstrzykiwanie sztucznie uzyskanej insuliny..

Ale z czego składa się insulina dla diabetyków i jak wpływa na organizm pacjenta? Te pytania są interesujące dla wielu osób, u których zdiagnozowano cukrzycę. Aby to zrozumieć, należy wziąć pod uwagę wszystkie metody otrzymywania insuliny..

Odmiany

Nowoczesne preparaty insuliny różnią się w następujący sposób:

  • Źródło pochodzenia;
  • Czas trwania działania;
  • pH roztworu (kwaśne lub obojętne);
  • Obecność w składzie konserwantów (fenol, krezol, fenol-krezol, metyloparaben);
  • Stężenie insuliny - 40, 80, 100, 200, 500 U / ml.

Znaki te wpływają na jakość leku, jego koszt i stopień wpływu na organizm..

Źródła

W zależności od źródła odbioru preparaty insuliny dzielą się na dwie główne grupy:

Zwierząt. Otrzymywane są z trzustki bydła i świń. Mogą być niebezpieczne, ponieważ często powodują poważne reakcje alergiczne. Dotyczy to zwłaszcza insuliny bydlęcej, która zawiera trzy nietypowe dla człowieka aminokwasy. Insulina wieprzowa jest bezpieczniejsza, ponieważ różni się tylko jednym aminokwasem. Dlatego jest częściej stosowany w leczeniu cukrzycy..

Człowiek. Są one dwojakiego rodzaju: analogiczne do ludzkiej lub półsyntetyczne, otrzymywane z insuliny świńskiej w wyniku transformacji enzymatycznej oraz ludzkie lub rekombinowane DNA, które są produkowane przez bakterie E. coli dzięki osiągnięciom inżynierii genetycznej. Te preparaty insuliny są całkowicie identyczne z hormonem wytwarzanym przez ludzką trzustkę..

Obecnie insulina pochodzenia ludzkiego i zwierzęcego jest szeroko stosowana w leczeniu cukrzycy. Współczesna produkcja insuliny zwierzęcej zakłada najwyższy stopień oczyszczenia leku.

Pomaga to pozbyć się niechcianych zanieczyszczeń, takich jak proinsulina, glukagon, somatostatyna, białka, polipeptydy, które mogą powodować poważne skutki uboczne..

Za najlepszy lek pochodzenia zwierzęcego uważa się nowoczesną insulinę mono-szczytową, czyli wytwarzaną z wydzielaniem „szczytowej” insuliny.

Czas trwania działania

Produkcja insuliny odbywa się za pomocą różnych technologii, co pozwala na uzyskanie leków o różnym czasie działania, a mianowicie:

  • ultrakrótkie działanie;
  • krótka akcja;
  • przedłużone działanie;
  • średni czas działania;
  • długo działające;
  • połączone działanie.

Insuliny o ultrakrótkim działaniu. Te preparaty insuliny różnią się tym, że zaczynają działać natychmiast po wstrzyknięciu i osiągają maksimum w ciągu 60-90 minut. Ich całkowity czas działania nie przekracza 3-4 godzin..

Istnieją dwa główne typy insuliny o ultra krótkim czasie działania - Lizpro i Aspart. Uzyskanie insuliny Lizpro odbywa się poprzez przegrupowanie dwóch reszt aminokwasowych w cząsteczce hormonu, a mianowicie lizyny i proliny.

Dzięki takiej modyfikacji cząsteczki można uniknąć tworzenia się heksamerów i przyspieszyć ich rozkład na monomery, co oznacza poprawę wchłaniania insuliny. Pozwala to uzyskać preparat insulinowy, który dostaje się do krwi pacjenta trzy razy szybciej niż naturalna insulina ludzka..

Inną bardzo krótko działającą insuliną jest Aspart. Metody otrzymywania insuliny Asparta są pod wieloma względami podobne do produkcji Lispro, tylko w tym przypadku prolinę zastępuje ujemnie naładowany kwas asparaginowy.

Podobnie jak Lispro, Aspart szybko rozkłada się na monomery i dlatego jest prawie natychmiast wchłaniany do krwi. Wszystkie ultrakrótko działające preparaty insuliny można podawać bezpośrednio przed posiłkami lub bezpośrednio po ich zażyciu..

Insuliny krótko działające. Te insuliny są roztworami buforowymi o obojętnym pH (6,6 do 8,0). Zaleca się je podawać podskórnie jako insulinę, ale w razie potrzeby można stosować zastrzyki domięśniowe lub zakraplacze.

Te preparaty insuliny zaczynają działać w ciągu 20 minut po wejściu do organizmu. Ich działanie trwa stosunkowo krótko - nie dłużej niż 6 godzin, a maksymalne osiąga po 2 godzinach.

Insuliny krótko działające są produkowane głównie do leczenia pacjentów z cukrzycą w warunkach szpitalnych. Skutecznie pomagają pacjentom ze śpiączką cukrzycową i napadową. Ponadto pozwalają najdokładniej określić wymaganą dla pacjenta dawkę insuliny..

Insuliny o średnim działaniu. Leki te rozpuszczają się znacznie gorzej niż krótko działające insuliny. Dlatego wolniej dostarczają krew, co znacznie zwiększa ich działanie hipoglikemiczne..

Uzyskanie insuliny o średnim czasie działania uzyskuje się poprzez wprowadzenie do ich składu specjalnego przedłużacza - cynku lub protaminy (izofan, protafan, basal).

Takie preparaty insuliny są dostępne w postaci zawiesin, z pewną ilością kryształów cynku lub protaminy (najczęściej protamina Hagedorn i izofan). Przedłużacze znacząco wydłużają czas wchłaniania leku z tkanki podskórnej, co znacząco wydłuża czas przenikania insuliny do krwi.

Insuliny długo działające. Jest to najnowocześniejsza produkcja insuliny, która stała się możliwa dzięki rozwojowi technologii rekombinacji DNA. Pierwszym długo działającym lekiem insulinowym był Glargin, który jest dokładnym analogiem hormonu wytwarzanego przez ludzką trzustkę..

W tym celu przeprowadza się złożoną modyfikację cząsteczki insuliny, polegającą na zastąpieniu asparaginy glicyną, a następnie dodaniu dwóch reszt argininy.

Glargin jest produkowany w postaci przezroczystego roztworu o charakterystycznym kwaśnym pH 4. Takie pH umożliwia stabilizację heksamerów insuliny, a tym samym zapewnia długotrwałe i przewidywalne wchłanianie leku do krwi pacjenta. Jednak ze względu na kwaśne pH nie zaleca się łączenia preparatu Glargin z krótko działającymi insulinami, które na ogół mają neutralne pH..

Większość preparatów insulinowych ma tzw. „Szczyt działania”, po osiągnięciu którego obserwuje się najwyższe stężenie insuliny we krwi pacjenta. Jednak główną cechą Glargina jest to, że nie ma on oczywistego szczytu akcji..

Wystarczy jedno wstrzyknięcie leku dziennie, aby zapewnić pacjentowi niezawodną, ​​wolną od szczytów kontrolę glikemii przez następne 24 godziny. Osiąga się to dzięki temu, że Glargin wchłania się z tkanki podskórnej z jednakową szybkością przez cały okres działania.

Leki insulinowe długo działające są produkowane w różnych formach i mogą wywoływać u pacjenta efekt hipoglikemiczny do 36 godzin z rzędu. Pomaga to znacznie zmniejszyć liczbę wstrzyknięć insuliny dziennie, a tym samym znacznie ułatwia życie osobom chorym na cukrzycę..

Należy zauważyć, że Glargin jest zalecany wyłącznie do wstrzyknięć podskórnych i domięśniowych. Ten lek nie jest odpowiedni do leczenia stanów śpiączki lub stanu przedśpiączkowego u pacjentów z cukrzycą.

Połączone leki. Leki te są dostępne w postaci zawiesiny, która zawiera krótko działający obojętny roztwór insuliny i insuliny o średnim działaniu z izofanem.

Takie leki pozwalają na wstrzyknięcie do organizmu insuliny o różnym czasie działania za jednym zastrzykiem, co oznacza uniknięcie dodatkowych zastrzyków.

Środki dezynfekujące

Dezynfekcja preparatów insulinowych ma ogromne znaczenie dla bezpieczeństwa pacjenta, ponieważ są one wstrzykiwane do jego organizmu i przenoszone wraz z krwią do wszystkich narządów wewnętrznych i tkanek..

Niektóre substancje mają określone działanie bakteriobójcze, które są dodawane do składu insuliny nie tylko jako środek dezynfekujący, ale także jako konserwanty. Należą do nich krezol, fenol i parabenzoesan metylu. Ponadto wyraźne działanie przeciwbakteryjne jest również charakterystyczne dla jonów cynku, które są częścią niektórych roztworów insuliny..

Wielopoziomowa ochrona przed infekcją bakteryjną, którą osiąga się poprzez dodanie konserwantów i innych środków antyseptycznych, zapobiega rozwojowi wielu poważnych powikłań. W końcu wielokrotne wstrzyknięcie igły strzykawki do fiolki z insuliną może spowodować zakażenie leku patogennymi bakteriami..

Jednak bakteriobójcze właściwości roztworu pomagają niszczyć szkodliwe mikroorganizmy i zapewniają bezpieczeństwo dla pacjenta. Z tego powodu osoby chore na cukrzycę mogą używać tej samej strzykawki do wstrzyknięć podskórnych insuliny do 7 razy z rzędu..

Kolejną zaletą obecności konserwantów w składzie insuliny jest brak konieczności dezynfekcji skóry przed wstrzyknięciem. Ale jest to możliwe tylko przy użyciu specjalnych strzykawek insulinowych wyposażonych w bardzo cienką igłę..

Należy podkreślić, że obecność konserwantów w insulinie nie wpływa negatywnie na właściwości leku i jest całkowicie bezpieczna dla pacjenta..

Wynik

Obecnie insulina otrzymywana zarówno z trzustki zwierzęcej, jak i nowoczesnych metod inżynierii genetycznej jest szeroko stosowana do wytwarzania wielu leków..

Najbardziej preferowane do codziennej insulinoterapii są wysoce oczyszczone rekombinowane ludzkie insuliny DNA, które charakteryzują się najniższą antygenowością, a zatem praktycznie nie wywołują reakcji alergicznych. Ponadto preparaty na bazie analogów insuliny ludzkiej charakteryzują się wysoką jakością i bezpieczeństwem..

Preparaty insulinowe sprzedawane są w szklanych butelkach o różnych pojemnościach, hermetycznie zamkniętych gumowymi korkami i pokrytych aluminiowym walcem. Ponadto można je kupić w specjalnych strzykawkach insulinowych, a także w długopisach, które są szczególnie wygodne dla dzieci..

Obecnie opracowywane są zasadniczo nowe formy preparatów insulinowych, które będą wprowadzane do organizmu drogą donosową, czyli przez błonę śluzową nosa..

Stwierdzono, że łącząc insulinę z detergentem można stworzyć preparat w postaci aerozolu, który osiągnąłby wymagane stężenie we krwi pacjenta tak szybko, jak przy wstrzyknięciu dożylnym. Ponadto opracowywane są nowsze doustne produkty insulinowe, które można przyjmować doustnie..

Do chwili obecnej te typy insulin są nadal na etapie opracowywania lub przechodzą niezbędne testy kliniczne. Jednak jest dość oczywiste, że w najbliższej przyszłości pojawią się preparaty insuliny, których nie trzeba będzie wstrzykiwać strzykawkami..

Najnowsze produkty insulinowe będą produkowane w postaci sprayów, które wystarczy rozpylić na błonę śluzową nosa lub ust, aby w pełni zaspokoić zapotrzebowanie organizmu na insulinę..

Z czego składa się insulina: nowoczesne rozwiązania, aby sprostać potrzebom diabetyków

Insulina to hormon trzustkowy odgrywający kluczową rolę w organizmie. To właśnie ta substancja sprzyja odpowiedniej absorpcji glukozy, która z kolei jest głównym źródłem energii, a także odżywia tkankę mózgową.

Diabetycy, którzy są zmuszeni do przyjmowania hormonu w postaci zastrzyku, wcześniej czy później myślą o tym, z czego zrobiona jest insulina, czym różni się jeden lek od drugiego i jak sztuczne analogi hormonów wpływają na samopoczucie człowieka oraz potencjał funkcjonalny narządów i układów.

Różnice między różnymi rodzajami insuliny

Insulina to ważny lek. Osoby cierpiące na cukrzycę nie mogą obejść się bez tego środka. Farmakologiczna gama leków dla diabetyków jest stosunkowo szeroka.

Leki różnią się od siebie na wiele sposobów:

  1. Stopień oczyszczenia;
  2. Źródło (produkcja insuliny wiąże się z wykorzystaniem zasobów ludzkich i zwierząt);
  3. Obecność składników pomocniczych;
  4. Stężenie substancji czynnej;
  5. PH roztworu;
  6. Potencjalna umiejętność łączenia kilku leków jednocześnie. Szczególnie problematyczne jest łączenie insuliny krótko i długo działającej w niektórych schematach terapeutycznych..

Każdego roku wiodące firmy farmaceutyczne na świecie wytwarzają kolosalne ilości „sztucznego” hormonu. Do rozwoju tej branży przyczynili się także producenci insuliny w Rosji..

Źródła pozyskiwania hormonu

Nie każdy wie, jaka insulina jest przeznaczona dla diabetyków, ale pochodzenie tego najcenniejszego leku jest naprawdę interesujące.

Nowoczesna technologia produkcji insuliny wykorzystuje dwa źródła:

  • Zwierząt. Lek uzyskuje się w leczeniu trzustki bydła (rzadziej), a także świń. Insulina bydlęca zawiera aż trzy „dodatkowe” aminokwasy, które są obce człowiekowi pod względem budowy biologicznej i pochodzenia. Może to powodować rozwój uporczywych reakcji alergicznych. Insulina wieprzowa to tylko jeden aminokwas, który można odróżnić od ludzkiego hormonu, co czyni ją znacznie bezpieczniejszą. W zależności od tego, jak wytwarzana jest insulina, jak dokładnie oczyszczany jest produkt biologiczny, będzie zależał stopień wchłaniania leku przez organizm ludzki;
  • Ludzkie odpowiedniki. Produkty z tej kategorii są wytwarzane przy użyciu najbardziej zaawansowanych technologii. Wiodące firmy farmaceutyczne rozpoczęły produkcję insuliny ludzkiej do celów leczniczych przy użyciu bakterii. Techniki transformacji enzymatycznej są szeroko stosowane do otrzymywania półsyntetycznych produktów hormonalnych. Inna technologia polega na wykorzystaniu innowacyjnych technik z zakresu inżynierii genetycznej do otrzymywania unikalnych związków rekombinowanych DNA z insuliną.

Jak uzyskano insulinę: pierwsze próby farmaceutów

Produkty pochodzenia zwierzęcego są uważane za leki starej technologii. Uważa się, że leki są stosunkowo niskiej jakości ze względu na niewystarczające oczyszczenie produktu końcowego. We wczesnych latach dwudziestych ubiegłego wieku insulina, wywołując nawet poważne alergie, stała się prawdziwym „farmakologicznym cudem”, który uratował życie ludzi uzależnionych od insuliny..

Leki z pierwszych uwolnień były również trudne do tolerowania ze względu na obecność w kompozycji proinsuliny. Zastrzyki hormonalne były szczególnie słabo tolerowane przez dzieci i osoby starsze. Z biegiem czasu to zanieczyszczenie (proinsulina) zostało usunięte przez dokładniejsze oczyszczenie kompozycji. Insulina bydlęca została całkowicie odrzucona, ponieważ prawie zawsze powodowała skutki uboczne.

Z czego składa się insulina: ważne niuanse

W nowoczesnych schematach ekspozycji terapeutycznej pacjentów stosuje się oba rodzaje insuliny: zarówno zwierzęce, jak i ludzkie. Najnowsze osiągnięcia pozwalają na wytwarzanie produktów o najwyższej czystości.

Wcześniej insulina mogła zawierać wiele niepożądanych zanieczyszczeń:

  1. Proinsulina;
  2. Glukagon;
  3. Somatostatyna;
  4. Frakcje białkowe;
  5. Związki polipeptydowe.

Wcześniej takie „suplementy” mogły powodować poważne komplikacje, zwłaszcza u pacjentów, którzy musieli przyjmować duże dawki leku..

Ulepszone leki są wolne od niepożądanych zanieczyszczeń. Jeśli weźmiemy pod uwagę insulinę pochodzenia zwierzęcego, najlepszy jest produkt mono-szczytowy, który jest wytwarzany przy produkcji „szczytu” substancji hormonalnej.

Czas trwania efektu farmakologicznego

Produkcja preparatów hormonalnych odbywa się w kilku kierunkach jednocześnie. Sposób wytwarzania insuliny określa czas jej działania..

Wyróżnia się następujące rodzaje leków:

  1. Z bardzo krótkim efektem;
  2. Krótkotrwała;
  3. Przedłużone działanie;
  4. Średni czas trwania;
  5. Długotrwałe działanie;
  6. Typ łączony.

Leki ultra-krótko działające

Typowi przedstawiciele grupy: Lispro i Aspart. Insulina w pierwszym wariancie wytwarzana jest metodą rearanżacji reszt aminokwasowych w hormonie (mówimy o lizynie i prolinie). W ten sposób podczas produkcji ryzyko wystąpienia heksamerów jest zminimalizowane. Ze względu na to, że taka insulina szybciej rozkłada się na monomery, procesowi wchłaniania leku nie towarzyszą powikłania i skutki uboczne..

Aspart jest produkowany w ten sam sposób. Jedyna różnica polega na tym, że aminokwas prolinę zastąpiono kwasem asparaginowym. Lek szybko rozkłada się w organizmie człowieka na szereg prostych cząsteczek, jest natychmiast wchłaniany do krwi.

Leki krótko działające

Insuliny krótkodziałające są roztworami buforowymi. Są przeznaczone specjalnie do wstrzyknięć podskórnych. W niektórych przypadkach dopuszcza się inny format podania, ale takie decyzje może podjąć tylko lekarz..

Lek zaczyna „działać” po 15 - 25 minutach. Maksymalne stężenie substancji w organizmie obserwuje się 2 - 2,5 godziny po wstrzyknięciu.

Ogólnie lek działa na organizm pacjenta przez około 6 godzin. Insuliny z tej kategorii przeznaczone są do leczenia diabetyków w warunkach szpitalnych. Pozwalają szybko wyprowadzić człowieka ze stanu ostrej hiperglikemii, cukrzycowego przedkomii czy śpiączki..

Insulina o średnim czasie trwania

Leki powoli dostają się do krwiobiegu. Insulinę uzyskuje się według standardowego schematu, ale na końcowych etapach produkcji skład ulega poprawie. Aby zwiększyć ich działanie hipoglikemiczne, do kompozycji dodaje się specjalne substancje przedłużające - cynk lub protaminę. Najczęściej insulina występuje w postaci zawiesin..

Insulina długo działająca

Insuliny o przedłużonym działaniu to obecnie najnowocześniejsze produkty farmaceutyczne. Najpopularniejszym lekiem jest Glargin. Producent nigdy nie ukrywał, z czego jest zrobiona ludzka insulina dla diabetyków. Za pomocą technologii rekombinacji DNA możliwe jest stworzenie dokładnego analogu hormonu syntetyzowanego przez trzustkę zdrowej osoby.

W celu uzyskania finalnego produktu przeprowadzana jest niezwykle złożona modyfikacja cząsteczki hormonu. Zastąp asparaginę glicyną, dodając reszty argininy. Lek nie jest stosowany w leczeniu stanu śpiączki lub stanu przedśpiączkowego. Jest przepisywany tylko podskórnie..

Rola zaróbek

Nie można sobie wyobrazić produkcji jakiegokolwiek produktu farmakologicznego, w szczególności insuliny, bez użycia specjalnych dodatków.

Zgodnie z ich klasami wszystkie suplementy do leków zawierających insulinę można z grubsza podzielić na następujące kategorie:

  1. Substancje, które z góry determinują przedłużenie okresu przyjmowania leków;
  2. Składniki dezynfekujące;
  3. Stabilizatory kwasowości.

Przedłużacze

W celu wydłużenia czasu ekspozycji na pacjenta do roztworu insuliny miesza się przedłużone leki.

Najczęściej używane:

  • Protafan;
  • Insuman basal;
  • NPH;
  • Humulin;
  • Faborek;
  • Mono-tard;
  • Humulin cynk.

Komponenty przeciwdrobnoustrojowe

Składniki przeciwdrobnoustrojowe przedłużają okres przydatności leków. Obecność składników dezynfekujących zapobiega rozwojowi drobnoustrojów. Ze względu na swój biochemiczny charakter substancje te są konserwantami, które nie wpływają na działanie samego leku..

Najpopularniejsze dodatki przeciwdrobnoustrojowe stosowane przy produkcji insuliny to:

  1. Metakrezol;
  2. Fenol;
  3. Parabeny.

Do każdego konkretnego leku używaj własnych specjalnych suplementów. Ich wzajemne oddziaływanie należy szczegółowo zbadać na etapie przedklinicznym. Głównym wymaganiem jest to, aby środek konserwujący nie wpływał na biologiczną aktywność leku..

Wysokiej jakości i umiejętnie dobrany środek dezynfekujący pozwala nie tylko zachować sterylność kompozycji przez długi czas, ale nawet wykonać iniekcje śródskórne lub podskórne bez uprzedniej dezynfekcji tkanki skórnej. Jest to niezwykle ważne w sytuacjach ekstremalnych, gdy nie ma czasu na przetworzenie miejsca wstrzyknięcia..

Stabilizatory

Każdy roztwór musi mieć stabilne pH i nie zmieniać się w czasie. Stabilizatory są używane tylko po to, aby lek nie zwiększał kwasowości..

W przypadku roztworów do wstrzykiwań najczęściej stosuje się fosforany. Jeśli insulina jest uzupełniona cynkiem, stabilizatory nie są używane, ponieważ same jony metali działają jako stabilizatory kwasowości roztworu..

Podobnie jak w przypadku składników przeciwdrobnoustrojowych, stabilizatory nie powinny wchodzić w reakcje z samą substancją czynną..

Zadaniem insuliny jest nie tylko utrzymanie optymalnego poziomu cukru we krwi cukrzyka, ale hormon ten nie powinien być również niebezpieczny dla innych narządów, tkanek organizmu człowieka..

Co to jest kalibracja strzykawki z insuliną

Już przy pierwszych preparatach z insuliną 1 ml roztworu zawierało tylko 1 U. Dopiero z czasem koncentracja wzrastała. Na terenie Federacji Rosyjskiej powszechne są butelki z symbolami oznaczeń - U-40 lub 40 jednostek / ml. Oznacza to, że 40 U jest zatężane w 1 ml roztworu..

Uzupełnieniem nowoczesnych strzykawek jest przemyślana kalibracja, która pozwoli wprowadzić wymaganą dawkę, unikając ryzyka nieoczekiwanego przedawkowania. Wszystkie niuanse dotyczące stosowania strzykawek z kalibracją wyjaśnia lekarz prowadzący, wybierając lek dla cukrzyka po raz pierwszy lub w momencie korekty starego schematu leczenia.

Z czego jest zrobiona insulina?

Z czego składa się insulina??

Różnice między różnymi rodzajami insuliny

Insulina to lek, który pomaga chorym na cukrzycę żyć pełnią życia. Obecnie rynek farmaceutyczny oferuje wiele leków dla diabetyków. Chociaż mają podobny efekt, nadal różnią się:

  • Równowaga kwasowo-zasadowa roztworu
  • Stężenie składnika aktywnego
  • Obecność dodatkowych składników
  • Źródło (produkcja insuliny odbywa się przy użyciu zasobów ludzkich lub surowców zwierzęcych)
  • Poziom czyszczenia.
  • Mechanizm działania (insuliny długotrwałe, średnio działające, krótko działające, ultra-krótko działające).

Należy pamiętać, że możliwe jest połączenie kilku leków. Dość problematyczne jest wykonanie połączonej formulacji krótko i długo działających wstrzyknięć zgodnie z zaleconym schematem terapeutycznym. Przyjmowanie tych leków ze sobą powinno odbywać się pod nadzorem lekarza..

Dowiedz się więcej o rodzajach insuliny tutaj.

Źródła pozyskiwania hormonu

Produkcja insuliny to złożony proces, którego głównym składnikiem jest:

  • Surowce pochodzenia zwierzęcego. Uzyskanie niezbędnych składników odbywa się w wyniku przetwarzania trzustki bydła i świń. U bydła istnieją trzy „niepotrzebne” aminokwasy, które strukturalnie różnią się od ludzkich. Dlatego mogą wywoływać rozwój uporczywych alergii. Hormon trzustki wieprzowej różni się tylko 1 aminokwasem od budowy człowieka, dlatego jest uważany za bezpieczniejszy. Im lepiej oczyszczony jest produkt biologiczny, tym mniej wywoła negatywne reakcje..
  • Zasoby ludzkie. Lek z tej grupy jest wytwarzany przy użyciu bardzo skomplikowanych technologii. Kilka firm farmaceutycznych znalazło sposób na wytwarzanie insuliny przy użyciu określonych bakterii. Dość powszechne są również metody transformacji enzymatycznej do produkcji półsyntetycznych środków hormonalnych. Istnieje inna technologia, która polega na zastosowaniu innowacyjnej metody w inżynierii genetycznej, jej wynikiem jest produkcja specjalnych związków rekombinowanych DNA z insuliną.

Jak dostałeś leki na bazie insuliny?

Nie każdy pacjent wie dokładnie, jak pozyskuje się insulinę, w tym procesie ważny jest sam rodzaj surowca i stopień jego oczyszczenia. Fundusze pozyskiwane z produktów pochodzenia zwierzęcego są dziś uważane za przestarzałe, ponieważ są wytwarzane przy użyciu starej technologii. Leki te nie są wysokiej jakości, ponieważ komponenty nie są poddawane głębokiemu czyszczeniu..

Pierwsze leki zawierające insulinę były raczej słabo tolerowane, ponieważ zawierały proinsulinę. Zastrzyki z takim środkiem hormonalnym wywoływały różne działania niepożądane u chorych dzieci, a także u pacjentów w podeszłym wieku. Później, dzięki udoskonaleniu technologii oczyszczania, udało się usunąć z roztworu proinsulinę. Ze względu na rozwój rozległych objawów ubocznych konieczne było całkowite zaniechanie stosowania insuliny bydlęcej.

Do tej pory ulepszone leki nie zawierają niepożądanych zanieczyszczeń. Wśród leków pochodzenia zwierzęcego jednym z najlepszych jest preparat monopijny, wytwarzany z wytworzeniem tzw. „Szczytu” substancji hormonalnej.

Rola zaróbek

Produkcja jakiegokolwiek produktu farmaceutycznego nie odbywa się bez użycia substancji pomocniczych.

Leki insulinowe mogą obejmować:

  • Komponenty o właściwościach dezynfekujących
  • Składniki zapewniające przedłużenie ekspozycji
  • Substancje stabilizujące kwasowość roztworu.

Dzięki zastosowaniu dodatkowych składników możliwe jest poprawienie właściwości chemicznych leku i osiągnięcie wysokiego poziomu oczyszczenia.

Lek zawierający insulinę powinien nie tylko utrzymywać optymalny poziom cukru we krwi pacjenta, ale także nie szkodzić innym narządom, a także tkankom ludzkiego ciała..

Należy zaznaczyć, że insulinoterapia przy użyciu nowoczesnych leków przebiega bez poważnych komplikacji. Lekarz prowadzący pomoże Ci wybrać niezbędny lek i optymalny schemat. W przyszłości może być konieczne przejście na stosowanie innego leku w związku z wystąpieniem działań niepożądanych.

Z czego jest zrobiona insulina?

Insulina jest głównym lekiem stosowanym w leczeniu cukrzycy typu 1. Niekiedy służy również ustabilizowaniu stanu pacjenta i poprawie jego samopoczucia w przypadku drugiego typu choroby. Substancja ta jest ze swej natury hormonem, który w małych dawkach może wpływać na metabolizm węglowodanów..

Trzustka zwykle wytwarza wystarczającą ilość insuliny, aby pomóc w utrzymaniu fizjologicznego poziomu cukru we krwi. Jednak w przypadku poważnych zaburzeń endokrynologicznych zastrzyki insuliny są często jedyną szansą, aby pomóc pacjentowi. Niestety nie można go przyjmować doustnie (w postaci tabletek), gdyż ulega całkowitemu zniszczeniu w przewodzie pokarmowym i traci swoją wartość biologiczną..

Opcje otrzymywania insuliny do użytku w praktyce lekarskiej

Wielu diabetyków pewnie przynajmniej raz zastanawiało się, z czego składa się insulina, która jest używana do celów medycznych? Obecnie lek ten jest najczęściej pozyskiwany z wykorzystaniem inżynierii genetycznej i biotechnologii, ale czasami jest pozyskiwany z surowców pochodzenia zwierzęcego..

Preparaty otrzymywane z surowców pochodzenia zwierzęcego

Pozyskiwanie tego hormonu z trzustki świń i bydła to stara technologia, która jest obecnie rzadko stosowana. Wynika to z niskiej jakości otrzymywanego leku, jego skłonności do wywoływania reakcji alergicznych oraz niewystarczającego stopnia oczyszczenia. Faktem jest, że ponieważ hormon jest substancją białkową, składa się z pewnego zestawu aminokwasów.

Na początku i połowie XX wieku, kiedy podobnych leków nie było, nawet taka insulina stała się przełomem w medycynie i umożliwiła wyniesienie leczenia diabetyków na nowy poziom. Hormony wytwarzane tą metodą obniżały poziom cukru we krwi, choć często powodowały skutki uboczne i alergie. Różnice w składzie aminokwasów i zanieczyszczeń w leku wpływały na stan pacjentów, zwłaszcza w bardziej wrażliwych kategoriach pacjentów (dzieci i osoby starsze). Innym powodem słabej tolerancji takiej insuliny jest obecność w leku jej nieaktywnego prekursora (proinsuliny), którego nie można było pozbyć się w tej odmianie leku..

Obecnie istnieją ulepszone insuliny wieprzowe, które nie mają tych wad. Pozyskuje się je z trzustki świni, ale potem można je dalej przetwarzać i oczyszczać. Są wieloskładnikowe i zawierają substancje pomocnicze.

Takie leki są znacznie lepiej tolerowane przez pacjentów i praktycznie nie powodują działań niepożądanych, nie hamują układu odpornościowego i skutecznie obniżają poziom cukru we krwi. Insulina bydlęca nie jest obecnie stosowana w medycynie, ponieważ ze względu na swoją obcą strukturę wpływa negatywnie na układ odpornościowy i inne układy organizmu człowieka..

Insulina modyfikowana genetycznie

Insulina ludzka stosowana u diabetyków jest produkowana przemysłowo na dwa sposoby:

  • przez enzymatyczną obróbkę insuliny wieprzowej;
  • przy użyciu genetycznie zmodyfikowanych szczepów E. coli lub drożdży.

Wraz ze zmianą fizykochemiczną cząsteczki insuliny świńskiej pod wpływem specjalnych enzymów stają się identyczne z insuliną ludzką. Skład aminokwasów powstałego leku nie różni się od składu naturalnego hormonu wytwarzanego w ludzkim organizmie. Podczas procesu produkcyjnego lek jest wysoce oczyszczony, dzięki czemu nie powoduje reakcji alergicznych i innych niepożądanych objawów.

Ale najczęściej insulinę uzyskuje się przy użyciu modyfikowanych (modyfikowanych genetycznie) mikroorganizmów. Bakterie lub drożdże zostały zmodyfikowane biotechnologicznie, aby mogły same wytwarzać insulinę.

Istnieją 2 metody podobnej produkcji insuliny. Pierwsza z nich polega na wykorzystaniu dwóch różnych szczepów (gatunków) jednego mikroorganizmu. Każdy z nich syntetyzuje tylko jeden łańcuch cząsteczki hormonu DNA (jest ich dwa i są one spiralnie skręcone razem). Następnie te łańcuchy są połączone, aw powstałym roztworze można już oddzielić aktywne formy insuliny od tych, które nie mają żadnego znaczenia biologicznego..

Druga metoda otrzymywania leku z wykorzystaniem E. coli lub drożdży polega na tym, że drobnoustrój najpierw wytwarza nieaktywną insulinę (czyli jej prekursor, proinsulinę). Następnie za pomocą obróbki enzymatycznej forma ta jest aktywowana i stosowana w medycynie..

Wszystkie te procesy są zwykle zautomatyzowane, powietrze i wszystkie powierzchnie stykające się z ampułkami i fiolkami są sterylne, a linie z wyposażeniem są hermetycznie zamknięte..

Techniki biotechnologiczne umożliwiają naukowcom zastanowienie się nad alternatywnymi rozwiązaniami problemu cukrzycy. Na przykład obecnie prowadzone są badania przedkliniczne nad produkcją sztucznych komórek beta trzustki, które można uzyskać metodami inżynierii genetycznej. Być może w przyszłości zostaną wykorzystane do poprawy funkcjonowania tego narządu u chorego..

Dodatkowe komponenty

Produkcja insuliny bez substancji pomocniczych we współczesnym świecie jest prawie niemożliwa do wyobrażenia, ponieważ pozwalają one poprawić jej właściwości chemiczne, wydłużyć czas działania i osiągnąć wysoki stopień czystości.

Zgodnie z ich właściwościami wszystkie dodatkowe składniki można podzielić na następujące klasy:

  • przedłużacze (substancje stosowane w celu zapewnienia długotrwałego leku);
  • składniki dezynfekujące;
  • stabilizatory, dzięki którym w roztworze leku utrzymuje się optymalna kwasowość.

Dodatki przedłużające

Istnieją insuliny długo działające, których aktywność biologiczna utrzymuje się od 8 do 42 godzin (w zależności od grupy leku). Efekt ten uzyskuje się poprzez dodanie do roztworu do iniekcji specjalnych substancji - przedłużaczy. Najczęściej do tego celu stosuje się jeden z tych związków:

Białka przedłużające działanie leku są dokładnie rafinowane i mało uczulające (np. Protamina). Sole cynku również nie wpływają niekorzystnie ani na aktywność insuliny, ani na samopoczucie człowieka..

Składniki przeciwbakteryjne

Środki dezynfekujące w składzie insuliny są niezbędne, aby flora drobnoustrojów nie rozmnażała się w niej podczas przechowywania i użytkowania. Substancje te są konserwantami i zapewniają zachowanie biologicznej aktywności leku. Ponadto, jeśli pacjent wstrzykuje sobie hormon z jednej butelki tylko do siebie, lek może mu wystarczyć na kilka dni. Dzięki wysokiej jakości składnikom antybakteryjnym nie będzie musiał wyrzucać niewykorzystanego preparatu ze względu na teoretyczną możliwość rozmnażania się w roztworze drobnoustrojów.

Następujące substancje mogą być stosowane jako środki dezynfekujące przy produkcji insuliny:

Do produkcji każdego rodzaju insuliny odpowiednie są określone środki dezynfekujące. Ich interakcję z hormonem należy zbadać na etapie badań przedklinicznych, gdyż środek konserwujący nie powinien zakłócać aktywności biologicznej insuliny ani w inny sposób negatywnie wpływać na jej właściwości..

Stosowanie konserwantów w większości przypadków pozwala na wstrzyknięcie hormonu pod skórę bez wcześniejszego traktowania go alkoholem lub innymi środkami antyseptycznymi (producent zwykle wspomina o tym w instrukcji). Upraszcza to podawanie leku i zmniejsza liczbę czynności przygotowawczych przed samym wstrzyknięciem. Ale to zalecenie działa tylko wtedy, gdy roztwór jest wstrzykiwany za pomocą indywidualnej strzykawki insulinowej z cienką igłą..

Stabilizatory

Do utrzymania pH roztworu na określonym poziomie potrzebne są stabilizatory. Bezpieczeństwo leku, jego aktywność i stabilność właściwości chemicznych zależą od poziomu kwasowości. W produkcji hormonu do wstrzykiwań dla diabetyków powszechnie stosuje się w tym celu fosforany..

W przypadku insulin z cynkiem stabilizatory w roztworze nie zawsze są potrzebne, ponieważ jony metali pomagają utrzymać niezbędną równowagę. Jeśli są nadal używane, zamiast fosforanów stosuje się inne związki chemiczne, ponieważ połączenie tych substancji prowadzi do wytrącania i nieprzydatności leku. Ważną właściwością wszystkich stabilizatorów jest bezpieczeństwo i brak możliwości wchodzenia w reakcje z insuliną.

Wybór leków do iniekcji na cukrzycę dla każdego pacjenta powinien być przeprowadzony przez kompetentnego endokrynologa. Zadaniem insuliny jest nie tylko utrzymanie prawidłowego poziomu cukru we krwi, ale także nie uszkadzanie innych narządów i układów. Lek powinien być obojętny chemicznie, mało uczulający i najlepiej niedrogi. Dość wygodne jest również mieszanie wybranej insuliny z innymi jej wersjami na czas działania..

Z czego składa się insulina: nowoczesne rozwiązania, aby sprostać potrzebom diabetyków

Insulina to hormon trzustkowy odgrywający kluczową rolę w organizmie. To właśnie ta substancja sprzyja odpowiedniej absorpcji glukozy, która z kolei jest głównym źródłem energii, a także odżywia tkankę mózgową.

Diabetycy, którzy są zmuszeni do przyjmowania hormonu w postaci zastrzyku, wcześniej czy później myślą o tym, z czego zrobiona jest insulina, czym różni się jeden lek od drugiego i jak sztuczne analogi hormonów wpływają na samopoczucie człowieka oraz potencjał funkcjonalny narządów i układów.

Różnice między różnymi rodzajami insuliny

Insulina to ważny lek. Osoby cierpiące na cukrzycę nie mogą obejść się bez tego środka. Farmakologiczna gama leków dla diabetyków jest stosunkowo szeroka.

Leki różnią się od siebie na wiele sposobów:

  1. Stopień oczyszczenia;
  2. Źródło (produkcja insuliny wiąże się z wykorzystaniem zasobów ludzkich i zwierząt);
  3. Obecność składników pomocniczych;
  4. Stężenie substancji czynnej;
  5. PH roztworu;
  6. Potencjalna umiejętność łączenia kilku leków jednocześnie. Szczególnie problematyczne jest łączenie insuliny krótko i długo działającej w niektórych schematach terapeutycznych..

Każdego roku wiodące firmy farmaceutyczne na świecie wytwarzają kolosalne ilości „sztucznego” hormonu. Do rozwoju tej branży przyczynili się także producenci insuliny w Rosji..

Źródła pozyskiwania hormonu

Nie każdy wie, jaka insulina jest przeznaczona dla diabetyków, ale pochodzenie tego najcenniejszego leku jest naprawdę interesujące.

Nowoczesna technologia produkcji insuliny wykorzystuje dwa źródła:

  • Zwierząt. Lek uzyskuje się w leczeniu trzustki bydła (rzadziej), a także świń. Insulina bydlęca zawiera aż trzy „dodatkowe” aminokwasy, które są obce człowiekowi pod względem budowy biologicznej i pochodzenia. Może to powodować rozwój uporczywych reakcji alergicznych. Insulina wieprzowa to tylko jeden aminokwas, który można odróżnić od ludzkiego hormonu, co czyni ją znacznie bezpieczniejszą. W zależności od tego, jak wytwarzana jest insulina, jak dokładnie oczyszczany jest produkt biologiczny, będzie zależał stopień wchłaniania leku przez organizm ludzki;
  • Ludzkie odpowiedniki. Produkty z tej kategorii są wytwarzane przy użyciu najbardziej zaawansowanych technologii. Wiodące firmy farmaceutyczne rozpoczęły produkcję insuliny ludzkiej do celów leczniczych przy użyciu bakterii. Techniki transformacji enzymatycznej są szeroko stosowane do otrzymywania półsyntetycznych produktów hormonalnych. Inna technologia polega na wykorzystaniu innowacyjnych technik z zakresu inżynierii genetycznej do otrzymywania unikalnych związków rekombinowanych DNA z insuliną.

Jak uzyskano insulinę: pierwsze próby farmaceutów

Produkty pochodzenia zwierzęcego są uważane za leki starej technologii. Uważa się, że leki są stosunkowo niskiej jakości ze względu na niewystarczające oczyszczenie produktu końcowego. We wczesnych latach dwudziestych ubiegłego wieku insulina, wywołując nawet poważne alergie, stała się prawdziwym „farmakologicznym cudem”, który uratował życie ludzi uzależnionych od insuliny..

Leki z pierwszych uwolnień były również trudne do tolerowania ze względu na obecność w kompozycji proinsuliny. Zastrzyki hormonalne były szczególnie słabo tolerowane przez dzieci i osoby starsze. Z biegiem czasu to zanieczyszczenie (proinsulina) zostało usunięte przez dokładniejsze oczyszczenie kompozycji. Insulina bydlęca została całkowicie odrzucona, ponieważ prawie zawsze powodowała skutki uboczne.

Z czego składa się insulina: ważne niuanse

W nowoczesnych schematach ekspozycji terapeutycznej pacjentów stosuje się oba rodzaje insuliny: zarówno zwierzęce, jak i ludzkie. Najnowsze osiągnięcia pozwalają na wytwarzanie produktów o najwyższej czystości.

Wcześniej insulina mogła zawierać wiele niepożądanych zanieczyszczeń:

  1. Proinsulina;
  2. Glukagon;
  3. Somatostatyna;
  4. Frakcje białkowe;
  5. Związki polipeptydowe.

Wcześniej takie „suplementy” mogły powodować poważne komplikacje, zwłaszcza u pacjentów, którzy musieli przyjmować duże dawki leku..

Ulepszone leki są wolne od niepożądanych zanieczyszczeń. Jeśli weźmiemy pod uwagę insulinę pochodzenia zwierzęcego, najlepszy jest produkt mono-szczytowy, który jest wytwarzany przy produkcji „szczytu” substancji hormonalnej.

Czas trwania efektu farmakologicznego

Produkcja preparatów hormonalnych odbywa się w kilku kierunkach jednocześnie. Sposób wytwarzania insuliny określa czas jej działania..

Wyróżnia się następujące rodzaje leków:

  1. Z bardzo krótkim efektem;
  2. Krótkotrwała;
  3. Przedłużone działanie;
  4. Średni czas trwania;
  5. Długotrwałe działanie;
  6. Typ łączony. Leki ultra-krótko działające

Typowi przedstawiciele grupy: Lispro i Aspart. Insulina w pierwszym wariancie wytwarzana jest metodą rearanżacji reszt aminokwasowych w hormonie (mówimy o lizynie i prolinie). W ten sposób podczas produkcji ryzyko wystąpienia heksamerów jest zminimalizowane. Ze względu na to, że taka insulina szybciej rozkłada się na monomery, procesowi wchłaniania leku nie towarzyszą powikłania i skutki uboczne..

Aspart jest produkowany w ten sam sposób. Jedyna różnica polega na tym, że aminokwas prolinę zastąpiono kwasem asparaginowym. Lek szybko rozkłada się w organizmie człowieka na szereg prostych cząsteczek, jest natychmiast wchłaniany do krwi.

Leki krótko działające

Insuliny krótkodziałające są roztworami buforowymi. Są przeznaczone specjalnie do wstrzyknięć podskórnych. W niektórych przypadkach dopuszcza się inny format podania, ale takie decyzje może podjąć tylko lekarz..

Lek zaczyna „działać” po 15 - 25 minutach. Maksymalne stężenie substancji w organizmie obserwuje się 2 - 2,5 godziny po wstrzyknięciu.

Ogólnie lek działa na organizm pacjenta przez około 6 godzin. Insuliny z tej kategorii przeznaczone są do leczenia diabetyków w warunkach szpitalnych. Pozwalają szybko wyprowadzić człowieka ze stanu ostrej hiperglikemii, cukrzycowego przedkomii czy śpiączki..

Insulina o średnim czasie trwania

Leki powoli dostają się do krwiobiegu. Insulinę uzyskuje się według standardowego schematu, ale na końcowych etapach produkcji skład ulega poprawie. Aby zwiększyć ich działanie hipoglikemiczne, do kompozycji dodaje się specjalne substancje przedłużające - cynk lub protaminę. Najczęściej insulina występuje w postaci zawiesin..

Insulina długo działająca

Insuliny o przedłużonym działaniu to obecnie najnowocześniejsze produkty farmaceutyczne. Najpopularniejszym lekiem jest Glargin. Producent nigdy nie ukrywał, z czego jest zrobiona ludzka insulina dla diabetyków. Za pomocą technologii rekombinacji DNA możliwe jest stworzenie dokładnego analogu hormonu syntetyzowanego przez trzustkę zdrowej osoby.

W celu uzyskania finalnego produktu przeprowadzana jest niezwykle złożona modyfikacja cząsteczki hormonu. Zastąp asparaginę glicyną, dodając reszty argininy. Lek nie jest stosowany w leczeniu stanu śpiączki lub stanu przedśpiączkowego. Jest przepisywany tylko podskórnie..

Rola zaróbek

Nie można sobie wyobrazić produkcji jakiegokolwiek produktu farmakologicznego, w szczególności insuliny, bez użycia specjalnych dodatków.

Zgodnie z ich klasami wszystkie suplementy do leków zawierających insulinę można z grubsza podzielić na następujące kategorie:

  1. Substancje, które z góry determinują przedłużenie okresu przyjmowania leków;
  2. Składniki dezynfekujące;
  3. Stabilizatory kwasowości.

Przedłużacze

W celu wydłużenia czasu ekspozycji na pacjenta do roztworu insuliny miesza się przedłużone leki.

Najczęściej używane:

    Protafan; Komponenty przeciwdrobnoustrojowe

Składniki przeciwdrobnoustrojowe przedłużają okres przydatności leków. Obecność składników dezynfekujących zapobiega rozwojowi drobnoustrojów. Ze względu na swój biochemiczny charakter substancje te są konserwantami, które nie wpływają na działanie samego leku..

Najpopularniejsze dodatki przeciwdrobnoustrojowe stosowane przy produkcji insuliny to:

  1. Metakrezol;
  2. Fenol;
  3. Parabeny.

Do każdego konkretnego leku używaj własnych specjalnych suplementów. Ich wzajemne oddziaływanie należy szczegółowo zbadać na etapie przedklinicznym. Głównym wymaganiem jest to, aby środek konserwujący nie wpływał na biologiczną aktywność leku..

Wysokiej jakości i umiejętnie dobrany środek dezynfekujący pozwala nie tylko zachować sterylność kompozycji przez długi czas, ale nawet wykonać iniekcje śródskórne lub podskórne bez uprzedniej dezynfekcji tkanki skórnej. Jest to niezwykle ważne w sytuacjach ekstremalnych, gdy nie ma czasu na przetworzenie miejsca wstrzyknięcia..

Stabilizatory

Każdy roztwór musi mieć stabilne pH i nie zmieniać się w czasie. Stabilizatory są używane tylko po to, aby lek nie zwiększał kwasowości..

W przypadku roztworów do wstrzykiwań najczęściej stosuje się fosforany. Jeśli insulina jest uzupełniona cynkiem, stabilizatory nie są używane, ponieważ same jony metali działają jako stabilizatory kwasowości roztworu..

Podobnie jak w przypadku składników przeciwdrobnoustrojowych, stabilizatory nie powinny wchodzić w reakcje z samą substancją czynną..

Zadaniem insuliny jest nie tylko utrzymanie optymalnego poziomu cukru we krwi cukrzyka, ale hormon ten nie powinien być również niebezpieczny dla innych narządów, tkanek organizmu człowieka..

Co to jest kalibracja strzykawki z insuliną

Już przy pierwszych preparatach z insuliną 1 ml roztworu zawierało tylko 1 U. Dopiero z czasem koncentracja wzrastała. Na terenie Federacji Rosyjskiej powszechne są butelki z symbolami oznaczeń - U-40 lub 40 jednostek / ml. Oznacza to, że 40 U jest zatężane w 1 ml roztworu..

Uzupełnieniem nowoczesnych strzykawek jest przemyślana kalibracja, która pozwoli wprowadzić wymaganą dawkę, unikając ryzyka nieoczekiwanego przedawkowania. Wszystkie niuanse dotyczące stosowania strzykawek z kalibracją wyjaśnia lekarz prowadzący, wybierając lek dla cukrzyka po raz pierwszy lub w momencie korekty starego schematu leczenia.

Z czego zrobiona jest insulina dla diabetyków: nowoczesne metody produkcji i produkcji

Insulina to hormon odgrywający kluczową rolę w normalnym funkcjonowaniu organizmu człowieka. Jest wytwarzany przez komórki trzustki i sprzyja wchłanianiu glukozy, która jest głównym źródłem energii i głównym pokarmem dla mózgu..

Ale czasami, z tego czy innego powodu, wydzielanie insuliny w organizmie jest znacznie zmniejszone lub całkowicie ustaje, jak być i jak pomóc. Prowadzi to do poważnych zaburzeń metabolizmu węglowodanów i rozwoju tak groźnej choroby jak cukrzyca..

Bez szybkiego i odpowiedniego leczenia choroba ta może prowadzić do poważnych konsekwencji, w tym utraty wzroku i kończyn. Jedynym sposobem zapobiegania rozwojowi powikłań jest regularne wstrzykiwanie sztucznie uzyskanej insuliny..

Ale z czego składa się insulina dla diabetyków i jak wpływa na organizm pacjenta? Te pytania są interesujące dla wielu osób, u których zdiagnozowano cukrzycę. Aby to zrozumieć, należy wziąć pod uwagę wszystkie metody otrzymywania insuliny..

Odmiany

Nowoczesne preparaty insuliny różnią się w następujący sposób:

  • Źródło pochodzenia;
  • Czas trwania działania;
  • pH roztworu (kwaśne lub obojętne);
  • Obecność w składzie konserwantów (fenol, krezol, fenol-krezol, metyloparaben);
  • Stężenie insuliny - 40, 80, 100, 200, 500 U / ml.

Znaki te wpływają na jakość leku, jego koszt i stopień wpływu na organizm..

Źródła

W zależności od źródła odbioru preparaty insuliny dzielą się na dwie główne grupy:

Zwierząt. Otrzymywane są z trzustki bydła i świń. Mogą być niebezpieczne, ponieważ często powodują poważne reakcje alergiczne. Dotyczy to zwłaszcza insuliny bydlęcej, która zawiera trzy nietypowe dla człowieka aminokwasy. Insulina wieprzowa jest bezpieczniejsza, ponieważ różni się tylko jednym aminokwasem. Dlatego jest częściej stosowany w leczeniu cukrzycy..

Człowiek. Są one dwojakiego rodzaju: analogiczne do ludzkiej lub półsyntetyczne, otrzymywane z insuliny świńskiej w wyniku transformacji enzymatycznej oraz ludzkie lub rekombinowane DNA, które są produkowane przez bakterie E. coli dzięki osiągnięciom inżynierii genetycznej. Te preparaty insuliny są całkowicie identyczne z hormonem wytwarzanym przez ludzką trzustkę..

Obecnie insulina pochodzenia ludzkiego i zwierzęcego jest szeroko stosowana w leczeniu cukrzycy. Współczesna produkcja insuliny zwierzęcej zakłada najwyższy stopień oczyszczenia leku.

Pomaga to pozbyć się niechcianych zanieczyszczeń, takich jak proinsulina, glukagon, somatostatyna, białka, polipeptydy, które mogą powodować poważne skutki uboczne..

Za najlepszy lek pochodzenia zwierzęcego uważa się nowoczesną insulinę mono-szczytową, czyli wytwarzaną z wydzielaniem „szczytowej” insuliny.

Czas trwania działania

Produkcja insuliny odbywa się za pomocą różnych technologii, co pozwala na uzyskanie leków o różnym czasie działania, a mianowicie:

  • ultrakrótkie działanie;
  • krótka akcja;
  • przedłużone działanie;
  • średni czas działania;
  • długo działające;
  • połączone działanie.

Insuliny o ultrakrótkim działaniu. Te preparaty insuliny różnią się tym, że zaczynają działać natychmiast po wstrzyknięciu i osiągają maksimum w ciągu 60-90 minut. Ich całkowity czas działania nie przekracza 3-4 godzin..

Istnieją dwa główne typy insuliny o ultra krótkim czasie działania - Lizpro i Aspart. Uzyskanie insuliny Lizpro odbywa się poprzez przegrupowanie dwóch reszt aminokwasowych w cząsteczce hormonu, a mianowicie lizyny i proliny.

Dzięki takiej modyfikacji cząsteczki można uniknąć tworzenia się heksamerów i przyspieszyć ich rozkład na monomery, co oznacza poprawę wchłaniania insuliny. Pozwala to uzyskać preparat insulinowy, który dostaje się do krwi pacjenta trzy razy szybciej niż naturalna insulina ludzka..

Inną bardzo krótko działającą insuliną jest Aspart. Metody otrzymywania insuliny Asparta są pod wieloma względami podobne do produkcji Lispro, tylko w tym przypadku prolinę zastępuje ujemnie naładowany kwas asparaginowy.

Podobnie jak Lispro, Aspart szybko rozkłada się na monomery i dlatego jest prawie natychmiast wchłaniany do krwi. Wszystkie ultrakrótko działające preparaty insuliny można podawać bezpośrednio przed posiłkami lub bezpośrednio po ich zażyciu..

Insuliny krótko działające. Te insuliny są roztworami buforowymi o obojętnym pH (6,6 do 8,0). Zaleca się je podawać podskórnie jako insulinę, ale w razie potrzeby można stosować zastrzyki domięśniowe lub zakraplacze.

Te preparaty insuliny zaczynają działać w ciągu 20 minut po wejściu do organizmu. Ich działanie trwa stosunkowo krótko - nie dłużej niż 6 godzin, a maksymalne osiąga po 2 godzinach.

Insuliny krótko działające są produkowane głównie do leczenia pacjentów z cukrzycą w warunkach szpitalnych. Skutecznie pomagają pacjentom ze śpiączką cukrzycową i napadową. Ponadto pozwalają najdokładniej określić wymaganą dla pacjenta dawkę insuliny..

Insuliny o średnim działaniu. Leki te rozpuszczają się znacznie gorzej niż krótko działające insuliny. Dlatego wolniej dostarczają krew, co znacznie zwiększa ich działanie hipoglikemiczne..

Uzyskanie insuliny o średnim czasie działania uzyskuje się poprzez wprowadzenie do ich składu specjalnego przedłużacza - cynku lub protaminy (izofan, protafan, basal).

Takie preparaty insuliny są dostępne w postaci zawiesin, z pewną ilością kryształów cynku lub protaminy (najczęściej protamina Hagedorn i izofan). Przedłużacze znacząco wydłużają czas wchłaniania leku z tkanki podskórnej, co znacząco wydłuża czas przenikania insuliny do krwi.

Insuliny długo działające. Jest to najnowocześniejsza produkcja insuliny, która stała się możliwa dzięki rozwojowi technologii rekombinacji DNA. Pierwszym długo działającym lekiem insulinowym był Glargin, który jest dokładnym analogiem hormonu wytwarzanego przez ludzką trzustkę..

W tym celu przeprowadza się złożoną modyfikację cząsteczki insuliny, polegającą na zastąpieniu asparaginy glicyną, a następnie dodaniu dwóch reszt argininy.

Glargin jest produkowany w postaci przezroczystego roztworu o charakterystycznym kwaśnym pH 4. Takie pH umożliwia stabilizację heksamerów insuliny, a tym samym zapewnia długotrwałe i przewidywalne wchłanianie leku do krwi pacjenta. Jednak ze względu na kwaśne pH nie zaleca się łączenia preparatu Glargin z krótko działającymi insulinami, które na ogół mają neutralne pH..

Większość preparatów insulinowych ma tzw. „Szczyt działania”, po osiągnięciu którego obserwuje się najwyższe stężenie insuliny we krwi pacjenta. Jednak główną cechą Glargina jest to, że nie ma on oczywistego szczytu akcji..

Wystarczy jedno wstrzyknięcie leku dziennie, aby zapewnić pacjentowi niezawodną, ​​wolną od szczytów kontrolę glikemii przez następne 24 godziny. Osiąga się to dzięki temu, że Glargin wchłania się z tkanki podskórnej z jednakową szybkością przez cały okres działania.

Leki insulinowe długo działające są produkowane w różnych formach i mogą wywoływać u pacjenta efekt hipoglikemiczny do 36 godzin z rzędu. Pomaga to znacznie zmniejszyć liczbę wstrzyknięć insuliny dziennie, a tym samym znacznie ułatwia życie osobom chorym na cukrzycę..

Należy zauważyć, że Glargin jest zalecany wyłącznie do wstrzyknięć podskórnych i domięśniowych. Ten lek nie jest odpowiedni do leczenia stanów śpiączki lub stanu przedśpiączkowego u pacjentów z cukrzycą.

Połączone leki. Leki te są dostępne w postaci zawiesiny, która zawiera krótko działający obojętny roztwór insuliny i insuliny o średnim działaniu z izofanem.

Takie leki pozwalają na wstrzyknięcie do organizmu insuliny o różnym czasie działania za jednym zastrzykiem, co oznacza uniknięcie dodatkowych zastrzyków.

Środki dezynfekujące

Dezynfekcja preparatów insulinowych ma ogromne znaczenie dla bezpieczeństwa pacjenta, ponieważ są one wstrzykiwane do jego organizmu i przenoszone wraz z krwią do wszystkich narządów wewnętrznych i tkanek..

Niektóre substancje mają określone działanie bakteriobójcze, które są dodawane do składu insuliny nie tylko jako środek dezynfekujący, ale także jako konserwanty. Należą do nich krezol, fenol i parabenzoesan metylu. Ponadto wyraźne działanie przeciwbakteryjne jest również charakterystyczne dla jonów cynku, które są częścią niektórych roztworów insuliny..

Wielopoziomowa ochrona przed infekcją bakteryjną, którą osiąga się poprzez dodanie konserwantów i innych środków antyseptycznych, zapobiega rozwojowi wielu poważnych powikłań. W końcu wielokrotne wstrzyknięcie igły strzykawki do fiolki z insuliną może spowodować zakażenie leku patogennymi bakteriami..

Jednak bakteriobójcze właściwości roztworu pomagają niszczyć szkodliwe mikroorganizmy i zapewniają bezpieczeństwo dla pacjenta. Z tego powodu osoby chore na cukrzycę mogą używać tej samej strzykawki do wstrzyknięć podskórnych insuliny do 7 razy z rzędu..

Kolejną zaletą obecności konserwantów w składzie insuliny jest brak konieczności dezynfekcji skóry przed wstrzyknięciem. Ale jest to możliwe tylko przy użyciu specjalnych strzykawek insulinowych wyposażonych w bardzo cienką igłę..

Należy podkreślić, że obecność konserwantów w insulinie nie wpływa negatywnie na właściwości leku i jest całkowicie bezpieczna dla pacjenta..

Wynik

Obecnie insulina otrzymywana zarówno z trzustki zwierzęcej, jak i nowoczesnych metod inżynierii genetycznej jest szeroko stosowana do wytwarzania wielu leków..

Najbardziej preferowane do codziennej insulinoterapii są wysoce oczyszczone rekombinowane ludzkie insuliny DNA, które charakteryzują się najniższą antygenowością, a zatem praktycznie nie wywołują reakcji alergicznych. Ponadto preparaty na bazie analogów insuliny ludzkiej charakteryzują się wysoką jakością i bezpieczeństwem..

Preparaty insulinowe sprzedawane są w szklanych butelkach o różnych pojemnościach, hermetycznie zamkniętych gumowymi korkami i pokrytych aluminiowym walcem. Ponadto można je kupić w specjalnych strzykawkach insulinowych, a także w długopisach, które są szczególnie wygodne dla dzieci..

Obecnie opracowywane są zasadniczo nowe formy preparatów insulinowych, które będą wprowadzane do organizmu drogą donosową, czyli przez błonę śluzową nosa..

Stwierdzono, że łącząc insulinę z detergentem można stworzyć preparat w postaci aerozolu, który osiągnąłby wymagane stężenie we krwi pacjenta tak szybko, jak przy wstrzyknięciu dożylnym. Ponadto opracowywane są nowsze doustne produkty insulinowe, które można przyjmować doustnie..

Do chwili obecnej te typy insulin są nadal na etapie opracowywania lub przechodzą niezbędne testy kliniczne. Jednak jest dość oczywiste, że w najbliższej przyszłości pojawią się preparaty insuliny, których nie trzeba będzie wstrzykiwać strzykawkami..

Najnowsze produkty insulinowe będą produkowane w postaci sprayów, które wystarczy rozpylić na błonę śluzową nosa lub ust, aby w pełni zaspokoić zapotrzebowanie organizmu na insulinę..

Produkcja insuliny w Rosji

Według statystyk około 10 milionów mieszkańców Rosji ma rozpoznaną cukrzycę. Ustalono, że taka dolegliwość związana jest przede wszystkim z zakłóceniem procesu produkcji własnej insuliny przez komórki trzustki. W takim przypadku normalny metabolizm pacjenta jest całkowicie zakłócony. Rozwiązaniem jest codzienne wstrzykiwanie insuliny do organizmu. Obecny przebieg programu państwowego ma na celu zapewnienie, że wszystkie niezbędne leki powstają w krajowych przedsiębiorstwach. W wektorze tym rozwija się również produkcja insuliny..

Aktualna sytuacja w Rosji

Kiedyś wyszło zalecenie Światowej Organizacji Zdrowia, które dosłownie mówi, że każdy kraj o populacji powyżej 50 milionów ludzi powinien otworzyć własne fabryki do produkcji tego leku. W przeciwnym razie diabetycy mogą mieć sporadyczne trudności w uzyskaniu potrzebnych im leków, co jest niedopuszczalne. W Rosji tylko jednej firmie farmaceutycznej udało się w pełni stworzyć własne zakłady produkcji insuliny - Geropharm.

Obecnie na rynku dostępne są dwa rodzaje produktów wytwarzanych w kraju. Insuliny są dostarczane jako substancje lub jako leki. Niedawne zmiany polityczne i nałożenie sankcji na import zagranicznych produktów zmusiły rząd do jak najszybszego uruchomienia wyższych mocy produkcyjnych. Ponadto na terenie miasta Puszchino planowane jest stworzenie całego kompleksu, który uwolni wszystkie rodzaje hormonów.

Importuj możliwości zastępowania

W tej chwili jest zdecydowanie za wcześnie, aby mówić o całkowitym wycofaniu krajowego produktu i jego konkurencji z dużymi zachodnimi firmami. Jednak w ciągu 15 lat rosyjska insulina jest w stanie zająć 30-40 procent wszystkich hormonów sprzedawanych w kraju. Pierwsze próby takich reform zaczęły się jeszcze w czasach ZSRR, ale wytwarzany w tamtych latach lek był pochodzenia zwierzęcego, a stopień jego oczyszczenia pozostawiał wiele do życzenia..

W 1990 r. Reorganizacja częściowo się nie powiodła z tego prostego powodu, że kraj borykał się z poważnymi problemami finansowymi. Obecnie małe branże stopniowo zaczynają nabierać rozpędu. Wiele firm w Rosji próbowało stabilnych dostaw produktu do aptek, ale jednocześnie stosowało obcą substancję. W obecnych realiach jest zbyt wcześnie, aby mieć nadzieję na całkowite zastąpienie importowanej insuliny.

Ostatnie zmiany i postęp

Otwarcie jednego z nowych zakładów produkcyjnych planowano na 2017 rok. Koszt produktu końcowego powinien być niższy niż w przypadku zagranicznych odpowiedników. Dlatego firma planowała osiągnąć zdrową konkurencję. Program miał na celu rozwiązanie wielu problemów związanych z cukrzycą w kraju, a także poprawę sytuacji finansowej..

Ponadto w rejonie Moskwy zamierzają zbudować własną wytwórnię insuliny, w której produkt nie będzie gorszy jakościowo od importowanych próbek. Obecnie fabryka ta z powodzeniem produkuje rocznie około 650 kg substancji..

Państwo planuje debugować produkcję hormonów zarówno o ultrakrótkim, jak i długotrwałym działaniu. W sumie są cztery stanowiska, które wkrótce będą musiały zapełnić lady apteczne. Konsumentowi końcowemu zaoferowane zostaną różne formy produktu, w tym fiolki, strzykawki, długopisy jednorazowe i wielokrotnego użytku, a także specjalne naboje..

Kontrola jakości wytwarzanych produktów

Naukowcy odkryli, że insulina modyfikowana genetycznie jest najbardziej optymalnym hormonem, który nie powoduje skutków ubocznych. Jego fizjologiczne właściwości i właściwości są prawie całkowicie identyczne z właściwościami naturalnej wersji. Oczywiście przede wszystkim przeprowadzono testy i testy, ponieważ kontrola jakości kładzie się przede wszystkim na produkcję insuliny. Badania naukowe wykazały dobry pozytywny wpływ stosowania leku, wystarczający poziom obniżenia poziomu glukozy we krwi i całkowity brak jakichkolwiek objawów alergicznych przy długotrwałej ekspozycji.

Eksperci doszli do wniosku, że przejście pacjentów na nowe leki produkowane w kraju nie powinno powodować dyskomfortu i dolegliwości. Ponadto przed rozpoczęciem produkcji insuliny przeprowadzono dodatkowe testy dla leków Rinsulin R i Rinsulin NPH. W tym przypadku badacze nie zauważyli żadnych istotnych różnic w stosunku do zagranicznych odpowiedników. Dla konsumentów końcowych najwygodniejsze było to, że nie muszą jednak zmieniać zwykłej rutyny przyjmowania i dawkowania hormonu, a także samej metody zabiegu.

Opis technologii produkcji

Proces obejmuje wszystkie główne etapy wytwarzania dowolnego produktu biotechnologicznego. Końcowa insulina jest krystaliczna. Następnie służy do opracowywania roztworów iniekcyjnych przeznaczonych dla cukrzyków typu 1 i 2. W sumie w technologii wytwarzania insuliny można wyróżnić siedem głównych etapów, które wymieniono poniżej..

  1. Wstępny. Przeprowadzane jest przygotowanie i oczyszczanie wody, powietrza i pomieszczeń przemysłowych, sprzęt jest sterylizowany. Następnie w wyniku syntezy chemicznej powstaje pierwotny łańcuch cząsteczek.
  2. Przygotowanie roztworów odżywczych i hodowla komórek. Właściwe geny są wprowadzane do żywej materii, aby wytworzyć wymagany związek.
  3. Proces uprawy zawiesinowej. Komórki hoduje się w specjalnych bioreaktorach.
  4. Podkreślanie kultury. Woda jest oddzielana, a komórki osadzane i filtrowane, aby zachować maksymalną integralność.
  5. Chromatograficzne oczyszczanie substancji. Stosuje się różnorodne metody, w tym przepuszczalność czołową, żelową i wymianę anionów.
  6. Uzyskanie kultury białkowej. Syntetyzowana jest nieprzygotowana cząsteczka insuliny.
  7. Suszenie sublimacyjne z pieca. Również na tym etapie sprawdzana jest zgodność produktu z normą, opakowanie, oznakowanie i wysyłka.

Zalety insuliny domowej

Naukowcy planują zastosować specjalną technikę do produkcji leku. W trakcie przygotowań technologii do produkcji na dużą skalę produktu inżynierii genetycznej, jednocześnie w Rosji budowane są nowe zakłady do produkcji insuliny. Tym samym infrastruktura znajduje się obecnie w fazie aktywnego wzrostu i rozwoju..

Insulina krajowa będzie produkowana w pełnym cyklu, co jest innowacją w światowej praktyce. Substancje będą musiały być importowane od partnerów zagranicznych lub produkowane we własnym zakresie. Najprawdopodobniej obie opcje zostaną w razie potrzeby połączone. Bieżące badania prowadzone są w oparciu o Moskiewski Instytut Chemii Bioorganicznej Rosyjskiej Akademii Nauk w Oboleńsku. Należy zauważyć, że ta organizacja nie ustanawia masowej produkcji, a jedynie bada kwestię późniejszego wzrostu mocy produkcyjnych w przemyśle..

Cechy produkcji w Rosji

Planowane jest również wprowadzenie zaawansowanych technologii. Na przykład do produkcji insuliny w Rosji testowane są metody separacji, filtracji żelowej, obróbki enzymatycznej, renaturacji i oczyszczania chromatograficznego. Nowoczesne wyposażenie funkcjonującej już Zakładu Biotechnologii pozwala na pakowanie gotowych produktów w specjalne wielodawkowe jednorazowe pojemniki, które nazywane są potocznie wkładami.

Eksperci zapewniają, że w produkcji leków przestrzegają wszystkich międzynarodowych standardów. Cały personel jest starannie dobierany i testowany pod kątem umiejętności praktycznych i wiedzy teoretycznej z przedmiotu..

Klasyfikacja rosyjskiego leku

Pomimo szczególnego nacisku na genetycznie zmodyfikowaną wersję podczas produkcji, krajowa technika pozwala na poruszanie się w innych kierunkach. Na przykład, do produkcji insuliny wolno wykorzystywać jej ludzką lub biosyntetyczną genezę. Naukowcy badają również perspektywy wydobywania niezbędnych substancji ze świń, wielorybów i bydła..

Wytwarzana insulina będzie się różnić na przykład czasem trwania ekspozycji, co może być bezpośrednio związane z wymaganą częstością podawania przez pacjenta. Częstotliwość codziennego użytkowania waha się od dwóch do sześciu razy. Dzięki takiej insulinoterapii nastąpi pełnoprawna imitacja fizjologicznego procesu uwalniania tego hormonu w organizmie człowieka..

Przyszłość produkcji krajowej

Eksperci branżowi stwierdzili, że istnieją natychmiastowe plany zastąpienia leku diabetykami. Jeśli dzisiaj, prawie zawsze, wprowadzenie substancji następuje poprzez zastrzyk, to w przyszłości ta opcja zostanie zmieniona na specjalne plastry lub sztuczną trzustkę. Rozwój oczywiście wciąż trwa tylko na papierze, ale produkcja insuliny już się aktywnie rozwija..

Top