Svi su naširoko i ozloglašeni zbog takve bolesti kao što je dijabetes melitus, kada ljudsko tijelo gubi sposobnost proizvodnje fiziološki važnog hormona inzulina. Kao rezultat toga, šećer se nakuplja u krvi i pacijent može umrijeti. Inzulin proizvode beta stanice Langerhansovih otočića gušterače. Pokušaji da se ekstrahira iz gušterače dugo su bili uzaludni, jer je ovaj hormon polipeptid i uništava ga tripsin koji se nalazi u tkivu gušterače izrezanom iz tijela.

Ranije se inzulin dobivao iz životinjskih stanica gušterače, pa je njegova cijena bila vrlo visoka. Godine 1922. inzulin izoliran iz gušterače životinje prvi je put dat desetogodišnjem dječaku s dijabetesom. Rezultat je nadmašio sva očekivanja, a godinu dana kasnije američka tvrtka Eli Lilly izdala je prvi pripravak životinjskog inzulina.

Za dobivanje 100 g kristalnog inzulina potrebno je 800-1000 kg gušterače, a jedna žlijezda krave teži 200-250 grama. To je inzulin učinilo skupim i teško dostupnim za širok raspon dijabetičara. Tako je 1979. godine od 6 milijuna pacijenata u svijetu samo 4 milijuna primilo inzulin. Bez liječenja inzulinom, pacijenti su umirali. A s obzirom da među dijabetičarima ima mnogo djece, postaje jasno da se za mnoge zemlje ova bolest pretvara u nacionalnu tragediju. Štoviše, dugotrajna uporaba životinjskog inzulina dovela je do ireverzibilnog oštećenja mnogih organa pacijenta zbog imunoloških reakcija izazvanih injekcijom životinjskog inzulina stranog ljudskom tijelu.

Godine 1978. istraživači u Genentechu napravili su prvi inzulin u posebno stvorenom soju Escherichie coli (E. coli).

Genetski inženjeri odlučili su klonirati gen za inzulin kao svoj prvi praktični zadatak. Klonirani geni ljudskog inzulina uvedeni su s plazmidom u bakterijsku stanicu, kao rezultat, E. coli stječe sposobnost sintetiziranja proteinskog lanca koji se sastoji od galaktozidaze i inzulina. Sintetizirani polipeptidi se kemijski odcjepljuju od enzima, zatim se provodi pročišćavanje, što prirodni sojevi mikroba nikada nisu sintetizirali. Od 1982. tvrtke u SAD-u, Japanu, Velikoj Britaniji i drugim zemljama proizvode genetski modificirani inzulin. Pokazalo se da ne sadrži proteine ​​E. coli, endotoksine i druge nečistoće, nema nuspojave kao životinjski inzulin, te se od njega ne razlikuje po biološkoj aktivnosti.

Inzulin se sastoji od dva polipeptidna lanca A i B, dugih 20 i 30 aminokiselina. Kada se povežu disulfidnim vezama nastaje nativni (prirodni) dvolančani inzulin. Jedna od metoda za dobivanje genetski modificiranog inzulina je odvojena (različiti sojevi koji proizvode) proizvodnja obaju lanaca, nakon čega slijedi presavijanje molekule (stvaranje disulfidnih mostova) i odvajanje izoformi.

Druga metoda za proizvodnju inzulina je sinteza proinzulina u stanicama E. Coli, za što je kopija DNA sintetizirana na RNA šabloni korištenjem reverzne transkriptaze. Nakon pročišćavanja nastalog proinzulina, isti je cijepan tripsinom i karboksipeptidazom te je dobiven nativni inzulin, dok su faze ekstrakcije i izolacije hormona svedene na minimum. Iz 1000 litara tekućine kulture može se dobiti do 200 grama hormona, što je ekvivalentno količini inzulina izlučenog iz 1600 kg gušterače svinje ili krave.

U Velikoj Britaniji su uz pomoć E. coli sintetizirana oba lanca humanog inzulina, koji su zatim povezani u molekulu biološki aktivnog hormona. Da bi jednostanični organizam sintetizirao molekule inzulina na svojim ribosomima, potrebno mu je osigurati potreban program, odnosno u njega unijeti hormonski gen.

Rekombinantni (genetski modificirani) inzulin dobiven je u Institutu Ruske akademije znanosti korištenjem genetski modificiranih sojeva E. coli. Iz uzgojene biomase izdvaja se prekursor, hibridni protein eksprimiran u količini od 40% ukupnog staničnog proteina, koji sadrži preproinzulin. Njegova pretvorba u inzulin in vitro odvija se istim slijedom kao in vivo - vodeći polipeptid se odcjepljuje, preproinzulin se pretvara u inzulin kroz faze oksidativne sulfitolize, nakon čega slijedi redukcijsko zatvaranje triju disulfidnih veza i enzimska izolacija vezni C-peptid. Nakon niza kromatografskih pročišćavanja, uključujući ionsku izmjenu, gel i HPLC (High Performance Liquid Chromatography), dobiva se humani inzulin visoke čistoće i prirodne aktivnosti.

Moguće je upotrijebiti soj s nukleotidnim slijedom umetnutim u plazmid (malu molekulu DNA) koji eksprimira fuzijski protein koji se sastoji od linearnog proinzulina i fragmenta proteina A Staphylococcus aureus vezanog za njegov N-terminus preko metioninskog ostatka.

Uzgoj zasićene stanične biomase rekombinantnog soja omogućuje početak proizvodnje hibridnog proteina, čija izolacija i kasnija transformacija u epruveti dovodi do inzulina.

Nedavno je velika pažnja posvećena pojednostavljenju postupka dobivanja rekombinantnog inzulina genetskim inženjeringom. Tako, na primjer, možete dobiti fuzijski protein koji se sastoji od vodećeg peptida interleukina 2 vezanog za N-kraj proinzulina preko ostatka lizina. Protein se učinkovito eksprimira i lokalizira u inkluzijskim tjelešcima. Nakon izolacije, protein se cijepa s tripsinom kako bi se proizveli inzulin i C-peptid.

Dobiveni inzulin i C-peptid pročišćeni su pomoću RP HPLC. Pri stvaranju spojenih struktura vrlo je važan omjer masa proteina nosača i ciljnog polipeptida. C-peptidi su povezani prema principu "glava-rep" koristeći aminokiselinske razmaknice koje nose Sfi I restrikcijsko mjesto i dva argininska ostatka na početku i kraju razmaknice za naknadno cijepanje proteina tripsinom. HPLC produkata cijepanja pokazuje da je cijepanje C-peptida kvantitativno, što omogućuje korištenje metode multimernih sintetskih gena za dobivanje ciljnih polipeptida u industrijskoj mjeri.

inzulin somatotropin sinteza interferona

Proizvodnja inzulina je složen proces, glavna komponenta je:

• Sirovina životinjskog podrijetla. Dobivanje potrebnih komponenti provodi se kao rezultat obrade gušterače goveda i svinja. U govedini postoje tri "nepotrebne" aminokiseline, koje se po strukturi razlikuju od ljudskih. Zbog toga mogu izazvati razvoj trajnih alergija. Svinjski hormon pankreasa razlikuje se samo za 1 aminokiselinu u usporedbi s ljudskom strukturom, stoga se smatra sigurnijim. Što je biološki proizvod bolje pročišćen, manje će izazvati negativne reakcije.
• Ljudski resursi. Lijek iz ove skupine proizvodi se vrlo složenom tehnologijom. Neki farmaceutski koncerni pronašli su način za proizvodnju inzulina pomoću specifičnih bakterija. Također su vrlo česte metode enzimske transformacije za proizvodnju polusintetskih hormonskih sredstava. Postoji još jedna tehnologija koja uključuje korištenje inovativne metode u genetskom inženjeringu, čiji je rezultat proizvodnja posebnih DNA rekombinantnih formulacija s inzulinom.

Kako nabavljate lijekove za inzulin?

Ne zna svaki pacijent točno kako se dobiva inzulin, u ovom procesu važna je vrsta same sirovine i stupanj njenog pročišćavanja. Sredstva koja su dobivena od proizvoda životinjskog podrijetla danas se smatraju zastarjelima, jer su napravljena prema staroj tehnologiji. Ovi lijekovi nisu visoke kvalitete, jer se komponente ne podvrgavaju dubinskom čišćenju.

Prvi lijekovi koji su sadržavali inzulin bili su prilično slabo tolerirani, jer su sadržavali proinzulin. Injekcije takvog hormonskog sredstva izazvale su različite nuspojave kod bolesne djece, kao i kod starijih pacijenata. Kasnije je, zahvaljujući poboljšanim tehnologijama pročišćavanja, bilo moguće ukloniti proinzulin iz otopine. Primjena goveđeg inzulina morala je biti potpuno napuštena zbog razvoja opsežnih nuspojava.

Do danas poboljšani lijekovi ne sadrže neželjene nečistoće. Među lijekovima životinjskog podrijetla, jedan od najboljih smatra se monopeak proizvodom, napravljen je s proizvodnjom takozvanog "vrhunca" hormonske tvari.

Uloga pomoćnih tvari

Proizvodnja bilo kojeg farmaceutskog proizvoda ne odvija se bez upotrebe pomoćnih tvari.

• Komponente s dezinfekcijskim svojstvima
• Sastojci koji osiguravaju produljenje izloženosti
• Tvari koje vam omogućuju stabilizaciju kiselosti otopine.

Zahvaljujući upotrebi dodatnih komponenti, moguće je poboljšati kemijske karakteristike lijeka i postići visoku razinu pročišćavanja.

Treba napomenuti da inzulinska terapija uz korištenje suvremenih lijekova prolazi bez ozbiljnih komplikacija. Liječnik će pomoći u odabiru potrebnog lijeka i optimalne sheme primjene. Možda će biti potrebno prijeći na drugi lijek u budućnosti zbog manifestacije nuspojava.

Pitanje od čega se sastoji inzulin zanima ne samo liječnike i farmaceute, već i pacijente s dijabetesom, kao i njihovu rodbinu i prijatelje. Danas se ovaj hormon, jedinstven i tako važan za ljudsko zdravlje, može dobiti iz različitih sirovina pomoću posebno razvijenih i pažljivo ispitanih tehnologija. Ovisno o načinu pripreme, razlikuju se sljedeće vrste inzulina:

• Svinjsko ili goveđe meso, također se naziva životinjski pripravak
• Biosintetička ili modificirana svinjetina
• Genetski modificirani ili rekombinantni
• genetski modificirano
• sintetička

Svinjski inzulin se najduže koristi za liječenje dijabetesa. Njegova uporaba počela je 20-ih godina prošlog stoljeća. Valja napomenuti da je svinja ili životinja bila jedina droga sve do 80-ih godina prošlog stoljeća. Za njegovu proizvodnju koristi se tkivo gušterače životinja. Međutim, ova se metoda teško može nazvati optimalnom ili jednostavnom: rad s biološkim sirovinama nije uvijek prikladan, a same sirovine nisu dovoljne.

Osim toga, sastav svinjskog inzulina ne podudara se sasvim sa sastavom hormona koji proizvodi tijelo zdrave osobe: njihova struktura sadrži različite aminokiselinske ostatke. Treba napomenuti da hormoni koje proizvodi gušterača goveda imaju još veći broj razlika, što se ne može nazvati pozitivnim fenomenom.

Osim čiste višekomponentne tvari, takav pripravak uvijek sadrži i tzv. proinzulin, tvar koju je praktički nemoguće odvojiti suvremenim metodama pročišćavanja. On je taj koji često postaje izvor alergijskih reakcija, što je posebno opasno za djecu i starije osobe.

Zbog toga su znanstvenici diljem svijeta dugo bili zainteresirani za pitanje dovođenja sastava hormona koji proizvode životinje u potpunu usklađenost s hormonima gušterače zdrave osobe. Pravi proboj u farmakologiji i liječenju dijabetes melitusa bila je proizvodnja polusintetskog lijeka dobivenog zamjenom aminokiseline alanina u životinjskom pripravku s treoninom.

U ovom slučaju, polusintetička metoda za dobivanje hormona temelji se na korištenju životinjskih proizvoda. Drugim riječima, jednostavno se modificiraju i postaju identični hormonima koje proizvode ljudi. Među njihovim prednostima je kompatibilnost s ljudskim tijelom i odsutnost alergijskih reakcija.

Nedostaci ove metode uključuju nedostatak sirovina i složenost rada s biološkim materijalima, kao i visoku cijenu kako same tehnologije tako i dobivenog lijeka.

U tom smislu, najbolji lijek za liječenje dijabetesa je rekombinantni inzulin dobiven genetskim inženjeringom. Inače, često se naziva genetski modificiranim inzulinom, čime se ukazuje na način njegove proizvodnje, a dobiveni proizvod naziva se ljudski inzulin, čime se naglašava njegova apsolutna identičnost s hormonima koje proizvodi gušterača zdrave osobe.

Među prednostima genetski modificiranog inzulina treba istaknuti visok stupanj čistoće i odsutnost proinzulina, kao i činjenicu da ne izaziva nikakve alergijske reakcije i nema kontraindikacija.

Sasvim je razumljivo često postavljano pitanje: od čega je zapravo napravljen rekombinantni inzulin? Ispada da ovaj hormon proizvode sojevi kvasca, kao i E. coli, smješteni u poseban hranjivi medij. Istodobno, količina dobivene tvari je toliko velika da je moguće potpuno napustiti uporabu lijekova dobivenih iz životinjskih organa.

Naravno, ne govorimo o jednostavnoj Escherichii coli, već o genetski modificiranoj i sposobnoj za proizvodnju topljivog ljudskog genetski modificiranog inzulina, čiji su sastav i svojstva potpuno jednaki onima hormona koje proizvode stanice gušterače zdrava osoba.

Prednosti genetski modificiranog inzulina nisu samo njegova apsolutna sličnost s ljudskim hormonom, već i jednostavnost proizvodnje, dovoljna količina sirovina i pristupačna cijena.

Znanstvenici diljem svijeta proizvodnju rekombinantnog inzulina nazivaju pravim otkrićem u liječenju dijabetesa. Značaj ovog otkrića toliko je velik i važan da ga je teško precijeniti. Dovoljno je samo primijetiti da se danas gotovo 95% potreba za ovim hormonom zadovoljava uz pomoć genetski modificiranog inzulina. Istovremeno, tisuće ljudi koji su ranije bili alergični na lijekove dobili su priliku za normalan život.

Recenzije i komentari

Margarita Pavlovna- 21. veljače 2020. u 02:12

Imam dijabetes tipa 2, neovisan o inzulinu. Prijatelj mi je savjetovao da smanjim šećer u krvi s

Inzulin je hormon koji ima ključnu ulogu u osiguravanju normalnog funkcioniranja ljudskog tijela. Proizvode ga stanice gušterače i potiče apsorpciju glukoze, koja je glavni izvor energije i glavna hrana za mozak.

Ali ponekad, iz jednog ili drugog razloga, izlučivanje inzulina u tijelu značajno se smanjuje ili potpuno prestaje, kako biti i kako pomoći. To dovodi do ozbiljnog kršenja metabolizma ugljikohidrata i razvoja tako opasne bolesti kao što je dijabetes melitus.

Bez pravodobnog i adekvatnog liječenja ova bolest može dovesti do ozbiljnih posljedica, uključujući gubitak vida i udova. Jedini način da se spriječi razvoj komplikacija su redovite injekcije umjetno dobivenog inzulina.

Ali od čega se sastoji inzulin za dijabetičare i kako to utječe na tijelo pacijenta? Ova pitanja su od interesa za mnoge ljude s dijagnosticiranim dijabetesom. Da bismo to razumjeli, potrebno je razmotriti sve metode dobivanja inzulina.

Sorte

Suvremeni pripravci inzulina razlikuju se na sljedeće načine:

• izvor podrijetla;
• trajanje djelovanja;
• pH otopine (kiseli ili neutralni);
• Prisutnost u sastavu konzervansa (fenol, krezol, fenol-krezol, metilparaben);
• Koncentracija inzulina - 40, 80, 100, 200, 500 jedinica / ml.

Ovi znakovi utječu na kvalitetu lijeka, njegovu cijenu i stupanj utjecaja na tijelo.

Izvori

Razina šećera

Ovisno o izvoru primitka, pripravci inzulina dijele se u dvije glavne skupine:

Životinje. Dobivaju se iz gušterače goveda i svinja. Mogu biti nesigurni jer često uzrokuju teške alergijske reakcije. To se posebno odnosi na goveđi inzulin koji sadrži tri aminokiseline nekarakteristične za ljudski inzulin. Svinjski inzulin je sigurniji, jer se razlikuje samo po jednoj aminokiselini. Stoga se češće koristi u liječenju dijabetesa.

ljudski. Ima ih dvije vrste: ljudske ili polusintetske, dobivene iz svinjskog inzulina enzimatskom transformacijom, i ljudske ili rekombinantne DNA, koje proizvode bakterije E. coli zahvaljujući dostignućima genetskog inženjeringa. Ovi pripravci inzulina potpuno su identični hormonu koji proizvodi gušterača čovjeka.

Danas se inzulin ljudskog i životinjskog podrijetla široko koristi u liječenju šećerne bolesti. Suvremena proizvodnja životinjskih inzulina zahtijeva najviši stupanj pročišćavanja lijeka.

To pomaže u oslobađanju od neželjenih nečistoća kao što su proinzulin, glukagon, somatostatin, proteini, polipeptidi, koji mogu izazvati ozbiljne nuspojave.

Najbolji lijek životinjskog podrijetla je moderni monopeak inzulin, koji se proizvodi s oslobađanjem "vrha" inzulina.

Trajanje

Proizvodnja inzulina provodi se prema različitim tehnologijama, što omogućuje dobivanje lijekova različitog trajanja djelovanja, i to:

• ultra-kratko djelovanje;
• kratko djelovanje;
• produljeno djelovanje;
• prosječno trajanje djelovanja;
• dugo djelovanje;
• kombinirano djelovanje.

Inzulini ultrakratkog djelovanja. Ovi pripravci inzulina razlikuju se po tome što počinju djelovati odmah nakon ubrizgavanja i postižu svoj vrhunac nakon 60-90 minuta. Njihovo ukupno trajanje djelovanja nije dulje od 3-4 sata.

Postoje dvije glavne vrste inzulina ultrakratkog djelovanja, Lispro i Aspart. Insulin Lizpro se proizvodi preuređivanjem dva aminokiselinska ostatka u molekuli hormona, naime lizina i prolina.

Zahvaljujući ovoj modifikaciji molekule moguće je izbjeći stvaranje heksamera i ubrzati njenu razgradnju na monomere, što znači poboljšati apsorpciju inzulina. To vam omogućuje da dobijete pripravak inzulina koji ulazi u krv pacijenta tri puta brže od prirodnog ljudskog inzulina.

Drugi ultrakratki inzulin je Aspart. Metode proizvodnje inzulina Aspart u mnogočemu su slične proizvodnji Lisproa, samo što se u ovom slučaju prolin zamjenjuje negativno nabijenom asparaginskom kiselinom.

Kao i Lizpro, Aspart se brzo razgrađuje na monomere i stoga se gotovo trenutno apsorbira u krv. Svi pripravci inzulina s ultrakratkim djelovanjem dopušteni su za primjenu neposredno prije obroka ili neposredno nakon obroka.

Inzulini kratkog djelovanja. Ovi inzulini su puferske otopine s neutralnim pH (6,6 do 8,0). Preporuča se davati kao, ali ako je potrebno, dopuštene su intramuskularne injekcije ili kapaljke.

Ovi pripravci inzulina počinju djelovati unutar 20 minuta nakon ingestije. Njihovo djelovanje traje relativno kratko - ne više od 6 sati, a svoj maksimum postiže nakon 2 sata.

Inzulini kratkog djelovanja uglavnom se proizvode za liječenje bolesnika sa šećernom bolešću u bolničkim uvjetima. Oni učinkovito pomažu pacijentima s dijabetičkom komom i komom. Osim toga, omogućuju vam najpreciznije određivanje potrebne doze inzulina za pacijenta.

Inzulini srednjeg djelovanja. Ti su lijekovi puno manje topljivi od kratkodjelujućih inzulina. Zbog toga su sporije u krvi, što znatno pojačava njihov hipoglikemijski učinak.

Dobivanje inzulina prosječnog trajanja djelovanja postiže se uvođenjem u njihov sastav posebnog prolongatora - cinka ili protamina (izofan, protafan, bazal).

Ovi pripravci inzulina dostupni su u obliku suspenzija, s određenom količinom cinka ili kristala protamina (najčešće Hagedornov protamin i izofan). Prolongatori značajno povećavaju vrijeme apsorpcije lijeka iz potkožnog tkiva, što značajno povećava vrijeme ulaska inzulina u krv.

Dugodjelujući inzulini. Ovo je najmoderniji inzulin, čija je proizvodnja postala moguća zahvaljujući razvoju tehnologije rekombinantne DNA. Prvi dugodjelujući inzulin bio je Glargine, koji je točan analog hormona koji proizvodi gušterača čovjeka.

Da bi se dobio, provodi se složena modifikacija molekule inzulina, koja uključuje zamjenu asparagina glicinom i naknadno dodavanje dva ostatka arginina.

Glargin je dostupan u obliku bistre otopine s karakterističnim kiselim pH od 4. Ovaj pH čini inzulinske heksamere stabilnijima i time osigurava produljenu i predvidljivu apsorpciju lijeka u krvi bolesnika. Međutim, zbog kiselog pH, Glargine se ne preporučuje kombinirati s kratkodjelujućim inzulinima, koji općenito imaju neutralan pH.

Većina inzulinskih pripravaka ima takozvani "vrhunac djelovanja", pri kojem se opaža najveća koncentracija inzulina u krvi pacijenta. Međutim, glavna značajka Glargina je da nema jasan vrh djelovanja.

Samo jedna injekcija lijeka dnevno dovoljna je da pacijentu osigura pouzdanu regulaciju glikemije bez vršne razine tijekom sljedeća 24 sata. To se postiže zahvaljujući činjenici da se Glargin apsorbira iz potkožnog tkiva istom brzinom tijekom cijelog razdoblja djelovanja.

Dugodjelujući pripravci inzulina proizvode se u različitim oblicima i mogu pacijentu pružiti hipoglikemijski učinak do 36 uzastopnih sati. To pomaže značajno smanjiti broj injekcija inzulina dnevno i tako olakšati život dijabetičarima.

Kombinirani lijekovi. Ovi lijekovi su dostupni u obliku suspenzije, koja uključuje neutralnu otopinu inzulina kratkog djelovanja i inzulina srednjeg djelovanja s izofanom.

Takvi lijekovi omogućuju pacijentu da samo jednom injekcijom u svoje tijelo ubrizga inzulin različitog trajanja djelovanja, što znači izbjegavanje dodatnih injekcija.

Dezinfekcija inzulinskih pripravaka od velike je važnosti za sigurnost bolesnika, jer se oni ubrizgavaju u njegov organizam i krvotokom prenose do svih unutarnjih organa i tkiva.

Neke tvari koje se dodaju u sastav inzulina ne samo kao dezinficijens, već i kao konzervansi, imaju određeni baktericidni učinak. To uključuje krezol, fenol i metil parabenzoat. Osim toga, izraženi antimikrobni učinak također je karakterističan za ione cinka, koji su dio nekih otopina inzulina.

Višestupanjska zaštita od bakterijske infekcije, koja se postiže dodatkom konzervansa i drugih antiseptika, može spriječiti razvoj mnogih teških komplikacija. Uostalom, ponovljeno umetanje igle šprice u bočicu s inzulinom moglo bi uzrokovati infekciju lijeka patogenim bakterijama.

Međutim, baktericidna svojstva otopine pomažu u uništavanju štetnih mikroorganizama i održavaju je sigurnom za pacijenta. Iz tog razloga, pacijenti s dijabetesom mogu koristiti istu štrcaljku za izvođenje potkožnih injekcija inzulina do 7 puta zaredom.

Još jedna prednost prisutnosti konzervansa u sastavu inzulina je da nema potrebe za dekontaminacijom kože prije injekcije. Ali to je moguće samo kada se koriste posebne inzulinske štrcaljke opremljene vrlo tankom iglom.

Mora se naglasiti da prisutnost konzervansa u inzulinu ne utječe negativno na svojstva lijeka i potpuno je siguran za pacijenta.

Zaključak

Do danas se inzulin, dobiven i gušteračom životinja i suvremenim metodama genetskog inženjeringa, široko koristi za stvaranje velikog broja lijekova.

Najpoželjniji za dnevnu inzulinsku terapiju su visoko pročišćeni DNA-rekombinantni humani inzulini, koji se odlikuju najnižom antigenošću i stoga praktički ne izazivaju alergijske reakcije. Osim toga, pripravci koji se temelje na analozima humanog inzulina su visoke kvalitete i sigurnosti.

Pripravci inzulina prodaju se u staklenim bočicama različitog volumena, hermetički zatvorenim gumenim čepovima i obloženim aluminijskom oblogom. Osim toga, mogu se kupiti u posebnim inzulinskim štrcaljkama, kao i špricama, koje su posebno prikladne za djecu.

Trenutno se razvijaju potpuno novi oblici inzulinskih pripravaka koji će se unositi u tijelo intranazalnom metodom, odnosno kroz nosnu sluznicu.

Utvrđeno je da je kombinacijom inzulina s deterdžentom moguće stvoriti aerosolni pripravak koji bi postigao potrebnu koncentraciju u krvi bolesnika jednako brzo kao i kod intravenske injekcije. Osim toga, razvijaju se novi oralni pripravci inzulina koji se mogu uzimati na usta.

Do danas su ove vrste inzulina još uvijek ili u fazi razvoja ili prolaze potrebna klinička ispitivanja. No, jasno je da će u skoroj budućnosti postojati pripravci inzulina koji se neće morati ubrizgavati špricama.

Najnoviji inzulinski proizvodi bit će dostupni u obliku sprejeva koje će jednostavno trebati raspršiti po površini sluznice nosa ili usta kako bi se u potpunosti zadovoljile potrebe organizma za inzulinom.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja jednostavno je. Koristite obrazac u nastavku

Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

MINISTARSTVO OBRAZOVANJA I ZNANOSTI REPUBLIKE KAZAHSTAN

KAZAH AGROTEHNIČKO SVEUČILIŠTE NAZIVA PO S. SEIFULLINU

Zavod za mikrobiologiju i biotehnologiju

NASTAVNI RAD

Predmet "Biotehnologija vlažnih organizama"

Na temu: Tehnologija proizvodnje inzulina

Dovršio: Myrzabek M?ldir Kurbanbek?yzy

Provjerio: Akimbaeva A.K. (dr.sc.)

Astana - 2013

DEFINICIJE

KRATICE I SIMBOLI

UVOD

1. Povijest otkrića

2. Dobivanje inzulina u biotehnologiji

3. Metode proizvodnje humanog inzulina

4. Ekspresija proinzulina u stanicama E coli

5. Pročišćavanje inzulina

6. Način primjene i doze

ZAKLJUČAK

BIBLIOGRAFIJA

DEFINICIJE

U ovom radu korištene su sljedeće definicije:

protein nosač- osiguravanje transporta hibridnog proteina u periplazmatski prostor stanice ili medija kulture;

Afinitetna komponenta - uvelike olakšava odabir hibridnog proteina.

Inzulin(od lat. insula- otok) - hormon peptidne prirode, nastaje u beta stanicama Langerhansovih otočića gušterače.

Interleukini- skupina citokina koje sintetiziraju uglavnom leukociti (zbog toga je odabran završetak "-leukin").

Proinzulin On je prekursor inzulina koji sintetiziraju B-stanice aparata otočića gušterače.

Chromatogr a fiya(od grčkog chroma, chromatos - boja, boja) , fizikalno-kemijska metoda za razdvajanje i analizu smjesa koja se temelji na raspodjeli njihovih komponenata između dvije faze - stacionarne i pokretne (eluens), koje teku kroz stacionarnu.

Enkapsulacija

hibridni protein(Engleski) fuzijski protein, također himerni, kompozitni protein) - protein dobiven kombinacijom dva ili više gena koji su izvorno kodirali za zasebne proteine.

Gorm oko nas(od grč. hormao - pokrenuti, potaknuti), hormoni, biološki aktivne tvari koje proizvode endokrine žlijezde, odnosno žlijezde s unutrašnjim izlučivanjem, a izlučuju ih izravno u krv.

Šećerdijabetes- skupina endokrinih bolesti koje se razvijaju kao posljedica apsolutne ili relativne insuficijencije hormona inzulina.

Enkapsulacija- mehanizam programskog jezika koji ograničava pristup komponentama (metodama i svojstvima) koje čine objekt, čini ih privatnim, odnosno dostupnima samo unutar objekta.

somatostatin- hormon delta stanica Langerhansovih otočića gušterače, kao i jedan od hormona hipotalamusa.

Radioimunotest- metoda za kvantitativno određivanje biološki aktivnih tvari (hormona, enzima, lijekova i dr.) u biološkim tekućinama, koja se temelji na kompetitivnom vezanju željenih stabilnih i sličnih radionuklidima obilježenih tvari sa specifičnim sustavima vezanja.

KRATICE I SIMBOLI

% - postotak

RP - obrnuta faza

HPLC - tekućinska kromatografija visoke učinkovitosti

IO - ionska izmjena

cDNA – komplementarna deoksiribonukleinska kiselina

MP-monopic

MC - monokomponentni

FITC - fenilizotiocijanat

UVOD

Glavna funkcija inzulina je osigurati propusnost staničnih membrana za molekule glukoze. Pojednostavljeno, možemo reći da se ne samo ugljikohidrati, nego i sve hranjive tvari, u konačnici razgrađuju do glukoze, koja se koristi za sintezu drugih molekula koje sadrže ugljik, te je jedino gorivo za stanične elektrane - mitohondrije. Bez inzulina propusnost stanične membrane za glukozu pada 20 puta, stanice umiru od gladi, a višak šećera otopljen u krvi truje tijelo.

Poremećeno lučenje inzulina zbog razaranja beta stanica – apsolutni nedostatak inzulina – ključna je karika u patogenezi dijabetes melitusa tipa 1. Kršenje djelovanja inzulina na tkiva - relativni nedostatak inzulina - ima važno mjesto u razvoju dijabetes melitusa tipa 2.

Korištenje afinitetne kromatografije značajno je smanjilo sadržaj kontaminirajućih proteina u pripravku s višom MW od one inzulina. Ovi proteini uključuju proinzulin i djelomično cijepane proinzuline, koji su sposobni inducirati proizvodnju anti-inzulinskih protutijela.

Primjena humanog inzulina od samog početka terapije minimizira pojavu alergijskih reakcija. Ljudski inzulin se brže apsorbira i, bez obzira na formulaciju, ima kraće djelovanje od životinjskih inzulina. Ljudski inzulini manje su imunogeni od svinjskih, osobito miješani goveđi i svinjski inzulini.

Svrha ovog kolegija je proučavanje tehnologije dobivanja inzulina. Da bi se to postiglo, postavljeni su sljedeći zadaci:

1.dobivanje inzulina u biotehnologiji

2. načini dobivanja inzulina

H. Pročišćavanje inzulina

1. Povijest otkrića

Povijest otkrića inzulina povezana je s imenom ruskog liječnika I.M. Sobolev (druga polovica 19. stoljeća), koji je dokazao da razinu šećera u ljudskoj krvi regulira poseban hormon gušterače.

Godine 1922. inzulin, izoliran iz gušterače životinje, prvi put je dat desetogodišnjem dječaku s dijabetesom, rezultat je premašio sva očekivanja, a godinu dana kasnije američka tvrtka Eli Lilly proizveli prvi životinjski inzulin.

Nakon što je u sljedećih nekoliko godina primila prvu industrijsku seriju inzulina, prijeđen je dug put do njegove izolacije i pročišćavanja. Kao rezultat toga, hormon je postao dostupan pacijentima s dijabetesom tipa 1.

Godine 1935. danski istraživač Hagedorn optimizirao je djelovanje inzulina u tijelu predlažući produljeni pripravak.

Prvi kristali inzulina dobiveni su 1952. godine, a 1954. engleski biokemičar G. Sanger dešifrirao je strukturu inzulina. Razvoj metoda za pročišćavanje hormona od drugih hormonskih tvari i proizvoda razgradnje inzulina omogućio je dobivanje homogenog inzulina, nazvanog jednokomponentnim inzulinom.

Početkom 70-ih. Sovjetski znanstvenici A. Yudaev i S. Shvachkin predložili su kemijsku sintezu inzulina, ali implementacija ove sinteze u industrijskim razmjerima bila je skupa i neisplativa.

Nakon toga je došlo do progresivnog poboljšanja u stupnju pročišćavanja inzulina, što je smanjilo probleme uzrokovane alergijom na inzulin, oštećenom funkcijom bubrega, oštećenjem vida i imunološkom otpornošću na inzulin. Bio je potreban najučinkovitiji hormon za nadomjesnu terapiju dijabetes melitusa - homologni inzulin, odnosno humani inzulin.

U 80-ima je napredak u molekularnoj biologiji omogućio sintetiziranje korištenjem E coli oba lanca humanog inzulina, koji su zatim spojeni u molekulu biološki aktivnog hormona, a rekombinantni inzulin dobiven je na Institutu za bioorgansku kemiju Ruske akademije znanosti pomoću genetski modificiranih sojeva. E coli.

2 . Dobivanje inzulina u biotehnologiji

Inzulin, peptidni hormon iz Langerhansovih otočića gušterače, primarni je lijek za dijabetes melitus. Ova bolest je uzrokovana nedostatkom inzulina, a očituje se povećanjem razine glukoze u krvi. Donedavno se inzulin dobivao iz gušterače bika i svinje. Lijek se od humanog inzulina razlikovao po 1-3 zamjene aminokiselina, tako da je postojala opasnost od alergijskih reakcija, osobito kod djece. Raširena terapijska uporaba inzulina bila je ograničena njegovom visokom cijenom i ograničenim resursima. Kemijskim modificiranjem životinjski inzulin postao je nerazlučiv od ljudskog, no to je značilo dodatno poskupljenje proizvoda.

Društvo Eli Lilly od 1982. godine proizvodi genetski modificirani inzulin na temelju zasebne sinteze E. kolija A - i B-lanci. Cijena proizvoda značajno je pala, a dobiveni inzulin identičan je ljudskom. Od 1980. godine u tisku se pojavljuju izvještaji o kloniranju gena za proinzulin, prekursora hormona koji prelazi u zreli oblik s ograničenom proteolizom.

Tehnologija enkapsulacije primijenjena je i u liječenju dijabetesa: stanice gušterače u kapsuli, jednom unesene u tijelo bolesnika, proizvode inzulin godinu dana.

Društvo Integriran genetika pokrenula proizvodnju folikulostimulirajućih i luteinizirajućih hormona. Ovi peptidi se sastoje od dvije podjedinice. Na dnevnom redu je pitanje industrijske sinteze oligopeptidnih hormona živčanog sustava - enkefalina, izgrađenih od 5 aminokiselinskih ostataka, i endorfina, analoga morfija. Uz racionalnu upotrebu, ovi peptidi ublažavaju bol, stvaraju dobro raspoloženje, povećavaju učinkovitost, koncentriraju pažnju, poboljšavaju pamćenje, dovode u red san i budnost. Primjer uspješne primjene metoda genetskog inženjeringa je sinteza p-endorfina korištenjem hibridne proteinske tehnologije opisane gore za drugi peptidni hormon, somatostatin.

3 . Metode dobivanja humanog inzulina

Povijesno gledano, prvi način dobivanja inzulina u terapijske svrhe je izolacija analoga ovog hormona iz prirodnih izvora (otočići gušterače goveda i svinja). Dvadesetih godina prošlog stoljeća utvrđeno je da goveđi i svinjski inzulin (koji su svojom strukturom i slijedom aminokiselina najbliži ljudskom inzulinu) u ljudskom organizmu pokazuju aktivnost usporedivu s ljudskim inzulinom. Nakon toga su se goveđi ili svinjski inzulini dugo vremena koristili za liječenje bolesnika s dijabetesom tipa I. Međutim, nakon nekog vremena pokazalo se da se u nekim slučajevima antitijela na goveđi i svinjski inzulin počinju nakupljati u ljudskom tijelu, čime se poništava njihov učinak.

S druge strane, jedna od prednosti ovog načina proizvodnje inzulina je dostupnost sirovina (goveđi i svinjski inzulin lako se mogu nabaviti u velikim količinama), što je imalo odlučujuću ulogu u razvoju prve metode proizvodnje humanog inzulina. inzulin. Ova metoda se naziva polusintetička.

U ovoj metodi za proizvodnju humanog inzulina, svinjski inzulin korišten je kao sirovina. C-terminalni oktapeptid lanca B odcijepljen je iz pročišćenog svinjskog inzulina, nakon čega je sintetiziran C-terminalni oktapeptid humanog inzulina. Zatim je kemijski spojen, zaštitne skupine su uklonjene i dobiveni inzulin je pročišćen. Prilikom testiranja ove metode dobivanja inzulina pokazalo se da je dobiveni hormon potpuno identičan ljudskom inzulinu. Glavni nedostatak ove metode je visoka cijena dobivenog inzulina (čak i sada je kemijska sinteza oktapeptida skupa, posebno u industrijskim razmjerima).

Trenutno se ljudski inzulin uglavnom proizvodi na dva načina: modifikacijom svinjskog inzulina sintetsko-enzimskom metodom i metodom genetskog inženjeringa.

U prvom slučaju, metoda se temelji na činjenici da se svinjski inzulin razlikuje od ljudskog inzulina jednom supstitucijom na C-kraju B lanca. Ala30Thr. Zamjena alanina treoninom provodi se enzimski kataliziranim cijepanjem alanina i dodavanjem treoninskog ostatka zaštićenog karboksilnom skupinom, koja je prisutna u reakcijskoj smjesi u velikom suvišku. Nakon cijepanja O-tert-butil zaštitne skupine, dobiva se humani inzulin. (slika 1)

Slika 1 - Shema načina dobivanja humanog inzulina

Inzulin je bio prvi protein proizveden komercijalno pomoću tehnologije rekombinantne DNA. Postoje dva glavna pristupa dobivanju genetski modificiranog ljudskog inzulina. U prvom slučaju, odvojeni (različiti sojevi-producenti) dobivaju oba lanca, nakon čega slijedi presavijanje molekule (stvaranje disulfidnih mostova) i odvajanje misoformi. U drugom - dobivanje u obliku prekursora (proinzulina) nakon čega slijedi enzimsko cijepanje s tripsinom i karboksipeptidazom. B na aktivni oblik hormona. Trenutačno je najpoželjnije dobiti inzulin u obliku prekursora, koji osigurava pravilno zatvaranje disulfidnih mostova (u slučaju odvojene proizvodnje lanaca provode se uzastopni ciklusi denaturacije, odvajanja mizoformi i renaturacije).

S oba pristupa moguće je dobiti početne komponente (A- i B-lance ili proinzulin) pojedinačno i kao dio hibridnih proteina. Uz A- i B-lance ili proinzulin, hibridni proteini mogu sadržavati:

1) proteinski nosač - osigurava transport hibridnog proteina u periplazmatski prostor stanice ili medija kulture;

2) afinitetna komponenta - uvelike olakšava odabir hibridnog proteina.

U ovom slučaju, obje ove komponente mogu biti istovremeno prisutne u sastavu hibridnog proteina. Osim toga, pri stvaranju hibridnih proteina može se koristiti multimerni princip (to jest, nekoliko kopija ciljnog polipeptida je prisutno u hibridnom proteinu), što može značajno povećati prinos ciljanog produkta.

4 . Ekspresija proinzulina u stanicamaE coli

Koristili smo soju JM 109 N1864 s nukleotidnom sekvencom umetnutom u plazmid koji eksprimira hibridni protein, koji se sastoji od linearnog proinzulina i proteinskog fragmenta vezanog za njegov N-kraj preko metioninskog ostatka ALIStaphylococcus aureus. Uzgoj zasićene stanične biomase rekombinantnog soja omogućuje početak proizvodnje hibridnog proteina, čijom se izolacijom i naknadnom transformacijom intube dovesti do inzulina. Druga skupina istraživača dobila je u sustavu bakterijske ekspresije fuzionirani rekombinantni protein koji se sastoji od ljudskog proinzulina i polihistidinskog "repa" koji je na njega vezan preko ostatka metionina. Izoliran je kelatnom kromatografijom na stupcima Ni-agaroze iz inkluzijskih tijela i digestiran cijanogenim bromidom. Autori su utvrdili da je odabrani protein S-sulfuriziran. Mapiranje i masena spektrometrijska analiza dobivenog proinzulina, pročišćenog kromatografijom ionske izmjene na anionskom izmjenjivaču i RP (reverzna faza) HPLC (tekućinska kromatografija visoke učinkovitosti), pokazala je prisutnost disulfidnih mostova koji odgovaraju disulfidnim mostovima nativnog ljudskog proinzulina. Također izvještava o razvoju nove, poboljšane metode za dobivanje humanog inzulina genetskim inženjeringom u prokariotskim stanicama. Autori su otkrili da je dobiveni inzulin po svojoj strukturi i biološkoj aktivnosti identičan hormonu izoliranom iz gušterače.

Nedavno je velika pažnja posvećena pojednostavljenju postupka dobivanja rekombinantnog inzulina genetskim inženjeringom. Tako je dobiven fuzijski protein koji se sastoji od interleukina vodećeg peptida vezanog za N-kraj proinzulina preko lizinskog ostatka. Protein se učinkovito eksprimirao i lokalizirao u inkluzijskim tjelešcima. Nakon izolacije, protein je digestiran s tripsinom kako bi se dobio inzulin i C-peptid. Druga skupina istraživača postupila je na sličan način. Fuzijski protein koji se sastoji od vezanja proinzulina i dviju sintetskih domena stafilokoknog proteina A IgG, lokaliziran u inkluzijskim tijelima, ali je imao višu razinu ekspresije. Protein je izoliran afinitetnom kromatografijom korištenjem IgG i tretiran s tripsinom i karboksipeptidazom B. Dobiveni inzulin i C-peptid pročišćeni su pomoću RP HPLC. Pri stvaranju spojenih struktura vrlo je važan omjer masa proteina nosača i ciljnog polipeptida. Ovo opisuje konstrukciju fuzionih konstrukata, gdje se kao polipeptid nosač koristi protein koji veže ljudski serumski albumin. Na njega su bili pričvršćeni jedan, tri i sedam C-peptida. C-peptidi su povezani prema principu "glava-rep" pomoću aminokiselinskih odstojnika koji nose restrikcijsko mjesto Sfi I i dva argininska ostatka na početku i na kraju razmaknice za naknadno cijepanje proteina tripsinom. HPLC produkata cijepanja pokazao je da je cijepanje C-peptida kvantitativno, a to omogućuje upotrebu metode multimernih sintetskih gena za dobivanje ciljanih polipeptida u industrijskim razmjerima.

Dobivanje proinzulinskog mutanta koji je sadržavao supstituciju Arg32Tyr. Zajedničkim cijepanjem ovog proteina pomoću tripsina i karboksipeptidaze B nastaje prirodni inzulin i C-peptid koji sadrži ostatak tirozina. Potonji se, nakon obilježavanja s 125I, aktivno koristi u radioimunoanalizi.

5 . Pročišćavanje inzulina

Inzulin namijenjen za proizvodnju lijekova mora biti visoke čistoće. Stoga je nužna vrlo učinkovita kontrola čistoće proizvoda dobivenih u svakoj fazi proizvodnje. Prethodno su proinzulin S-sulfonat, proinzulin, pojedinačni A- i B-lanci i njihovi S-sulfonati karakterizirani korištenjem RP i IO (ionsko-izmjenjivačke) HPLC. Također, posebna pozornost posvećena je fluorescentnim derivatima inzulina. U radu su autori istražili primjenjivost i informativnost kromatografskih metoda u analizi produkata svih faza proizvodnje humanog inzulina te izradili postupak za kromatografske operacije koji omogućuje učinkovito odvajanje i karakterizaciju dobivenih produkata. Autori su razdvojili inzulinske derivate pomoću bifunkcionalnih sorbenata (hidrofobne i ionsko-izmjenjivačke RP HPLC) i pokazali mogućnost kontroliranja selektivnosti odvajanja variranjem doprinosa svake od interakcija, čime se postiže veća učinkovitost u odvajanju bliskih proteinskih analoga. Osim toga, razvijaju se pristupi za automatizaciju i ubrzavanje procesa određivanja čistoće i količine inzulina. Izvještava o studijama mogućnosti korištenja RP tekućinske kromatografije s elektrokemijskom detekcijom za određivanje inzulina i razvija metodu za određivanje inzulina izoliranog iz Langerhansovog otočića imunoafinitetnom kromatografijom sa spektrometrijskom detekcijom. U ovom radu istraživali smo mogućnost primjene brze mikrodeterminacije inzulina pomoću kapilarne elektroforeze s laserskom fluorescentnom detekcijom. Analiza se provodi dodavanjem poznate količine inzulina obilježenog fenilizotiocijanatom (FITC) i fragmenta fab monoklonska antitijela na inzulin. Označeni i obični inzulini natječu se u stvaranju kompleksa s fab. FITC označen inzulin i njegov kompleks s fab odvojeni za 30 sekundi.

Nedavno je velik broj radova posvećen poboljšanju metoda za proizvodnju inzulina, kao i stvaranju oblika doziranja na njegovoj osnovi. Na primjer, u SAD-u su patentirani hepatospecifični analozi inzulina, koji se strukturno razlikuju od prirodnog hormona zbog uvođenja drugih aminokiselinskih ostataka na položaje 13-15 i 19 A lanca i na položaj 16 B lanca. Dobiveni analozi koriste se kao dio različitih parenteralnih (intravenskih, intramuskularnih, supkutanih), intranazalnih oblika doziranja ili implantacije u obliku posebnih kapsula u liječenju dijabetes melitusa. Od posebne je važnosti stvaranje oblika doziranja koji se daju bez injekcije. Izvještava se o stvaranju makromolekularnog sustava za oralnu primjenu, a to je inzulin imobiliziran u volumenu polimernog hidrogela modificiranog inhibitorima proteolitičkih enzima. Učinkovitost ovog lijeka je 70-80% učinkovitosti supkutano primijenjenog nativnog inzulina. U drugom radu, lijek se dobiva jednostupanjskom inkubacijom inzulina s eritrocitima, uzetim u omjeru 1-4:100, u prisutnosti veziva. Autori izvješćuju o dobivanju lijeka s aktivnošću od 1000 jedinica/g, potpunim očuvanjem aktivnosti nakon oralne primjene i skladištenja nekoliko godina u liofiliziranom obliku.

Uz stvaranje novih lijekova i oblika doziranja na bazi inzulina, razvijaju se i novi pristupi rješavanju problema dijabetes melitusa. Tako je transficirana cDNA proteina prijenosnika glukoze GLUT2 prethodno stabilno transficirane inzulinskim cDNA stanicama pune duljine HEP G2 ins. U nastalim klonovima HEP G2 Insgl glukoza stimulira gotovo normalno lučenje inzulina i potencira sekretorni odgovor na druge sekretorne stimulanse. Imunoelektronska mikroskopija otkrila je granule koje sadrže inzulin u stanicama, morfološki slične granulama u b-stanicama Langerhansovih otočića. Trenutno se ozbiljno raspravlja o mogućnosti korištenja genetski modificiranih "umjetnih b-stanica" za liječenje dijabetes melitusa tipa 1.

Uz rješavanje praktičnih problema, proučavaju se mehanizmi djelovanja inzulina, kao i strukturni i funkcionalni odnosi u molekuli. Jedna od metoda istraživanja je stvaranje različitih derivata inzulina i proučavanje njihovih fizikalno-kemijskih i imunoloških svojstava. Kao što je gore spomenuto, brojne metode za proizvodnju inzulina temelje se na proizvodnji ovog hormona u obliku prekursora (proinzulina) s naknadnim enzimskim cijepanjem na inzulin i C-peptid. Trenutno je dokazana prisutnost biološke aktivnosti C-peptida, što mu omogućuje da se koristi u terapijske svrhe zajedno s inzulinom. Sljedeći članci u ovoj seriji raspravljat će o fizikalno-kemijskim i biološkim svojstvima C-peptida, kao i metodama njegove proizvodnje.

Značajan je i doprinos biotehnologije industrijskoj proizvodnji nepeptidnih hormona, prvenstveno steroida. Tehnike mikrobiološke transformacije dramatično su smanjile broj koraka u kemijskoj sintezi kortizona, hormona nadbubrežne žlijezde koji se koristi za liječenje reumatoidnog artritisa. U proizvodnji steroidnih hormona naširoko se koriste imobilizirane mikrobne stanice, na primjer Arthrobacterglobiformis, za sintezu prednizolona iz hidrokortizona. Postoji napredak u dobivanju hormona štitnjače tiroksina iz mikroalgi.

Prema stupnju pročišćenja

· tradicionalni- ekstrahiraju se kiselim etanolom, a tijekom procesa pročišćavanja više puta se filtriraju, sole i kristaliziraju (metoda ne dopušta pročišćavanje lijeka od nečistoća drugih hormona sadržanih u gušterači)

monopeak (MP) - nakon tradicionalnog pročišćavanja, filtriraju se na gel (tijekom gel kromatografije formiraju samo jedan "vrh": sadržaj gore navedenih nečistoća nije veći od 1 10-3

Monokomponentni (MC) - dalje se pročišćavaju pomoću molekularnog sita i metode kromatografije ionske izmjene na DEAE-celuloza, čime je moguće postići 99% njihove čistoće (1 10?6) (slika 2)

Slika 2 - Shema pročišćavanja inzulina

inzulin dijabetes melitus biotehnologija

6 . Doziranje i način primjene

Određuje se i regulira strogo pod liječničkim nadzorom u skladu sa stanjem pacijenta. Svi humulinski pripravci mogu se davati supkutano ili intravenski; humulin R u ampulama primjenjuje se intravenski. Supkutana primjena, koju pacijenti preferiraju, trebala bi biti u nadlakticu, bedro, stražnjicu ili trbuh. Mjesta ubrizgavanja treba mijenjati tako da se isti dio tijela ne koristi više od jednom mjesečno. To ne bi trebalo utjecati na kapilare. Mjesto ubrizgavanja ne zahtijeva masažu. Humulin patrone koriste se samo za ubrizgavanje u Becton Dickinson pjene. Pritom je prilikom punjenja i uporabe potrebno pažljivo slijediti upute proizvođača označene na Pjenama. Bolesnici trebaju uvijek pri ruci imati rezervnu štrcaljku i ampulu humulina u slučaju gubitka brizgalice ili uloška. Profili djelovanja humulina. Humulin R: početak djelovanja nakon 10 minuta, maksimalno djelovanje između 1 i 3 sata, trajanje djelovanja od 5 do 7 sati. Humulin N: početak djelovanja - nakon 30 minuta, maksimum djelovanja - između 2 i 8 sati, trajanje djelovanja - od 18 do 20 sati. Humulin M1: početak djelovanja - nakon 30 minuta, maksimum djelovanja - između 2 i 9 sati, trajanje djelovanja - od 16 do 18 sati. Humulin M2: početak djelovanja je nakon 30 minuta, maksimalno djelovanje je između 1,5 i 9 sati, trajanje djelovanja je od 14 do 16 sati. Humulin M3: početak djelovanja - nakon 30 minuta, maksimum djelovanja - između 1 i 8,5 sati, trajanje djelovanja - od 14 do 15 sati. Humulin M4: početak djelovanja - nakon 30 minuta, maksimum djelovanja - između 1 i 8 sati, trajanje djelovanja - od 14 do 15 sati. Humulin L: počinje djelovati nakon 2 sata, maksimalno djelovanje je između 4 i 16 sati, trajanje djelovanja je oko 24 sata. Humulin U: početak djelovanja - nakon 3 sata, maksimum djelovanja - između 3 i 18 sati, trajanje djelovanja - od 24 do 28 sati. Terapija jednim lijekom. Humulin R se može primijeniti bez drugih vrsta inzulina korištenjem više injekcija dnevno. Humulin N, L i U se može davati i samostalno 1-2 puta dnevno. Kombinirana terapija. Da bi se pojačao početni učinak, nekim se pacijentima uz humulin P propisuju humulini H, L i U. Ne preporučuje se istovremena primjena inzulina životinjskih skupina koje proizvode različite tvrtke. Humulin M ne zahtijeva kombiniranu terapiju, primjenjuje se dva puta dnevno (2/3 dnevne potrebe ujutro, ostatak navečer). Za bilo koju primjenu, doza ne smije biti veća od 50 jedinica. Pacijentica je dužna obavijestiti liječnika o trudnoći. Tijekom tog razdoblja potrebno je strogo praćenje zdravstvenog stanja bolesnika ovisnog o inzulinu. Potreba za lijekom obično se smanjuje u prvom tromjesečju, a povećava u drugom i trećem. Bolesnici s dijabetesom tijekom dojenja zahtijevaju prilagodbu doze inzulina (i prehrane).

ZAKLJUČAK

Dijabetes melitus je kronična bolest uzrokovana apsolutnim ili relativnim nedostatkom inzulina. Karakterizira ga duboki poremećaj metabolizma ugljikohidrata s hiperglikemijom i glikozurijom, kao i drugi metabolički poremećaji kao posljedica niza genetskih i vanjskih čimbenika.

Inzulin je još uvijek radikalan, au većini slučajeva i jedini način održavanja života i radne sposobnosti bolesnika sa šećernom bolešću. Prije primitka i uvođenja inzulina u kliniku 1922.-1923. očekivalo se da će pacijenti s dijabetesom melitusom tipa I umrijeti unutar jedne do dvije godine od početka bolesti, unatoč primjeni najteže dijete. Bolesnicima s dijabetesom tipa 1 potrebna je doživotna nadomjesna inzulinska terapija. Prekid redovite primjene inzulina iz različitih razloga dovodi do brzog razvoja komplikacija i neizbježne smrti bolesnika.

Trenutno je dijabetes melitus treći po učestalosti nakon kardiovaskularnih i onkoloških bolesti. Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji, prevalencija dijabetes melitusa među odraslom populacijom u većini regija svijeta je 2-5% i postoji tendencija da se svakih 15 godina broj oboljelih gotovo udvostruči. Unatoč očitom napretku u području zdravstvene zaštite, broj pacijenata ovisnih o inzulinu raste svake godine i trenutno samo u Rusiji iznosi oko 2 milijuna ljudi.

Stvaranje pripravaka domaćeg genetski modificiranog ljudskog inzulina otvara nove mogućnosti za rješavanje mnogih problema kako bi se spasili životi milijuna ljudi koji boluju od dijabetesa.

Dijabetes je na trećem mjestu u svijetu nakon kardiovaskularnih i onkoloških bolesti. Prema različitim izvorima, u svijetu ima od 120 do 180 milijuna ljudi s dijabetesom, što je 2-3 posto ukupne populacije planeta. Znanstvenici predviđaju da se očekuje udvostručenje broja oboljelih svakih 15 godina.

Po mom mišljenju, inzulin je jedan od najviše proučavanih hormona. Prošlo je više od 80 godina od otkrića da je inzulin koji proizvodi gušterača odgovoran za snižavanje razine šećera u krvi. Ipak, do danas je ovaj hormon od velikog interesa.

BIBLIOGRAFIJA

1. Re, L. Optimizacija biotehnološke proizvodnje rekombinantnih humanih interferonskih tvari; po. s francuskog - M.: Mir, 2002.-S. 140-143 (prikaz, ostalo).

2. Shevelukha, V.S. Poljoprivredna biotehnologija / V.V. S. Shevelukha, E. A. Kalašnjikova, 4. izd. - M.: Izdavačka kuća za više škole, 2003.-437 str.

3. Smith, O. Državni registar lijekova; po. s engleskog - M.: Mir, 2003.-S. 37-39 (prikaz, ostalo).

4. Griščenko, V. I. . Molekularna biotehnologija interferona - 2008.-T. 11, br. 7.-Harkov. 238.

5. Sadchenko, L. S. Suvremeni napredak biotehnologije u medicinskoj industriji. -2008.-M. 31, br. 5.-L. 213.

6.Moderna biotehnologija [Elektronički izvor]: stranica o biotehnologiji. - Način pristupa: http://www.bionews.ru/news/Bio.htm

7. Mariniva A.K. Proizvodnja proteina. Biotehnologija - 2007.-T. 51, br. 5.-SPb. 17.

8.http://ru.wikipedia.org/wiki/

9.http://www.medichelp.ru/

10.http://mikrobio.ho.ua/

Domaćin na Allbest.ru

Slični dokumenti

Osiguravanje propusnosti staničnih membrana za molekule glukoze pomoću inzulina - hormona peptidne prirode. Reakcije na pripravke inzulina: imunološka rezistencija na inzulin, alergija, lipodistrofija. Dobivanje inzulina, raznih njegovih pripravaka.

sažetak, dodan 02.05.2010


Povijest nastanka i mehanizam djelovanja inzulina, koji je proteinsko-peptidni hormon koji proizvode stanice Langerhansovih otočića gušterače. Metode primanja. Nedostaci životinjskog inzulina. Prednosti biotehnološkog inzulina.

prezentacija, dodano 15.03.2016


Etiologija i patogeneza, klasifikacija dijabetes melitusa, inzulinska terapija. Farmakokinetika pripravaka inzulina, njegova interakcija s drugim lijekovima. Transbukalni i sublingvalni, inhalacijski putovi dostave u ljudsko tijelo.

diplomski rad, dodan 16.10.2014


Poboljšanje kvalitete života bolesnika sa šećernom bolešću. Izračun sastava prehrane. Imenovanje inzulina, izračun njegove doze, raspodjela inzulina tijekom dana. Procesi biosinteze i sekrecije inzulina. Primjena sinusne modulirane struje.

prezentacija, dodano 20.10.2014


Proučavanje strukture i djelovanja inzulina. Sekrecija i sinteza glukagona. Ispitivanje simptoma i dijagnoza dijabetes melitusa. Karakteristike bolesti endokrinog sustava. Korištenje lijekova i kemikalija u liječenju bolesti.

prezentacija, dodano 12.10.2015


Pojam i funkcije hormona. Mikrobiološke transformacije steroida s industrijskom primjenom. Sirovina za sintezu steroidnih hormona. Metoda genetskog inženjeringa za dobivanje somatostatina. Stvaranje inzulina na temelju tehnologije rekombinantne DNA.

prezentacija, dodano 22.12.2016


Značajke liječenja dijabetes melitusa tipa I. Korištenje dijetoterapije, tjelovježbe, inzulinske terapije. Kriteriji kompenzacije za dijabetes melitus. Preporuke za način tjelesne aktivnosti. Kronično predoziranje inzulinom (Somojijev sindrom).

prezentacija, dodano 23.09.2016


Etiologija i kliničke manifestacije dijabetes melitusa. Vrste inzulina, pravila skladištenja. Pojam i sheme inzulinske terapije. Proučavanje komplikacija koje nastaju nakon injekcije inzulina. Uloga medicinske sestre u edukaciji bolesnika sa šećernom bolešću.

seminarski rad, dodan 01.06.2016


Kršenje unutarnje sekrecije gušterače. Značajke simptoma dijabetes melitusa, slučajevi povišene razine inzulina u krvi. Metode prepoznavanja različitih vrsta hipoglikemija. Hipoteze o uzrocima oštećenja gušterače.

sažetak, dodan 28.04.2010


Procjena učinkovitosti liječenja dijabetesa. Klinička i dijagnostička vrijednost glukoze u cerebrospinalnoj tekućini. Glavne značajke testa tolerancije glukoze. Krivulja nakon jednog opterećenja glukozom. Krivulja lučenja inzulina za dijabetes tipa 2.