Dezvoltarea și unificarea metodelor de analiză și standardizare a preparatelor de insulină utilizând cromatografie lichidă de înaltă presiune în fază inversă (RP HPLC) Pikhtar Anatoly Vasilievich

  • Diagnosticare

Această teză de disertație ar trebui să meargă la bibliotecă în viitorul apropiat.
Anunță-te despre admitere

Teza - 480 ruble., Livrare 10 minute, non-stop, șapte zile pe săptămână și sărbători.

Rezumat - 240 ruble, livrare 1-3 ore, de la 10-19 (ora Moscovei), cu excepția duminicii

Pihtar Anatoly Vasilyevich. Dezvoltarea și unificarea metodelor de analiză și standardizare a preparatelor de insulină utilizând cromatografie lichidă de înaltă presiune în fază inversă (RP HPLC): disertație. Candidat de Științe farmaceutice: 15.00.02 / Pihtar Anatoly Vasilievich; [Locul de protecție: Academia Medicală din Moscova].- Moscova, 2005.- 139 pp.: Il.

Conținutul pentru disertație

CAPITOLUL 1. Revizuirea literaturii 11

1. Rolul insulinei în tratamentul diabetului zaharat 11

2. Biosinteza și acțiunea biologică a insulinei 12

3. Caracteristicile generale ale proprietăților fizico-chimice și farmaceutice ale insulinei 15

4. Preparatele de insulină 24

5. Metode de producție, standardizare și controlul calității preparatelor de insulină 31

6. Utilizarea HPLC în analiza farmaceutică a insulinei. 46

CAPITOLUL 2. Declarația problemei 50

CAPITOLUL 3. Studiul influenței diferiților factori asupra comportamentului cromatografic al insulinei în condițiile RP HPLC 56

1. Metode și materiale 57

2. Discutarea rezultatelor 62

2.1. Influența compoziției soluției tampon 62

2.2. Efectul concentrației de sulfat de sodiu 68

2.3. Efectul temperaturii coloanei cromatografice 70

2.4. Efectul modificatorului organic 75

2.5. Influența lungimii radicalului alchil al fazei 80 grefate

2.6. Influența lungimii coloanei cromatografice 80

CAPITOLUL 4. Îmbunătățirea metodelor farmacopeei de analiză a preparatelor de insulină pe baza utilizării RP HPLC 82

1. Selectarea condițiilor optime pentru determinarea cromatografică a insulinei și a impurităților sale în preparatele medicamentoase 82

2. Caracteristicile metrologice ale metodei 84

3. Aplicarea metodologiei dezvoltate pentru testarea preparatelor oficiale de insulină 95

CAPITOLUL 5. Dezvoltarea metodelor de analiză a formelor de dozaj injectabile de izofan-insulină pe baza metodei PF HPLC 107

1. Alegerea condițiilor pentru determinarea cromatografică a protaminei în formele de dozare ale izofan-insulinei 110

2. Studiul profilurilor cromatografice ale protaminelor izolate din diferite specii de pești 121

3. Metodă de determinare a protaminei în preparate de izofan-insulină 123

4. Validarea metodologiei dezvoltate 125

Concluzii generale 136

Referințe 139

Caracteristicile generale ale proprietăților fizico-chimice și farmaceutice ale insulinei

Din punct de vedere chimic, insulina este o mică proteină globulară cu o greutate moleculară de până la 6000 Da. În același timp, trebuie remarcat faptul că insulina este un nume comun pentru o întreagă familie de proteine ​​omoloage de origine naturală și artificială cu o activitate biologică caracteristică comună. Natura proteinică a insulinei a fost stabilită în 1928 [52]. Este printre proteinele care produc reacția biuret și reacția Pauli. Structura insulinei a fost stabilită pe deplin la începutul anilor '50. Compoziția chimică elementară a insulinelor de diferite origini este caracterizată prin cifrele date în tabelul 1 [40].

Compoziție aminoacidă. Cele mai multe molecule de insulină conțin 51 reziduuri de aminoacizi, dintre care 17 aminoacizi sunt găsiți în majoritatea proteinelor cunoscute.

O caracteristică caracteristică a compoziției de aminoacizi a insulinei bovine, porcine și umane este triptofanul și metionina. Compoziția de aminoacizi a acestor tipuri de insulină este prezentată în tabelul 2 [40,46].

Invariant pentru toate tipurile de insulină este conținutul de cistină (6 resturi de jumătate de cistină). În plus, molecula de insulină de toate tipurile conține 6 grupări amidice (asparagină, glutamină).

Când se eliberează insulina, împreună cu fracția principală, se pot observa fracții de forme de insulină deamidate. În mediul acid, în procesul de deamidare, toate cele 6 grupe amidice pot fi divizate treptat, iar mobilitatea electroforetică și cromatografică a modificărilor insulinei [40]. Formarea formelor de deamidate de insulină poate fi evaluată prin rezultatele determinării amoniacului. Pentru forma integrală de insulină, se determină 6 moli de amoniac pe 1 mol de proteină, iar pentru formele deamidate această valoare poate fi de la 5 la 0.

Structura primară a insulinei. Structura primară a insulinei a fost descifrată de grupul Sanger în 1945-1955. Folosind un număr de metode cromatografice care au făcut posibilă separarea și identificarea diferitelor peptide, aminoacizi și derivații lor, Sanger a reușit să stabilească structura primară a insulinei bovine [130,131,132,133,134,135]. Studii suplimentare de insulină de origini diferite, folosind o varietate de metode fizico-chimice, inclusiv metoda de Edman pentru a determina întreaga secvență de aminoacizi a peptidelor lungi au confirmat constatările structurii Senger et al insulinei [bb].

Până în prezent structura primară a insulinei a fost determinată de reprezentanții a 24 de specii aparținând 4 clase de animale: mamifere, păsări, pești și ciclocomi [14]. Cercetările privind insulina de origine diferită continuă [71,72,73].

Structura insulinei la diferite animale este similară, dar nu identică. În structura sa primară, insulina umană este similară cu cea a porcului, a câinelui, a balenelor de spermatozoizi și a insulinelor de iepure, care diferă doar într-un singur aminoacid [40]. Diferă de insulina bovină de trei aminoacizi. Într-o măsură mai mare, insulina umană nu este similară cu insulina porcului guineen, a păsărilor și a peștilor [40]. Diferențele în secvența de aminoacizi a insulinelor umane, porcine și bovine sunt prezentate în Tabelul 3.

În ciuda diferențelor structurale, toate tipurile de insuline au activitate biologică similară, adică cauza efectului hipoglicemic. Cu toate acestea, valoarea prezentat activitate biologică depinde puternic de specii de plante și este în intervalul de la 11 UI / mg (insulină cod din Marea Nordului) și 62 UI / mg (curcan insulină și pui), în care activitatea insulinei umane este de ordinul a 25-30 UI / mg [40]. Cu cât sunt mai mari diferențele interspecifice, cu atât este mai mare diferența în activitatea biologică a insulinei corespunzătoare.

O moleculă de insulină activă funcțional constă din două lanțuri polipeptidice (catenele A și B) legate prin legături disulfidice; o legătură este formată de cele șapte reziduuri de aminoacizi ale ambelor lanțuri, a doua legătură disulfidică este formată de restul de 20 al lanțului A și de al 19-lea rest al lanțului B (figura 2). În plus, există oa treia legătură disulfidică în moleculă de insulină, care este intra-lanț și conectează resturile lanțului 6 și 11 din lanțul A [59,117].

Structura secundară Folosind diferite metode de cercetare fizico-chimică și fizică, sa demonstrat că molecula de insulină are o structură spațială (conformație) foarte ordonată, care contribuie la implementarea funcțiilor biologice specifice [14]. În moleculă de insulină nativă, ambele foi cc-helix și p-fold sunt prezente simultan. În plus, există zone cu structură și structură dezordonate <3-петли. Участки, имеющие форму а-спирали, составляют 57 %, 6 % приходится на [3-складчатую структуру, 10 % построено в виде р-петли, оставшиеся 27 % не имеют упорядоченной структуры (рисунок 3) [25].

Când se încălzește o soluție acidă de insulină (pH 2,3-2,5) la o temperatură de +100 ° C și se răcește rapid la -80 ° C, se formează așa numita insulină fibrilă - o formă complet inactivă a hormonului [27]. Introducerea fibrelor fibroase de fibre într-o soluție de insulină activă determină precipitarea cantitativă spontană a insulinei sub formă de fibrilă [14,17].

Metode de producție, standardizare și controlul calității preparatelor de insulină

Obținerea speciilor de insulină animală. Producția industrială de insulină de carne de vită și de porc a fost stabilită aproape simultan într-un număr de țări, la scurt timp după descoperirea insulinei în 1921 [63]. De atunci, conceptul de obținere a insulinei a rămas practic neschimbat (tabelul b) [17, 18]. Materiile prime pentru producția de specii de animale de insulină sunt pancreasul bovinelor de sacrificare utilizate pentru alimente.

Cea mai importantă sarcină în producerea de insulină este purificarea ei - eliberarea de substanțe din impuritățile asociate, care reduc activitatea biologică, provoacă reacții imunologice sau sunt potențial periculoase pentru sănătatea pacientului. De exemplu, după câțiva ani de utilizare a insulinei prost purificate în sângele pacientului, pot exista până la 5.000 UI de insulină legată de anticorpi. Anticorpii la insulină afectează în mod semnificativ profilul acțiunii sale și, prin urmare, contribuie la cursul labil al diabetului.

Prima metodă de purificare a insulinei a fost recristalizarea în prezența sărurilor de zinc. În 1945, s-a arătat că recristalizarea șapte ori a insulinei reduce semnificativ nivelul reacțiilor alergice la pacienți, comparativ cu preparatele oficiale de insulină din acea perioadă [63].

extracție contracurent (PE), cromatografia de partiție (PX), cromatografia de schimb ionic (IOC) diskelek-troforeza (DEF) și cromatografia de excludere pe gel (GEH) [63], utilizând un număr de probe de insulină metode Eterogenitatea după cristalizare și un singur show de cristalizare.

S-a constatat că impuritățile principale sunt concomitent cu insulină: proinsulina, intermediarii, covalenta dimer insulină, monodezamidoinsulin și monoetilinsulin monoarginin, precum și un număr de compuși cu masa moleculară înaltă nu sunt insulina naturale. Concluzii generalizate ale studiilor, luând în considerare informațiile despre activitatea imunologică detectate impurități [138], concluzia a fost necesitatea unei purificări suplimentare a substanțelor de insulină, astfel încât metodele de analiză și DEF GEH detectată o singură componentă - insulina corespunzătoare.

Pentru a rezolva problema purificării insulinei în 1950, a fost propusă metoda HEC, iar în 1970, metoda cromatografiei cu schimb de anioni (AOX). Sa constatat că insulina, purificată prin metoda AOX, conține aproximativ 500 ppm (părți per milion) de impurități cu activitate proinsulină [137]. Purificarea suplimentară a insulinei utilizând cromatografia lichidă de înaltă presiune pe faze inverse (RP HPLC) reduce conținutul fracțiunilor imunogene la limita detectării lor [63].

O revizuire a evoluțiilor actuale în domeniul purificării cromatografice a insulinei este prezentată în [96]. Insulina, purificată secvențial, utilizând IOC și GEC, se numește insulină monocomponentă [63]. Obținerea de insulină umană. Căutarea metodelor de obținere a insulinei umane se datorează două circumstanțe. Pe de o parte, urgența problemei materiilor prime în cazul producției de insulină animală, pe de altă parte, dezvoltarea rapidă a științei în acest domeniu a oferit o adevărată oportunitate de a aduce ideea la viață. În 1979 și 1981 aproape simultan, au fost dezvoltate două metode de obținere a insulinei umane - biosintetice și semisintetice [102, 108]. În 1981, compania Novo Nordisk, pentru prima dată în lume, a început producția în serie a insulinei semisintetice umane. Metoda utilizată de companie se bazează pe înlocuirea enzimatică și chimică a Al în moleculă de insulină porcină cu restul de Tre [61]. Această metodă depinde direct de obținerea cantității necesare de insulină porcină, ceea ce reduce valoarea sa economică. Posibilitatea de obținere a insulinei umane prin metoda biosintetice a apărut odată cu dezvoltarea tehnologiei ADN recombinant [10]. Lucrările la producția de insulină cu tehnologie genetică au început acum 25 de ani. În 1978, s-a raportat că s-a obținut o tulpină de E. coli producătoare de proinsulinare de șobolan. În 1979, studiile efectuate de Genentech au reușit să cloneze în E. coli genele care codifică secvențele de aminoacizi pentru. lanțurile de insulină A și B incluse în regiunea p-halo-tacidază a plasmidei pBR322 [10,102]. In 1981 a fost sintetizat analog proinsulina gena - mini-proinsulina-C, în care 35-ulcerative segmentul C-peptid se înlocuiește cu șase aminoacizi: arg-arg-gly-ser-lys-arg și arată expresia în E.coli. În 1982, Eli Lilly a început prima producție industrială de insulină umană din lume folosind tehnologia cu două lanțuri, dezvoltată în colaborare cu Genentech [102]. În prezent, sa demonstrat posibilitatea de a obține insulină umană cu ajutorul diferitelor sisteme de expresie [3,10,101,102]. Din punct de vedere economic, utilizarea speciilor modificate genetic de bacterii gram pozitive E. coli, dintre care multe sunt considerate supraproducători, prezintă un interes deosebit [3]. În același timp, s-au înregistrat progrese semnificative cu celulele de drojdie de Saccharomices cerevisiae [3,75]. Tabelul 7 enumeră principalele, comune diferitelor metode de producere a insulinei umane recombinante, etapele procesului tehnologic [3,10,63].

Aplicarea metodologiei dezvoltate pentru testarea preparatelor oficale de insulină

Cromatografia lichidă de înaltă presiune (HPLC) este o variantă a cromatografiei lichide în coloană în care faza mobilă - eluent - trece prin sorbentul care umple coloana la viteză mare datorită unei presiuni semnificative (până la 400x105 Pa) la intrarea în coloană [11].

Ca o modalitate de a analiza amestecurile complexe de substanțe, HPLC a apărut cu puțin peste 30 de ani în urmă. Utilizarea sorbentului cu un diametru de particule de 3-10 μm a determinat o creștere accentuată a eficienței separării cromatografice în comparație cu versiunea clasică a cromatografiei lichide pe coloană. Prin urmare, HPLC este adesea denumită cromatografie lichidă de înaltă performanță (HPLC). Caracteristicile instrumentale ale utilizării HPLC sunt descrise în detaliu în numeroase manuale [49.50] și în secțiunile relevante ale farmacopeei de conducere [79, 150]. Pentru HPLC, sa dezvoltat și se produce o gamă largă de sorbenți. Potrivit autorilor sondajului [51] - aproximativ 100 de firme din întreaga lume produc mai mult de 300 de tipuri de nume de sorbent. Istoria, starea actuală și perspectivele dezvoltării metodei sunt discutate în recenzii [51] și [77.78].

În diferitele sale variante, metoda HPLC este larg utilizată în analiza farmaceutică (controlul producției și testarea calității medicamentului). Metoda este inclusă în toate farmacopeile de frunte ale lumii. Această metodă este descrisă cel mai bine în Farmacopeile europene și americane. HPLC este utilizat pentru a identifica medicamente, pentru a determina puritatea, compoziția fracționată a masei moleculare și analiza cantitativă. În US Pharmacopoeia 28 ed. aproximativ 30% din articolele private implică utilizarea HPLC. În Farmacopeea Europeană, ed. această cifră este de aproximativ 40%.

Prima metodă cromatografică pentru testarea insulinei a fost cromatografia lichidă de excludere a gelului de joasă presiune (GE ZhND). Principiul separării în condițiile HPLC se bazează pe capacitatea diferită a moleculelor de dimensiuni diferite de a penetra în porii gelului neutru, care servește ca o fază staționară. Diametrul hidrodinamic al monomerului și dimerului de insulină este proporțional cu masa moleculară și este de 2,69 și respectiv 5,50 nm [115].

În 1967, utilizând metoda GE-IHDD, s-a arătat că preparatele comerciale de insulină, purificate prin cristalizare, conțin impurități cu o greutate moleculară care depășesc greutatea moleculară a insulinei [63]. Pe cromatogramele insulinei porcine s-au găsit trei vârfuri, denumite în mod convențional ca componente a-, b- și c-. De atunci, au fost propuse un număr de sisteme cromatografice pentru a controla conținutul de impurități cu masă moleculară mare în preparatele de insulină. Separarea s-a efectuat pe xerogeluri de agaroză foarte înfundate (Bio-Gel P-30, Bio-Rad Lab.) Sau dextran (Sephadex G-50, Pharmacia Fine Chemicals), s-au folosit 1-3 M soluții de acid acetic ca IF [127]. Sensibilitatea ridicată a acestor sorbenți la compresia la presiuni care depășesc presiunea de umflare a matricei face ca aceste materiale să fie nepotrivite pentru funcționare în modul HPLC.

Utilizarea cromatografiei lichide de excludere a gelului la presiuni înalte (GE HPLC) pentru analiza insulinei a fost descrisă pentru prima dată în 1980, după dezvoltarea sorbentului macroporos tare compatibil cu apa și rezistând presiunilor mari. [151], separarea a fost efectuată pe coloane Protein-Pak 1-125 (Waters), TSK-Gel SW 2000 (Toho Soda Corp.), Bondagel (Pharmacia) în condiții de denaturare (combinație de soluție 7M de uree, acizi minerali și neionici detergenti). Nevoia de analiză a insulinei în condiții de denaturare este asociată cu capacitatea insulinei de a agrega în soluție. Pentru separarea insulinei în condițiile HPLC HPLC, a fost de asemenea descrisă utilizarea acidului acetic "eluțional" tradițional [152]. Utilizarea acidului acetic are mai multe avantaje - impact minim asupra structurii native a compușilor separați, disponibilitate, cost scăzut, în plus, un fapt important este capacitatea acidului acetic de a suprima asocierea insulinei.

În prezent, ghvd HPLC este o metodă farmacopeică pentru monitorizarea conținutului de impurități cu masă moleculară mare în substanțe și forme de dozare finite. Metoda este, de asemenea, utilizată pentru a determina conținutul de protamină în preparate izofan-insulină.

Utilizarea HPLC pentru fazele inverse (RP HPLC) pentru separarea bovinelor și a insulinei porcine pentru prima dată a demonstrat eficiența ridicată a acestei metode pentru analiza peptidelor asemănătoare insulinei cu o structură similară.

Mecanismul de separare a proteinelor și polipeptidelor în condițiile RP HPLC se bazează pe hidrofobicitatea diferită a moleculelor de insulină și a impurităților asociate. Până în prezent au fost descrise câteva zeci de metode pentru separarea cromatografică a insulinei de origine diferită și a derivaților acestora, incluzând proin-sulină, polipeptide pancreatice, derivați dezamido, dimer de insulină. [126] au arătat posibilitatea separării puiului, iepurelui, ovinelor și insulinei de cal. Insulina umană, de vită și de porc a fost de asemenea separată. Lloyd și Corran au publicat o metodă de separare a cărnii de vită, de porc, a insulinei umane și a formelor lor deamidate corespunzătoare [104].

Separarea se efectuează pe sorbenți de silicagel modificați, grupări metil, butii, octil, octadecil și fenil în mod izocratic sau gradient. Ca PF, se utilizează modificatori organici - acetonitril, alcool metilic, alcool izopropilic, amestecat cu soluții tampon apoase care conțin săruri anorganice și reactivi cu vapori de ioni. Detectarea vârfurilor se realizează în principal prin metoda spectrofotometrică la o lungime de undă de 190-220 nm, sunt descrise și metode fluorimetrice [103].

Analiza substanței și a formelor de dozare finite ale insulinei utilizând RP HPLC este descrisă în articole private din Farmacopeea Americană și Europeană [79,150]. Metoda este utilizată pentru a testa medicamentele din grupul specificat în termeni de "Authenticitate la insulină", ​​"Proteine ​​înrudite", "Determinare cantitativă" și "Insulină în soluție".

Literatura de cercetare descrie de asemenea utilizarea cromatografiei cu schimb de ioni și de afinitate pentru analiza insulinei [44, 102], însă aceste metode nu au fost utilizate pe scară largă în practica farmacopeei.

Alegerea condițiilor pentru determinarea cromatografică a protaminei în formele de dozare ale izofan-insulinei

O creștere a concentrației ionice a PF conduce, de obicei, la o creștere a raporturilor de capacitate a insulinei, care poate fi cauzată de un număr de factori: - creșterea concentrației de ioni reduce gradul de ionizare a grupelor încărcate ale moleculei de proteine, crescând hidrofobicitatea acesteia; - concentrația mare de cationi contribuie la screeningul grupurilor silanol libere pe suprafața staționară o fază care slăbește interacțiunea electrostatică nespecifică a grupărilor amino protonate ale proteinei cu matricea; - rezistența ionică ridicată afectează structura spațială a insulinei, ca urmare a modificării suprafeței disponibile interacțiunii cu sorbentul. Concentrația sărurilor anorganice din FS afectează forma vârfurilor și selectivitatea separării insulinei și a desamido-Asn-insulinei [143,144]. Cu o eluție izocratică pe soluția de sorbent LiChrosorb С, cu soluție de fosfat de sodiu 0,1 M (pH 2,3), un rezultat satisfăcător a fost obținut numai când s-a adăugat sulfat de sodiu la soluția tampon la o concentrație de 0,1 M. Majoritatea metodelor de analiză a insulinei incluse în articolele farmacopei și ND, se utilizează PF pe baza soluțiilor tampon cu un conținut de sulfat de sodiu egal cu 0,2 M. Un astfel de conținut ridicat de sulfat de sodiu afectează negativ reproductibilitatea rezultatelor cromatografiei datorită stratificării eluenților, soluțiile de sare foarte concentrate au un efect negativ asupra echipamentelor cromatografice, reducând durata de viață a acestora. Având în vedere că metodele de analiză farmacopeică au fost dezvoltate cu mai mult de 20 de ani în urmă, părea interesant să se studieze comportamentul cromatografic al insulinei sub OF-HPLC pe sorbenți cromatografici de ultima generație, în funcție de concentrația de sulfat de sodiu. În același timp, ei au încercat să afle dacă o reducere a conținutului de sulfat de sodiu în PF este permisă fără o deteriorare semnificativă a capacității de separare a sistemului cromatografic. Ca urmare a cercetării sa constatat că efectul concentrației sulfatului de sodiu în PF este diferit, în funcție de tipul fazei grefate, precum și de speciile de insulină. La sorbenți cu grupări altoite C4 și C selectivitatea separării vârfurilor de insulină umană și insulină umană desamido-Asn nu depinde de concentrația sulfatului de sodiu în. tampon în intervalul de la 0,05 M până la 0,2 M. La sorbentul Diaspher-110-C18, selectivitatea de separare a acestei perechi de vârfuri are un maxim la 0,05 M și un minim la 0,1 M (diagrama 4). Pe de altă parte, selectivitatea separării speciilor animale de insulină și a formelor AsnA21 desamidate corespunzătoare nu depinde de puterea ionică a soluției atunci când este separată pe un sorbent Diaspher-110-C18. Pe un sorbent cu grupări altoite C8, selectivitatea crește de la 1,25 la 1,28 cu o creștere a concentrației de sulfat de sodiu (figura 4). Pe un sorbent cu grupări C4 grefate, selectivitatea de separare în cazul insulinei de carne de vită este maximă la 0,1 M sulfat de sodiu și minim la 0,2 M. Pentru insulina de porc, nu există un maxim pronunțat la o concentrație de sulfat de sodiu de 0,1 M, în acest caz o creștere a concentrației ionice forțele au condus la o scădere a selectivității separării (figura 4). Numărul de plăci teoretice eficiente crește odată cu creșterea concentrației de sulfat de sodiu. Excepția este comportamentul insulinei umane pe sorbentul Diasfer-110-C8 (figura 5). Gradul de separare a vârfurilor de insulină și desamido-Asn-insulină crește odată cu creșterea rezistenței ionice a FS, indiferent de specia de insulină și de tipul fazei grefate (diagrama b). Prin reducerea concentrației de sulfat de sodiu de la 0,2 M la 0,1 M, gradul de separare a perechilor selectate de vârfuri scade în medie cu 5% pentru insulinele umane și porcine și cu 10% pentru insulina de vită. Având în vedere faptul că valoarea absolută a gradului de separare depășește 2,0, deteriorarea măsurată a capacității de separare a coloanei, în opinia noastră, nu este semnificativă. În consecință, concentrația de sulfat de sodiu în soluția tampon PF poate fi redusă de 2 ori comparativ cu metodele de analiză farmacopei.

În cele mai multe studii privind analiza proteinelor și a peptidelor, separarea se face la temperatura camerei. Mai mult, unii autori indică faptul că efectul temperaturii asupra selectivității separării este minim [48]. Cu toate acestea, pe măsură ce crește temperatura, procesul de schimb de masă între fazele staționare și cele mobile este accelerat, ceea ce duce la o scădere a timpului de retenție al peptidelor și la o îngustare a vârfurilor.

Insulina este standardizată de către

Pancreasul este unul dintre cele mai importante organe cu secreție dublă - internă și externă.
Produsul de secreție internă este insulina, care joacă un rol important în metabolismul carbohidraților. Insulina este un produs de tip special de celule grupate în așa-numitele "insule" din Langerhans.

Secretul extern este sucul pancreatic care conține tripsina - una dintre cele mai importante enzime digestive, care este secretă de glandele care alcătuiesc masa principală a pancreasului. Trypsina este partea principală a preparatului de pancreatină.
Insulină (insulină). Insulina a fost izolată în forma sa pură în 1921. Există o mulțime de metode pentru fabricarea ei, ele diferă una de cealaltă, în mare parte doar în detalii.

Datorită faptului că, în plus față de insulină, enzima trypsină este conținută în pancreas, care rupe insulina destul de ușor, primele încercări de a obține insulină din pancreas nu au reușit. Așadar, am încercat să o obținem dintr-o glandă în care această enzimă ar fi absentă, de exemplu, din glandele peștilor sau vițeilor intrauterini. Dar chiar și aceste încercări de succes în producție nu au avut, deoarece în pești mărimea glandei este foarte mică, iar excreția glandei în sine este dificil de realizat din punct de vedere tehnic; extracția glandelor de la vițeii intrauterin în cantități mari pentru producție prezintă dificultăți considerabile.
În cele din urmă, în 1922, experimentele cu glanda bovinelor mature au arătat că atunci când se utilizează alcool tare acid, enzimele (tripsina etc.) sunt inactive și pierd capacitatea de a distruge insulina.

Schema tehnologică de producție. Pentru producerea de insulină se utilizează pancreas congelat sau proaspăt, în principal din bovine și porcine.
Shredding. Pentru a evita distrugerea hormonului cu tripsină, glandele proaspete nu trebuie mai târziu de 30 de minute după sacrificarea animalului să fie curățate de țesuturile adiacente, zdrobite într-o mașină de tocat carne.

Extracția. Glandele zdrobite sunt turnate cu alcool 95%, acidulate cu acid sulfuric (1 parte a glandei este 1,5 părți alcool 95 ° fără aldehide + 0,5% acid sulfuric sau acid clorhidric). Amestecul este extras cu răcire timp de 1,5 ore, sub agitare constantă.
Primul extract este drenat, reziduul este rănit sau centrifugat. Extracția este extrasă din nou cu 1 oră de alcool 60 ° (și nu 95 °, deoarece nu există umiditate în materia primă) - o parte a glandei ia o parte din alcool. Ambele extracte sunt drenate împreună și filtrate printr-o foaie.

Eliminarea proteinelor de balast. Din extractul obținut, proteinele sunt îndepărtate în diferite moduri:
1) prin sedimentare la rece (de la -4 la 0 ° С) în 48 de ore.
2) adăugați soluție de hidroxid de sodiu la extractul de pH 6,6 - 6,8 (în unele cazuri - la pH = 6,4 - 6,6).

Precipitarea este separată utilizând o centrifugă, filtrare sau sedimentare.
Evaporarea și degresarea. Lichidul limpede rezultat este acidulat cu acid sulfuric pur la pH = 2,5 și este supus evaporării la 1/10 din volum la o temperatură nu mai mare de 40 ° C
După îndepărtarea întregului alcool, lichidul este degresat.

Saltare și curățare. Soluția de sulfat de amoniu este adăugată la filtratul degresat până la saturație, după care apare insulina cu o cantitate mică de substanțe balast, formând o crustă de insulină brută, care este îndepărtată și uscată și apoi degresată cu un amestec alcool-eter.
Insulina degresată este uscată în condiții ambientale și măcinată la o pulbere. Pulberile de eflorescență sunt supuse unei purificări ulterioare pentru a obține insulină cristalină conținând cel puțin 22 U în 1 mg.
Standardizare. Insulina rezultată este o pulbere albă sau ușor cenușie. Este solubil în apă și într-o soluție apoasă de alcool până la 80 °, insolubil în alcool cu ​​o cetate mai mare de 90 °. Când se dizolvă insulina în apă, se obține fie un lichid incolor sau ușor gălbui.

Pentru conservare, 0,3% tricresol sau fenol se adaugă la soluție și se supune standardizării biologice. Atunci când insulina este injectată în iepuri, conținutul de carbohidrați în sânge de la 1,5 până la 5 ore trebuie să scadă în medie cu 50%, adică de la 0,09 la 0,045% (vezi Pharmacopoeia, ediția a 9-a). Doza corespunzătoare se numește o unitate de iepure, care este egală cu trei persoane umane sau trei clinice.
Ambalaje. Soluția este trecută printr-un filtru bacterian. Apoi, filtratul este turnat într-o poziție aseptică în flacoane de 5 sau 10 ml în fiecare mililitru de soluție de insulină care trebuie să conțină 40 sau 80 U.

Flacoanele sunt închise cu dopuri din cauciuc care se rostogolesc cu capace din aluminiu.
Etichetele se pun pe sticle și pe cutia cu sticle, pe care trebuie indicată activitatea de preparare, data fabricației, termenul de valabilitate etc.

Înainte de a utiliza insulina, capacul de aluminiu este deschis, șters cu alcool, apoi un dop este perforat cu un ac steril și cantitatea necesară de lichid este aspirată în seringă, care este injectată subcutanat sau intramuscular.
Stocare. Insulina este depozitată în flacoane. Termenul de valabilitate este de 18 luni la o temperatură care nu depășește 10 ° C, deoarece, la o temperatură mai ridicată, insulina poate pierde parțial activitatea.

Semnele externe de inadecvare: înnegrirea soluției sau a precipitațiilor, apariția mucegaiului în interiorul flacoanelor sau coloniilor de microorganisme.

Grupa farmacologică - insuline

Subgrupurile preparate sunt excluse. permite

descriere

Insulina (din insulă latină Insulă) este un hormon proteic-peptidic produs de celulele β ale insulelor pancreatice din Langerhans. În condiții fiziologice, insulina celulelor β este formată din preproinsulină, o proteină precursor cu catenă unică constând din 110 resturi de aminoacizi. După ce reticulul endoplasmatic brut este transferat prin membrană, o peptidă semnal de 24 de aminoacizi este scindată de preproinsulină și se formează proinsulină. Lanțul lung al proinsulinei din aparatul Golgi este ambalat în granule, în care, ca urmare a hidrolizei, patru reziduuri principale de aminoacizi se separă pentru a forma insulina și peptida C-terminală (funcția fiziologică a peptidei C nu este cunoscută).

Molecula de insulină constă din două lanțuri de polipeptide. Unul dintre ele conține 21 de resturi de aminoacizi (lanțul A), al doilea - 30 de resturi de aminoacizi (lanțul B). Lanțurile sunt conectate prin două punți disulfidice. A treia punte disulfidică este formată în interiorul lanțului A. Greutatea moleculară totală a moleculei de insulină este de aproximativ 5700. Secvența de aminoacizi a insulinei este considerată conservatoare. Majoritatea speciilor au o genă de insulină care codifică o proteină. Excepția este de șobolani și șoareci (au două gene de insulină), produc două insuline, care diferă în două reziduuri de aminoacizi din lanțul B.

Structura primară a insulinei în diverse specii biologice, inclusiv. și în diferite mamifere, oarecum diferite. Cea mai apropiată de structura insulinei umane este insulina porcină, care diferă de cea umană printr-un aminoacid (are un rest de alanină în lanțul B în locul restului de aminoacizi, treonină). Insulina bovină diferă de cele trei reziduuri de aminoacizi umane.

Istoric istoric. În 1921, Frederick G. Banting și Charles G. Best, care lucrau în laboratorul lui John J. R. McLeod de la Universitatea din Toronto, au extras un extract din pancreas (după cum sa dovedit ulterior că conține insulină amorfă), ceea ce a redus nivelul de glucoză din sânge la câini cu diabet zaharat experimental. În 1922, un extract din pancreas a fost injectat în primul pacient, Leonard Thompson de 14 ani, care a suferit de diabet și a salvat viața sa. În 1923, James B. Collip a elaborat o metodă de purificare a unui extract extras din pancreas, care a permis ulterior prepararea de extracte active din glandele pancreatice ale porcilor și bovinelor, care dau rezultate reproductibile. În 1923, Banting și McLeod au primit Premiul Nobel pentru Fiziologie și Medicină pentru descoperirea insulinei. În 1926, J. Abel și V. Du-Vigno au obținut insulină sub formă cristalină. În 1939, insulina a fost aprobată pentru prima dată de FDA (Food and Drug Administration). Frederick Sanger a descifrat complet secvența de aminoacizi a insulinei (1949-1954). În 1958, Sanger a primit Premiul Nobel pentru munca sa în descifrarea structurii proteinelor, în special a insulinei. În 1963, a fost sintetizată insulina artificială. Prima insulină umană recombinantă a fost aprobată de FDA în 1982. Un analog al insulinei cu acțiune foarte scurtă (insulină lispro) a fost aprobat de FDA în 1996.

Mecanismul de acțiune. La punerea în aplicare a efectelor insulinei, rolul principal îl joacă interacțiunea cu receptorii specifici localizați pe membrana plasmatică a celulei și formarea complexului de insulină-receptor. În combinație cu receptorul de insulină, insulina intră în celulă, unde influențează fosforilarea proteinelor celulare și declanșează numeroase reacții intracelulare.

La mamifere, receptorii de insulină se găsesc pe aproape toate celulele, atât pe celulele țintă insulinice clasice (hepatocite, miociste, lipocite), cât și pe celulele sanguine, creierul și glandele sexuale. Numărul de receptori pe diferite celule variază de la 40 (eritrocite) până la 300 mii (hepatocite și lipocite). Receptorul de insulină este sintetizat și descompus constant, timpul de înjumătățire este de 7-12 ore.

receptorilor de insulina este o glicoproteină transmembranară majoră constând din două a-subunități cu o greutate moleculară de 135 kDa (fiecare reziduu de acid 719 sau 731 amino cuprinzând în funcție de despicare mRNA) și două p subunități cu o masă moleculară de 95 kDa (de 620 de resturi de aminoacizi). Subunitățile sunt interconectate prin legături disulfidice și formează o structură heterotetramerică β-α-α-β. Subunitățile alfa sunt localizate extracelular și conțin situsuri de legare a insulinei, fiind partea de recunoaștere a receptorului. Subunitățile beta formează un domeniu transmembranar, posedă activitate tirozin kinazică și efectuează funcția de conversie a semnalului. Legarea insulinei la subunitățile ale rezultatelor receptorilor insulinei în stimularea activității tirozin kinazei prin autofosforilarea subunității p a resturilor de tirozină se produce agregarea α, β-heterodimerilor și internalizarea rapidă a complexelor hormon-receptor. Receptorul de insulină activat începe o cascadă de reacții biochimice, fosforilarea altor proteine ​​din interiorul celulei. Prima dintre aceste reacții este fosforilarea a patru proteine, numite substraturi ale receptorilor de insulină (substrat pentru receptorul de insulină), IRS-1, IRS-2, IRS-3 și IRS-4.

Efecte farmacologice ale insulinei. Insulina afectează practic toate organele și țesuturile. Cu toate acestea, principalele sale obiective sunt ficatul, mușchiul și țesutul adipos.

Insulina endogenă este cel mai important regulator al metabolismului carbohidraților, insulina exogenă este un agent specific de reducere a zahărului. Efectul insulinei asupra metabolismului carbohidraților se datorează faptului că sporește transportul glucozei prin membrana celulară și utilizarea acesteia de către țesuturi, contribuie la conversia glucozei în glicogen în ficat. Insulina inhibă, de asemenea, producția de glucoză endogenă prin suprimarea glicogenoliză (scăderea glucozei din glicogen) și gluconeogeneză (sinteza glucozei din surse non-carbohidrați - de exemplu, din aminoacizi, acizi grași). În plus față de hipoglicemic, insulina are o serie de alte efecte.

Efectul insulinei asupra metabolismului grăsimilor se manifestă prin inhibarea lipolizei, ceea ce duce la scăderea fluxului de acizi grași liberi în sânge. Insulina previne formarea de corpuri cetone în organism. Insulina sporește sinteza acizilor grași și esterificarea lor ulterioară.

Insulina este implicată în metabolismul proteinelor: crește transportarea aminoacizilor în membrana celulară, stimulează sinteza peptidelor, reduce consumul de proteine ​​prin țesuturi și inhibă conversia aminoacizilor în cetoacizi.

acțiunea insulinei este însoțită de activarea sau inhibarea unor enzime: sintetazei glicogen, piruvat dehidrogenază, hexokinază, lipază inhibat stimulate (lipide și hidroliza țesutului gras, și lipoproteinlipazei reducerea „opacifierea“ a serului sanguin după ingerarea de alimente bogate în grăsimi).

În reglarea fiziologică a biosintezei și a secreției de insulină de către pancreas, concentrația de glucoză din sânge joacă un rol major: cu o creștere a conținutului său, secreția de insulină crește și, cu o scădere, încetinește. Secreția insulinei, în plus față de glucoză, este influențată de electroliți (în special ioni de Ca 2+), aminoacizi (inclusiv leucină și arginină), glucagon, somatostatin.

Farmacocinetica. Preparatele de insulină sunt injectate s / c, intramuscular sau intravenos (in / in, se administrează numai insuline cu acțiune scurtă și numai în precomă diabetică și comă). Este imposibil să intrați în suspensiile de insulină. Temperatura insulinei trebuie să fie la temperatura camerei, deoarece insulina rece este absorbită mai lent. Cea mai optimă cale pentru terapia cu insulină continuă în practica clinică este sc. Introducere.

Completitudinea absorbției și debutul efectului de insulină depind de locul injectării (de obicei, insulina este injectată în abdomen, coapse, fese, brațe superioare), doza (volumul de insulină injectată), concentrația insulinei în preparat etc.

Rata absorbției de insulină în sânge din locul injectării depinde de o serie de factori - cum ar fi insulina, locul injecției, debitul sanguin local, activitatea locală a mușchilor, cantitatea de insulină injectată (nu se recomandă injectarea a mai mult de 12-16 U de droguri într-un singur loc). Cel mai repede, insulina intră în sânge din țesutul subcutanat al peretelui abdominal anterior, mai lent de la umăr, suprafața frontală a coapsei și chiar mai lent de la subscapular și fese. Aceasta se datorează gradului de vascularizare a țesutului gras subcutanat din zonele enumerate. Profilul de acțiune al insulinei este supus fluctuațiilor semnificative atât la persoanele diferite, cât și la aceeași persoană.

Insulina de sange se leaga de alfa și beta globuline, OK - 5-25%, dar poate crește legarea tratamentului datorită apariției anticorpilor serici (anticorpi la producerea insulinei exogene duce la rezistenta la insulina, prin utilizarea preparatelor de insulină înalt purificate moderne rar ). T1/2 din sânge este mai mică de 10 minute. Majoritatea insulinei eliberate în sânge suferă o defalcare proteolitică în ficat și rinichi. Se excretă rapid prin rinichi (60%) și ficat (40%); mai puțin de 1,5% este excretată în urină neschimbată.

Preparatele de insulină utilizate în prezent diferă în mai multe moduri, inclusiv în funcție de sursa de origine, durata acțiunii, pH-ul soluției (acid și neutru), prezența conservanților (fenol, crezol, fenol-crezol, metil paraben), concentrația insulinei - 40, 80, 100, 200, 500 U / ml.

Clasificare. Insulinele sunt, de obicei, clasificate după originea (bovine, porcine, umane, precum și analogii de insulină umană) și durata acțiunii.

În funcție de sursele de producție, se disting insuline de origine animală (în special preparate din insulină de porc), preparate insulinice umane semi-sintetice (obținute din insulină de porc prin transformare enzimatică), preparate de insulină umană (recombinant ADN produs prin inginerie genetică).

Pentru uz medical, insulina a fost obținută anterior în principal din pancreasul bovinelor, apoi din glandele pancreatice ale porcilor, având în vedere că insulina porcină este mai aproape de insulina umană. Deoarece insulina bovină, care diferă de cei trei aminoacizi umani, cauzează adesea reacții alergice, astăzi nu este practic folosită. Insulina porcină, care diferă de un aminoacid uman, este mai puțin probabil să provoace reacții alergice. În preparatele medicamentoase de insulină, dacă nu există o purificare insuficientă, pot fi prezente impurități (proinsulină, glucagon, somatostatină, proteine, polipeptide) care pot provoca diverse reacții secundare. Tehnologiile moderne permit obținerea de purificat purificat (purificat cromatografic mono-vârf prin eliberarea vârfului de insulină), preparate de insulină înalt purificate (monocomponente) și cristalizate. Din preparatele de insulină de origine animală, se preferă insulina mono-vârf derivată din pancreasul porcilor. Insulina obținută prin ingineria genetică este pe deplin compatibilă cu compoziția de aminoacizi a insulinei umane.

Activitatea insulinei este determinată printr-o metodă biologică (în funcție de capacitatea sa de scădere a glicemiei la iepuri) sau printr-o metodă fizico-chimică (prin electroforeză pe hârtie sau prin cromatografie pe hârtie). Pentru o unitate de acțiune sau o unitate internațională, luați o activitate de 0,04082 mg de insulină cristalină. Pancreasul uman conține până la 8 mg de insulină (aproximativ 200 U).

Preparatele de insulină sunt subîmpărțite în medicamente scurte și ultrascurte - imită secreția fiziologică normală a insulinei de către pancreas ca răspuns la stimulare, medicamente cu durată medie și medicamente cu acțiune lungă - imită secreția bazală a insulinei și medicamentele combinate (combină ambele acțiuni).

Există următoarele grupuri:

Insuline cu acțiune rapidă (efectul hipoglicemic se dezvoltă la 10-20 minute după injectarea s / c, vârful acțiunii este atins în medie după 1-3 ore, durata acțiunii este de 3-5 ore):

- insulină lispro (Humalog);

- insulina aspart (NovoRapid Penfill, NovoRapid FlexPen);

- insulină glulizină (apidra).

Insuline cu acțiune scurtă (debutul acțiunii de obicei după 30-60 de minute, maximul de acțiune după 2-4 ore, durata acțiunii până la 6-8 ore):

- insulină solubilă [inginerie genetică umană] (Actrapid HM, Gensulin R, Rinsulin R, Humulin Regular);

- insulină solubilă [umană semi-sintetică] (Biogulin R, Humodar R);

- insulină solubilă [monocomponent porcin] (Actrapid MS, Monodar, Monosuinsulin MK).

Preparate cu insulină cu acțiune lungă - includ medicamente cu durată medie de acțiune și medicamente cu durată lungă de acțiune.

Insuline cu durată medie de acțiune (debut după 1,5-2 ore, vârf după 3-12 ore, durata 8-12 ore):

- Insulină-izofan [inginerie genetică umană] (Biosulin N, Gansulin N, Gensulin N, Insuman Bazal GT, Insuran NPH, Protafan NM, Rinsulin NPH, Humulin NPH);

- insulină-izofan [uman semi-sintetic] (Biogulin N, Humodar B);

- insulină-izofan [monocomponent porcin] (Monodar B, Protafan MS);

- suspensie de compus de zinc din insulină (Monotard MS).

Insuline cu acțiune îndelungată (debut după 4-8 ore, vârf după 8-18 ore, durată totală 20-30 ore):

- insulină glargină (Lantus);

- insulină detemir (Levemir Penfill, Levemir FlexPen).

Preparate combinate de insulină (preparate bifazice) (efectul hipoglicemic începe la 30 de minute după administrarea s / c, atinge un maxim după 2-8 ore și durează până la 18-20 ore):

- insulină bifazică [semi-sintetică umană] (Biogulin 70/30, Humodar K25);

- bifazic insulină [inginerie genetică umană] (Gansulin 30P, Gensulin M 30, Insuman Comb 25 GT, Mikstaard 30 NM, Humulin M3);

- insulină aspart bifazică (Novomix 30 Penfill, Novomix 30 FlexPen).

Insulinele cu acțiune super-rapidă sunt analogi ai insulinei umane. Se știe că insulina endogenă în celulele β ale pancreasului, precum și moleculele de hormoni din soluțiile produse de insulină cu durată scurtă de acțiune sunt polimerizate și sunt hexameri. Atunci când formele hexamerice de administrare s / c sunt absorbite lent și concentrația maximă a hormonului în sânge, similar cu cea a unei persoane sănătoase după masă, este imposibil de creat. Primul analog de insulină cu acțiune scurtă, care este absorbit din țesutul subcutanat de 3 ori mai rapid decât insulina umană, a fost insulina lispro. Insulina lispro este un derivat al insulinei umane obținut prin schimbarea a două resturi de aminoacizi în moleculă de insulină (lizină și prolină în pozițiile 28 și 29 ale lanțului B). Modificarea moleculei de insulină perturbă formarea hexamerilor și asigură un flux rapid de medicament în sânge. Aproape imediat după injecția s / c din țesuturi, moleculele de insulină lispro sub formă de hexameri disociază rapid în monomeri și intră în sânge. Un alt analog de insulină - insulină aspart - a fost creat prin înlocuirea prolinei în poziția B28 cu acid aspartic încărcat negativ. Ca și insulina lispro, după injecția sc, se rupe rapid și în monomeri. În insulina glulizină, înlocuirea insulinei umane asparagine aminoacide în poziția B3 pentru lizină și lizină în poziția B29 pentru acidul glutamic contribuie, de asemenea, la o absorbție mai rapidă. Analogii de insulină cu acțiune rapidă pot fi administrați imediat înainte de masă sau după masă.

Insulinele cu acțiune scurtă (numite și solubile) sunt soluții într-un tampon cu valori neutre ale pH-ului (6,6-8,0). Acestea sunt destinate administrării subcutanate, mai puțin frecvent - intramuscular. Dacă este necesar, acestea sunt, de asemenea, administrate intravenos. Ei au un efect hipoglicemic rapid și relativ scurt. Efectul după injectarea subcutanată apare după 15-20 minute, atinge un maxim după 2 ore; durata totală a acțiunii este de aproximativ 6 ore și se utilizează în principal în spital în timpul stabilirii dozei de insulină necesară pentru pacient și, de asemenea, atunci când este necesar un efect rapid (urgent) - în coma diabetică și precomă. Cu / în introducerea T1/2 face 5 minute, prin urmare, la o comă diabetică cetoacidotică se administrează insulină în / în picurare. Preparatele de insulină cu acțiune scurtă sunt, de asemenea, utilizate ca agenți anabolizanți și sunt prescrise, de regulă, în doze mici (4-8 UI de 1-2 ori pe zi).

Insulinele cu durată medie de acțiune sunt mai puțin solubile, le absorb mai lent din țesutul subcutanat, rezultând astfel un efect mai lung. Acțiunea prelungită a acestor medicamente este obținută prin prezența unui prelungitor special - protamină (izofan, protan, bazal) sau zinc. Încetinirea absorbției insulinei în preparatele care conțin suspensie de insulină de zinc, datorită prezenței cristalelor de zinc. NPH-insulina (protamina neutră Hagedorn sau izofan) este o suspensie constând din insulină și protamină (protamina este o proteină izolată din lapte de pește) într-un raport stoichiometric.

Insulinele cu acțiune lungă includ insulina glargină - un analog al insulinei umane, obținut prin tehnologia recombinantă a ADN - primul medicament de insulină care nu are un vârf de acțiune pronunțat. Insulina glargină se obține prin două modificări ale moleculei de insulină: înlocuirea lanțului A (asparagină) cu glicina în poziția 21 și atașarea a două resturi de arginină la capătul C al catenei B. Medicamentul este o soluție limpede cu un pH de 4. pH-ul acidic stabilizează hexamerii de insulină și asigură o absorbție lungă și previzibilă a medicamentului din țesutul subcutanat. Cu toate acestea, datorită pH-ului acid, insulina glargină nu poate fi combinată cu insuline cu acțiune scurtă care au un pH neutru. O singură injecție de insulină glargină asigură controlul glicemic non-vârf de 24 de ore. Majoritatea preparatelor de insulină au așa-numitele. "Vârf" de acțiune, observat când concentrația de insulină din sânge atinge un maxim. Insulina glargină nu are un vârf pronunțat, deoarece este eliberat în sânge la o rată relativ constantă.

Preparatele de insulină cu acțiune prelungită sunt disponibile în diferite forme de dozare care au un efect hipoglicemic cu durată diferită (de la 10 la 36 de ore). Efectul prelungit reduce numărul injecțiilor zilnice. Acestea sunt de obicei produse sub formă de suspensii, administrate numai subcutanat sau intramuscular. În stadiile de comă diabetică și pre-comatoză, medicamentele prelungite nu sunt utilizate.

Preparatele combinate de insulină sunt suspensii constând din insulină cu acțiune scurtă neutră și insulină-izofan (durată medie de acțiune) în anumite raporturi. Această combinație de insuline cu durată diferită de acțiune într-un singur preparat permite pacienților să salveze două injecții cu utilizarea separată a medicamentelor.

Indicații. Indicația principală pentru utilizarea insulinei este diabetul zaharat de tip 1, dar în anumite condiții este prescris și pentru diabetul zaharat de tip 2, cu rezistență la agenți hipoglicemiani orali, cu boli concomitente severe, în pregătirea pentru intervenții chirurgicale, comă diabetică, cu diabet la femeile gravide. Insulinele cu acțiune scurtă sunt utilizate nu numai în diabetul zaharat, ci și în alte procese patologice, de exemplu epuizare generală (ca agent anabolic), furunculoză, tirotoxicoză, în boli ale stomacului (atonie, gastroptoză), hepatită cronică și forme primare de ciroză hepatică precum și în unele boli mintale (administrarea de doze mari de insulină - așa-numita comă hipoglicemică); uneori este folosit ca o componentă a soluțiilor "polarizante" utilizate pentru tratarea insuficienței cardiace acute.

Insulina este principalul tratament specific pentru diabet zaharat. Tratamentul diabetului zaharat se efectuează în conformitate cu schemele special dezvoltate, cu utilizarea preparatelor de insulină cu durată diferită de acțiune. Alegerea medicamentului depinde de severitatea și caracteristicile cursului bolii, de starea generală a pacientului și de viteza de debut și de durata acțiunii de scădere a zahărului a medicamentului.

Toate preparatele pe bază de insulină se utilizează sub rezerva respectării obligatorii a regimului alimentar cu o limitare a valorii energetice a alimentelor (de la 1.700 la 3.000 kcal).

Pentru a determina doza de insulină, acestea sunt ghidate de nivelul de glucoză pe termen lung și în timpul zilei, precum și de nivelul glicozuriei în timpul zilei. Selectarea finală a dozei se realizează sub controlul reducerii hiperglicemiei, glicozuriei, precum și a stării generale a pacientului.

Contraindicații. Insulina este contraindicată în afecțiunile și afecțiunile care apar cu hipoglicemia (de exemplu, insulinomul), în afecțiunile acute ale ficatului, pancreasului, rinichilor, ulcerelor gastrice și duodenale, defectelor cardiace decompensate, insuficienței coronariene acute și altor boli.

Utilizați în timpul sarcinii. Principalul tratament medicamentos pentru diabet zaharat în timpul sarcinii este terapia cu insulină, care se efectuează sub supraveghere atentă. În cazul diabetului zaharat de tip 1, tratamentul cu insulină este continuat. În cazul diabetului zaharat de tip 2, medicamentele hipoglicemice orale sunt anulate și se efectuează terapia dieta.

Gestational diabetes mellitus (diabet zaharat gravidă) este o tulburare a metabolismului carbohidraților care a apărut inițial în timpul sarcinii. Diabetul zaharat gestational este asociat cu un risc crescut de mortalitate perinatala, incidenta malformatiilor congenitale, precum si riscul de progresie a diabetului la 5-10 ani dupa nastere. Tratamentul diabetului gestational incepe cu dieta. Dacă terapia cu dietă este ineficientă, se utilizează insulină.

Pentru pacienții cu diabet zaharat preexistent sau gestațional, este important să se mențină o reglementare adecvată a proceselor metabolice în timpul sarcinii. Nevoia de insulină poate să scadă în primul trimestru de sarcină și să crească în al doilea și al treilea trimestru. În timpul nașterii și imediat după aceasta, nevoia de insulină poate scădea dramatic (riscul creșterii hipoglicemiei). În aceste condiții, monitorizarea atentă a glicemiei este esențială.

Insulina nu penetrează bariera placentară. Cu toate acestea, anticorpii IgG materni ai insulinei trec prin placentă și sunt susceptibile de a provoca hiperglicemie la făt prin neutralizarea insulinei secretate din acesta. Pe de altă parte, disocierea nedorită a complexelor de insulină-anticorp poate duce la hiperinsulinemie și hipoglicemie la făt sau nou-născut. Sa demonstrat că tranziția de la preparatele de insulină bovină / porcină la preparatele monocomponente este însoțită de o scădere a titrului de anticorpi. În acest sens, în timpul sarcinii se recomandă utilizarea numai a preparatelor de insulină umană.

Analogii de insulină (ca și alți agenți nou dezvoltați) sunt prescrise cu precauție în timpul sarcinii, deși nu există dovezi fiabile privind efectele adverse. Conform recomandărilor FDA recunoscute (Food and Drug Administration), care determină posibilitatea utilizării medicamentelor în timpul sarcinii, preparat de insulină după rodul acțiunii sunt clasificate ca B (studiul de reproducere la animale au evidențiat efecte adverse asupra fătului, și studii adecvate și bine controlate la femeile gravide femeile nu au fost conduse) sau la categoria C (studiile asupra reproducerii la animale au relevat un efect advers asupra fătului și nu s-au efectuat studii adecvate și bine controlate la femeile gravide, ci beneficiile potențiale asociate cu utilizarea de medicamente la femeile gravide pot justifica utilizarea acesteia, în ciuda riscului posibil). Astfel, insulina lizpro aparține clasei B, iar insulina aspart și insulina glargin - la clasa C.

Complicațiile terapiei cu insulină. Hipoglicemia. Introducerea unor doze prea mari, precum și lipsa de aportul alimentar de carbohidrați poate determina starea hipoglicemic nedorită se poate dezvolta coma hipoglicemică cu pierderea conștienței, convulsii și depresia activității cardiace. Hipoglicemia se poate dezvolta, de asemenea, datorită acțiunii unor factori suplimentari care măresc sensibilitatea la insulină (de exemplu, insuficiența suprarenală, hipopituitarismul) sau creșterea absorbției țesutului de glucoză (exercițiu).

Primele simptome de hipoglicemie, care este în mare măsură asociate cu activarea sistemului nervos simpatic (simptomele adrenergice) includ tahicardie, transpirație rece, tremurături, cu activarea sistemului parasimpatic - o foame puternică, greață și furnicături la nivelul buzelor și limbii. La primul semn al hipoglicemiei, trebuie luate măsuri urgente: pacientul trebuie să bea ceai dulce sau să mănânce câteva bucăți de zahăr. În comă hipoglicemică, o soluție de glucoză de 40% într-o cantitate de 20-40 ml sau mai mult este injectată într-o venă până când pacientul părăsește starea de comatoză (de obicei, nu mai mult de 100 ml). Hipoglicemia poate fi, de asemenea, eliminată prin administrarea intramusculară sau subcutanată a glucagonului.

O creștere a greutății corporale în timpul terapiei cu insulină este asociată cu eliminarea glucozei, creșterea conținutului caloric real al alimentelor, creșterea apetitului și stimularea lipogenezei sub acțiunea insulinei. Dacă urmați principiile nutriției, acest efect secundar poate fi evitat.

Utilizarea medicamentelor hormonale moderne înalt purificate (în special preparate din insulină umană modificată genetic), relativ rar, duce la dezvoltarea rezistenței la insulină și a alergiilor, dar astfel de cazuri nu sunt excluse. Dezvoltarea unei reacții alergice acute necesită terapie de desensibilizare imediată și înlocuirea medicamentului. Atunci când se dezvoltă o reacție la preparatele de insulină bovină / porcină, acestea trebuie înlocuite cu preparate de insulină umană. Reacțiile locale și sistemice (prurit, erupții cutanate locale sau sistemice, formarea de nodul subcutanat la locul injectării) sunt asociate cu purificarea insuficientă insulină de impurități sau folosind bovine sau insulină porcină, care diferă în secvența de aminoacizi de la om.

Cele mai frecvente reacții alergice sunt anticorpii mediați de piele, IgE. Ocazional, se observă reacții alergice sistemice, precum și rezistența la insulină mediată de anticorpii IgG.

Vedere încețoșată Tulburările tranzitorii ale refracției ochiului apar la începutul tratamentului cu insulină și dispar pe cont propriu în 2-3 săptămâni.

Umflarea. În primele săptămâni de tratament, edemul tranzitor de picior apare și datorită retenției de lichide, așa-numita. insuficiența insulinei.

Reacțiile locale includ lipodistrofie la locul injecțiilor repetate (o complicație rară). Alocați lipoatrofia (dispariția depozitelor de grăsime subcutanată) și lipojopertrofia (depunere crescută a grăsimii subcutanate). Aceste două state au o natură diferită. Lipoatrofia - o reacție imunologică, în principal datorată administrării preparatelor de insulină puțin purificate de origine animală, nu se găsește acum practic. Lipohipertrofia se dezvoltă cu ajutorul preparatelor de insulină umană foarte purificate și poate apărea dacă tehnica de injectare este tulbure (preparat rece, alcoolul devine sub piele) și, de asemenea, datorită acțiunii locale anabolice a preparatului în sine. Lipohipertrofia creează un defect cosmetic, care este o problemă pentru pacienți. În plus, datorită acestui defect, absorbția medicamentului este afectată. Pentru a preveni dezvoltarea lipohypertrofiei, se recomandă schimbarea constantă a locurilor de injectare în aceeași zonă, lăsând cel puțin 1 cm între două perforări.

Pot apărea reacții locale, cum ar fi durerea la locul administrării.

Interacțiunea. Preparatele de insulină pot fi combinate între ele. Multe medicamente pot provoca hipo- sau hiperglicemie sau pot schimba reacția unui pacient cu diabet zaharat la tratament. Ar trebui să luați în considerare interacțiunea, posibilă cu utilizarea simultană a insulinei și a altor medicamente. Alfa-blocantele și beta-adrenomimetiki cresc secreția de insulină endogenă și măresc efectul medicamentului. efectul hipoglicemiant al insulinei spori antidiabetice orale hipoglicemiant, salicilați, inhibitori MAO (inclusiv furazolidone, procarbazina, selegilina), inhibitori ai ECA, bromocriptina, octreotid, sulfonamide, steroizi (in special oxandrolonului, Methandienone) și androgeni (sensibilitate crescută la insulină și crește rezistența țesutului la glucagon, ceea ce duce la hipoglicemie, în special în cazul rezistenței la insulină, este posibil să fie necesară reducerea dozei de insulină), analogi de somatostatină, guanetidină, dizolvați piramide, clofibrat, ketoconazol, preparate de litiu, mebendazol, pentamidina, piridoxină, propoxifen, fenilbutazona, fluoxetina, teofilină, fenfluramină, preparate de litiu, preparate de calciu, tetracicline. Clorochina, chinidina, chinina reduc degradarea insulinei și pot crește concentrația de insulină din sânge și pot crește riscul de hipoglicemie.

Inhibitorii de carboanhidrați (în special acetazolamida), prin stimularea celulelor p pancreatice, promovează eliberarea de insulină și cresc sensibilitatea receptorilor și a țesuturilor la insulină; deși utilizarea simultană a acestor medicamente cu insulină poate crește efectul hipoglicemic, efectul poate fi imprevizibil.

Un număr de medicamente provoacă hiperglicemie la persoanele sănătoase și agravează evoluția bolii la pacienții cu diabet zaharat. Efectul hipoglicemic al insulinei este slăbit: medicamente antiretrovirale, asparaginază, contraceptive hormonale orale, glucocorticoizi, diuretice (tiazidă, acid etacrinic), heparină, antagoniști H2-receptori, sulfinpirazonă, antidepresive triciclice, dobutamină, izoniazida, calcitonina, niacina, simpatomimetice, danazol, clonidină, BCC, diazoxid, morfină, fenitoina, hormon de creștere, hormoni tiroidieni, derivații de fenotiazină, nicotină, etanol.

Glucocorticoizii și epinefrina au efectul opus insulinei asupra țesuturilor periferice. De exemplu, utilizarea prelungită a glucocorticoizilor poate determina hiperglicemie sistemică până diabet (diabet steroid), care poate fi observată la aproximativ 14% dintre pacienții tratați cu corticosteroizi sistemici în termen de câteva săptămâni sau utilizarea prelungită de corticosteroizi topici. Unele medicamente inhibă secreția directă de insulină (fenitoină, clonidină, diltiazem) sau prin reducerea rezervelor de potasiu (diuretice). Hormonii tiroidieni accelerează metabolismul insulinei.

Cele mai semnificative și afectează adesea acțiunea beta-blocantelor de insulină, a agenților hipoglicemiani orali, a glucocorticoizilor, a etanolului, a salicilaților.

Etanolul inhibă gluconeogeneza în ficat. Acest efect este observat la toți oamenii. În acest sens, trebuie avut în vedere faptul că abuzul de băuturi alcoolice pe fondul terapiei cu insulină poate duce la apariția unei stări hipoglicemice severe. Cantitățile mici de alcool consumate în mod obișnuit nu cauzează probleme.

Beta-blocanții pot inhiba secreția de insulină, pot altera metabolismul carbohidraților și pot crește rezistența periferică la insulină, ceea ce duce la hiperglicemie. Cu toate acestea, ele pot inhiba, de asemenea, efectul catecolaminelor asupra gluconeogenezei și glicogenolizei, care este asociat cu riscul reacțiilor hipoglicemice severe la pacienții diabetici. Mai mult, oricare dintre blocantele beta-adrenergice poate masca simptomele adrenergice cauzate de scăderea nivelului de glucoză din sânge (inclusiv tremor, palpitații), perturbând astfel recunoașterea în timp util de către pacient a hipoglicemiei. Beta selectivă1-blocantele adrenergice (inclusiv acebutolol, atenolol, betaxolol, bisoprolol, metoprolol) prezintă aceste efecte într-o măsură mai mică.

AINS și dozele mari de salicilat inhibă sinteza prostaglandinei E (care inhibă secreția de insulină endogenă) și astfel crește secreția bazală a insulinei, crește sensibilitatea celulelor β ale pancreasului la glucoză; efectul hipoglicemic, cu utilizare simultană, poate necesita ajustarea dozei de AINS sau salicilați și / sau insulină, în special cu partajarea pe termen lung.

În prezent se produce un număr semnificativ de preparate pe bază de insulină, inclusiv. derivate din pancreasul animalelor și sintetizate prin inginerie genetică. Preparatele alese pentru terapia cu insulină sunt insuline umane cu o înaltă puritate, cu antigenitate minimă (activitate imunogenică), precum și analogi ai insulinei umane.

Preparatele de insulină sunt fabricate în flacoane din sticlă închise ermetic cu dopuri din cauciuc cu aluminiu, în mod special așa-numitele. seringi de insulină sau stilouri pentru seringi. Atunci când se utilizează stilouri pentru seringi, preparatele se găsesc în cartușe speciale pentru flacoane (penfill).

Se dezvoltă forme intranazale de insulină și preparate de insulină pentru administrare orală. Cu combinația de insulină cu un detergent și administrarea sub forma unui aerosol pe mucoasa nazală, nivelul eficient al plasmei este atins cât mai rapid cu administrarea bolusului IV. Preparatele de insulină intranazală și orală sunt dezvoltate sau sunt supuse unor studii clinice.