Vývoj a sjednocení metod analýzy a standardizace inzulinových přípravků pomocí vysokotlaké kapalinové chromatografie s reverzní fází (RP HPLC) Pikhtar Anatoly Vasilievich

• Diagnostika

Tato disertační práce by měla v blízké budoucnosti jít do knihovny.
Informujte o přijetí

Práce - 480 rublů., Dodání 10 minut, nepřetržitě, sedm dní v týdnu a svátky.

Abstrakt - 240 rublů, doručení 1-3 hodiny, od 10-19 (v době Moskvy), s výjimkou neděle

Pihtar Anatoly Vasilyevich. Vývoj a sjednocení metod analýzy a standardizace inzulinových přípravků pomocí vysokotlaké kapalinové chromatografie s reverzní fází (RP HPLC): disertace. Kandidát farmaceutických věd: 15.00.02 / Pihtar Anatoly Vasilievich; [Místo ochrany: Moskovská lékařská akademie "].- Moskva, 2005.- 139 s.: Il.

Obsah dizertační práce

KAPITOLA 1. Přezkum literatury 11

1. Úloha inzulinu při léčbě diabetes mellitus 11

2. Biosyntéza a biologický účinek inzulinu 12

3. Obecné charakteristiky fyzikálně-chemických a farmaceutických vlastností inzulínu 15

4. Inzulinové přípravky 24

5. Metody výroby, standardizace a kontrola kvality inzulinových přípravků 31

6. Použití HPLC při farmaceutické analýze inzulínu. 46

KAPITOLA 2. Prohlášení o problému 50

KAPITOLA 3. Studium vlivu různých faktorů na chromatografické chování inzulínu za podmínek RP HPLC 56

1. Metody a materiály 57

2. Diskuse o výsledcích 62

2.1. Vliv složení tlumivého roztoku 62

2.2. Účinek koncentrace síranu sodného 68

2.3. Vliv teploty chromatografické kolony 70

2.4. Účinek organického modifikátoru 75

2.5. Vliv délky alkylovy zbytku roubované fáze 80

2.6. Vliv délky chromatografické kolony 80

KAPITOLA 4. Zlepšení farmakologických metod pro analýzu inzulinových přípravků založených na použití RP HPLC 82

1. Výběr optimálních podmínek pro chromatografické stanovení inzulínu a jeho nečistot v léčivých přípravcích 82

2. Metrologické charakteristiky metody 84

3. Použití vyvinuté metodiky pro testování oficiálních inzulínových přípravků 95

KAPITOLA 5. Vývoj metod pro analýzu injekčních dávkových forem izofan-inzulínu založených na metodě HPLC PF

1. Výběr podmínek pro chromatografické stanovení protaminu v dávkových formách isofan-inzulinu 110

2. Studium chromatografických profilů protaminů izolovaných z různých druhů ryb 121

3. Metoda stanovení protaminu v izofan-inzulínových přípravcích 123

4. Validace vyvinuté metodiky 125

Obecné závěry 136

Odkazy 139

Obecné charakteristiky fyzikálně-chemických a farmaceutických vlastností inzulinu

Z chemického hlediska je inzulin malý globulární protein s molekulovou hmotností do 6000 Da. Současně je třeba poznamenat, že inzulín je běžným názvem pro celou rodinu homologních proteinů přírodního a umělého původu se společnou charakteristickou biologickou aktivitou. Proteinová povaha inzulínu byla založena v roce 1928 [52]. Jedná se o bílkoviny, které produkují biuretovou reakci a Pauliho reakci. Struktura inzulinu byla plně založena na počátku 50. let. Základní chemické složení inzulinů různých původů je charakterizováno údaji uvedenými v tabulce 1 [40].

Složení aminokyselin. Většina molekul inzulínu obsahuje 51 aminokyselinových zbytků, mezi nimiž je ve většině známých proteinů nalezeno 17 aminokyselin.

Charakteristickým znakem aminokyselinového složení bovinního, prasečího a lidského inzulínu je tryptofan a methionin. Aminokyselinové složení těchto typů inzulinu je uvedeno v tabulce 2 [40,46].

Invariantní vůči všem druhům inzulinu je obsah cystinu (6 zbytků polikystinu). Navíc molekula inzulínu všech typů obsahuje 6 amidových skupin (asparagin, glutamin).

Po uvolnění inzulínu spolu s hlavní frakcí mohou být pozorovány frakce deamidovaných forem inzulínu. V kyselém prostředí se v procesu deamidace postupně oddělí všech 6 amidových skupin a elektroforetická a chromatografická mobilita změn inzulínu [40]. Tvorba deamidovaných forem inzulínu může být posouzena výsledky stanovení amoniaku. Pro plně amidovou formu inzulínu se stanoví 6 mol amoniaku na 1 mol bílkoviny, u deamidovaných forem může být tato hodnota 5 až 0.

Primární struktura inzulinu. Primární struktura inzulínu byla v letech 1945-1955 rozdělena skupinou Sanger. Použitím řady chromatografických metod, které umožnily oddělit a identifikovat různé peptidy, aminokyseliny a jejich deriváty, byl Sanger schopen stanovit primární strukturu bovinního inzulínu [130,131,132,133,134,135]. Další studie inzulinů různých původů za použití různých fyzikálně chemických metod, včetně Edmanovy metody pro stanovení úplné aminokyselinové sekvence v dlouhých peptidech, potvrdila zjištění Sangera a jeho spoluautorů o struktuře inzulinu [bb].

Dosud byla primární struktura inzulínu určena zástupci 24 druhů, které patří do 4 tříd zvířat: savci, ptáci, ryby a cyklostomy [14]. Výzkum inzulínu různého původu pokračuje [71,72,73].

Struktura inzulinu u různých zvířat je podobná, ale ne totožná. Ve své primární struktuře je lidský inzulín podobný vepřům, psům, spermií a králičím inzulínům, lišící se pouze v jedné aminokyselině [40]. To se liší od dobytek inzulínu třemi aminokyselinami. Ve větším rozsahu není lidský inzulín podobný inzulínu guinejského prasete, ptáků a ryb [40]. Rozdíly v aminokyselinové sekvenci lidských, prasečích a hovězích inzulínů jsou uvedeny v tabulce 3.

Navzdory strukturálním rozdílům mají všechny typy inzulínů podobnou biologickou aktivitu, tj. hypoglykemický účinek. Avšak hodnota vykazovala biologickou účinnost silně závisí na druhu rostlin, a je v rozmezí od 11 IU / mg (v Severním moři inzulínu COD) a 62 IU / mg (inzulín krůtí a kuřecí), ve kterém je činnost lidského inzulínu je v řádu 25-30 IU / mg [40]. Čím větší rozdíly mezi jednotlivými druhy, tím větší je rozdíl v biologické aktivitě odpovídajícího inzulínu.

Funkčně aktivní molekula inzulínu sestává ze dvou polypeptidových řetězců (řetězců A a B) spojených disulfidovými vazbami; jedna vazba je tvořena sedmými aminokyselinovými zbytky obou řetězců, druhá disulfidová vazba je tvořena 20. zbytkem A-řetězce a 19. zbytkem B-řetězce (obr. 2). Kromě toho existuje třetí disulfidová vazba v molekule inzulínu, která je intrachain a spojuje 6. a 11. rezidua řetězce A [59, 117].

Sekundární struktura Při použití různých metod fyzikálně chemických a fyzikálních výzkumů se ukázalo, že molekula inzulínu má velmi uspořádanou prostorovou strukturu (konformaci), která přispívá k realizaci specifických biologických funkcí [14]. V molekule nativního inzulínu jsou přítomny současně krycí vrstvy cc-helix a p-fold. Kromě toho existují oblasti s neuspořádanou strukturou a strukturou <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].

Když se kyselý roztok inzulínu (pH 2,3-2,5) zahřeje na teplotu +100 ° C a rychle se ochladí na -80 ° C, vytvoří se tzv. Fibrilární inzulín - zcela neaktivní forma hormonu [27]. Zavedení fibrilárních inzulinových vláken do roztoku aktivního inzulínu způsobuje spontánní kvantitativní srážení inzulínu ve formě fibril [14,17].

Výrobní metody, standardizace a kontrola kvality inzulinových přípravků

Získání druhů zvířecích inzulínů. Průmyslová výroba hovězího a vepřového inzulínu byla zavedena téměř současně v řadě zemí, krátce po objevení inzulínu v roce 1921 [63]. Od té doby se koncept získání inzulínu prakticky nezměnil (tabulka b) [17, 18]. Surovinami pro výrobu živočišných druhů inzulínu jsou pankreas jatečného skotu používaného v potravinách.

Nejdůležitějším úkolem při výrobě inzulinu je jeho čištění - uvolňování látek ze souvisejících nečistot, které snižují biologickou aktivitu, způsobují imunologické reakce nebo jsou potenciálně nebezpečné pro zdraví pacienta. Například po několika letech použití špatně purifikovaného inzulínu v krvi pacienta může být až 5 000 IU inzulínu vázaných na protilátky. Protilátky proti inzulínu významně ovlivňují profil jeho působení a tím přispívají k nestálému průběhu diabetu.

První způsob čištění inzulinu byl rekrystalizace v přítomnosti zinečnatých solí. V roce 1945 bylo prokázáno, že sedmnásobná rekrystalizace inzulínu významně snižuje hladinu alergických reakcí u pacientů ve srovnání s inzulínovými přípravky, které byly v té době oficiální [63].

protiproudé extrakce (PE), rozdělovači chromatografie (PX), iontoměničovou chromatografií (MOV) diskelek-troforeza (DEF), a vyloučení chromatografie na silikagelu (GEH) [63] za použití počtu vzorků metody heterogenity inzulínu po krystalizaci a jediný krystalizace ukazuje.

Bylo zjištěno, že hlavní nečistoty jsou současně inzulín: proinzulin, jejich meziproduktů, kovalentní dimer inzulínu, monodezamidoinsulin a monoarginin monoetilinsulin, stejně jako množství vysokomolekulárních sloučenin nejsou přirozené inzulín. Generalizované závěry studií, přičemž v úvahu informace o imunologické aktivity detekovány nečistoty [138], závěr byl potřeba dalšího čištění inzulínu látek, tak, že analytické metody a DEF GEH detekován jednu složku - odpovídající inzulin.

Pro řešení problému čištění inzulinu v roce 1950 byla navržena metoda HEC a v roce 1970 metoda aniontoměničové chromatografie (AOX). Bylo zjištěno, že inzulin purifikovaný metodou AOX obsahuje asi 500 ppm nečistot s proinzulinovou aktivitou [137]. Další čištění inzulinu pomocí vysokotlaké kapalinové chromatografie na obrácených fázích (RP HPLC) snižuje obsah imunogenních frakcí na hranici jejich detekce [63].

Přehled současného vývoje v oblasti chromatografického čištění inzulinu je uveden v [96]. Inzulin, purifikovaný postupně za použití IOC a GEC, se nazývá monokomponentní inzulín [63]. Získání lidského inzulínu. Vyhledávání metod získávání lidského inzulínu bylo způsobeno dvěma okolnostmi. Na jedné straně naléhavost problému surovin v případě výroby zvířecího inzulínu, na druhé straně rychlý rozvoj vědy v této oblasti poskytl skutečnou příležitost k uvedení myšlenky do života. V letech 1979 a 1981 téměř současně byly vyvinuty dva způsoby získání lidského inzulínu - biosyntetické a polosyntetické [102, 108]. V roce 1981 společnost Novo Nordisk poprvé na světě zahájila sériovou výrobu lidského polosyntetického inzulínu. Metoda použitá společností je založena na enzymatické a chemické náhradě Al v molekule prasečího inzulínu se zbytkem Tre [61]. Tato metoda je přímo závislá na získání požadovaného množství prasečího inzulínu, což snižuje jeho ekonomickou hodnotu. Možnost získání lidského inzulínu biosyntetickou metodou se objevila při vývoji technologie rekombinantní DNA [10]. Práce na geneticky modifikovaném výrobě inzulínu začaly asi před 25 lety. V roce 1978 bylo zjištěno, že byl získán kmen E. coli produkující krysí proinfekci. V roce 1979 byly studie společnosti Genentech schopny klonovat do E. coli geny kódující aminokyselinové sekvence. inzulínových řetězců A a B obsažených v p-halo-tacidázové oblasti plazmidu pBR322 [10, 102]. V roce 1981 se syntetizuje proinzulinový gen analog - mini-proinzulin-C, kde se 35-ulcerózní segmentu C-peptid nahrazen šesti aminokyselin: Arg-Arg-Gly-Ser-Lys-Arg a ukazuje jeho expresi v E. coli. V roce 1982 společnost Eli Lilly zahájení komerční produkce lidského inzulínu ve světově první ze dvou řetězce technologie vyvinutá ve spolupráci s firmou Genentech [102]. V současnosti je prokázána možnost získání lidského inzulínu pomocí různých expresních systémů [3,10,101,102]. Z ekonomického hlediska zvláštního zájmu je použití geneticky upravených E.coli kmeny gram-pozitivní bakterie, z nichž mnohé jsou považovány za superproducer [3]. Ve stejné době, významný pokrok byl učiněn kvasinkových buněk Saccharomices cerevisiae [3,75]. Tabulka 7 uvádí klíčem společné pro různé způsoby produkce rekombinantních lidských kroky inzulínu procesu [3,10,63].

Aplikace vyvinuté metodiky pro testování oficiálních inzulinových přípravků

Vysokotlaká kapalinová chromatografie (HPLC) je variantou sloupcové kapalinové chromatografie, při které mobilní fáze - eluent - prochází sorbentem, který vyplňuje kolonu vysokou rychlostí kvůli významnému tlaku (až 400 x 105 Pa) na vstupu do sloupce [11].

Jako způsob analýzy komplexních směsí látek se HPLC ukázala před více než třiceti lety. Použití sorbentů s průměrem částic 3 až 10 um způsobilo prudké zvýšení účinnosti chromatografické separace ve srovnání s klasickou verzí sloupcové kapalinové chromatografie. Proto se HPLC často označuje jako vysokoúčinná kapalinová chromatografie (HPLC). Instrumentální vlastnosti použití HPLC jsou podrobně popsány v četných manuálech [49.50] a v příslušných částech vedoucího lékopisu [79, 150]. Pro vysokotlakou kapalinovou chromatografii bylo vyvinuto a vyrábí se široká škála sorbentů. Podle autorů průzkumu [51] - asi 100 firem po celém světě vyrábí více než 300 druhů sorbentů. Historie, současný stav a vyhlídky na vývoj metody jsou diskutovány v recenzích [51] a [77.78].

Ve svých různých variantách se metoda HPLC široce používá ve farmaceutické analýze (kontrola výroby a testování kvality léčiva). Metoda je zahrnuta ve všech hlavních lékopisech světa. Tato metoda je nejlépe popsána v evropských a amerických lékopisech. HPLC se používá k identifikaci léčiv, k určení čistoty, molekulové hmotnosti frakční kompozice a kvantitativní analýzy. V US Pharmacopoeia 28 ed. asi 30% soukromých článků zahrnuje použití HPLC. V evropském lékopise 4. ed. toto číslo je asi 40%.

První chromatografickou metodou pro testování inzulínem byla nízkotlaká gelová chromatografie (GE ZhND). Princip separace za podmínek HPLC je založen na odlišné schopnosti molekul různých velikostí pronikat do pórů neutrálního gelu, který slouží jako stacionární fáze. Hydrodynamický průměr monomeru inzulínu a dimeru je úměrný jejich molekulové hmotnosti a je 2,69 a 5,50 nm [115].

V roce 1967 se pomocí metody GE-IHDD ukázalo, že komerční přípravky inzulinu, čištěné krystalizací, obsahují nečistoty s molekulovou hmotností přesahující molekulovou hmotnost inzulínu [63]. Na chromatogramech prasečího inzulínu byly nalezeny tři píky, konvenčně označované jako a-, b- a c-složky. Od té doby bylo navrženo množství chromatografických systémů pro kontrolu obsahu nečistot s vysokou molekulovou hmotností v inzulínových přípravcích. Separace se provádí na silně bobtnající xerogely agarosy (Bio-Gel P-30, Bio-Rad Lab.) Nebo dextran (Sephadex G-50, Pharmacia Fine Chemicals), byl použit jako řešení PD 1-3 M kyseliny octové [127]. Vysoká citlivost těchto sorbentů na kompresi při tlacích přesahujících tlak bobtnání matrice činí tyto materiály nevhodnými pro provoz v režimu HPLC.

Použití kapalinové chromatografie s vyloučením gelu při vysokých tlacích (GE HPLC) pro analýzu inzulínu bylo poprvé popsáno v roce 1980 po vývoji tvrdých makroporézních sorbentů kompatibilních s vodou a odolných vysokým tlakům. V [151] Separace se provede na sloupci Protein-Pak 1-125 (Waters), TSK-gel SW 2000 (Toho Soda Corp.), Bondagel (Pharmacia) za denaturačních podmínek (7 M močoviny směsi roztoku minerálních kyselin nebo iontu detergenty). Potřeba inzulínové analýzy za denaturačních podmínek je spojena se schopností inzulinu agregovat v roztoku. Pro oddělení inzulínu za podmínek HPLC HPLC bylo také popsáno použití "tradičního" elučního činidla kyseliny octové [152]. Použití kyseliny octové má několik výhod - minimální dopad na přirozenou strukturu oddělených sloučenin, dostupnost, nízké náklady, navíc důležitou skutečností je schopnost kyseliny octové potlačovat asociaci inzulínu.

V současné době HPLC ghvd je lékopisná metoda pro sledování obsahu vysokomolekulárních nečistot v látkách a hotových dávkových formách. Tato metoda se také používá k určení obsahu protaminu v přípravcích na bázi isofanu a inzulínu.

Použití HPLC na reverzních fázích (RP HPLC) pro oddělení dobytek a prasečího inzulínu poprvé ukázalo vysokou účinnost této metody pro analýzu peptidů podobných inzulínu s podobnou strukturou.

Mechanismus separace proteinů a polypeptidů za podmínek RP HPLC je založen na různé hydrofobnosti molekul inzulínu a příbuzných nečistot. Dosud bylo popsáno několik desítek metod pro chromatografické oddělení inzulínu různého původu a jejich derivátů, včetně proin-sulinu, pankreatických polypeptidů, dezamido derivátů, dimeru inzulínu. [126] ukázala možnost oddělení kuřat, králíka, ovcí a koňského inzulínu. Lidský, hovězí a vepřový inzulin byl také oddělen. Lloyd a Corran publikovali metodu oddělení hovězího, vepřového, lidského inzulínu a odpovídajících deamidovaných forem [104].

Separace se provádí na modifikovaných silikagelových sorbentech, methylových, butylových, oktylových, oktadecylových a fenylových skupinách v isokratickém nebo gradientním módu. Jako PF se používají organické modifikátory - acetonitril, methylalkohol, isopropylalkohol, smíchané s vodnými pufrovými roztoky obsahujícími anorganické soli a iontové páry. Detekce špiček se provádí hlavně spektrofotometrickou metodou při vlnové délce 190-220 nm, jsou také popsány fluorimetrické metody [103].

Analýza látky a hotových dávkových forem inzulinu pomocí RP HPLC je popsána v soukromých článcích v Americkém a Evropském lékopisu [79, 150]. Metoda se používá k testování léků specifické skupiny z hlediska "autenticity inzulínu", "souvisejících proteinů", "kvantitativního stanovení" a "inzulínu v roztoku".

Vědecká literatura také popisuje použití iontoměničové a afinitní chromatografie pro inzulínovou analýzu [44, 102], avšak tyto metody nebyly široce používány v lékopisné praxi.

Výběr podmínek pro chromatografické stanovení protaminu v dávkových formách isofan-inzulinu

Zvýšené ion PF síly obvykle vede ke zvýšení součinitele inzulínu kapacity, která může být způsobeno řadou faktorů: - koncentrace zvýšení iontů snižuje stupeň ionizace nabitých skupin molekuly proteinu, čímž se zvyšuje její hydrofobnosti / - vysoká koncentrace kationtu přispívá ke stínění volných silanolových skupin na povrchu stacionární fázi, která oslabuje nespecifickou elektrostatickou interakci protonovaných aminoskupin proteinu s matricí; - vysoká iontová síla ovlivňuje prostorovou strukturu inzulínu, v důsledku čehož se mění povrch dostupný pro interakci se sorbentem. Koncentrace anorganických solí v FS ovlivňuje tvar píků a selektivitu oddělení inzulínu a desamido-Asn-inzulinu [143, 144]. Při isokratická eluce na sorbentu LiChrosorb Sіv 0,1 M roztoku fosforečnanu sodného (pH 2,3), uspokojivého výsledku bylo dosaženo pouze přidání síranu sodného do roztoku pufru na koncentraci 0,1 M. Většina technik analýzy inzulín součástí lékopisné monografií a ND použijte PF na bázi pufrů s obsahem síranu sodného 0,2 M. Takový vysoký obsah síranu sodného negativně ovlivňuje reprodukovatelnost výsledků chromatografie v důsledku stratifikace eluentů, vysoce koncentrované solné roztoky mají negativní vliv na chromatografické zařízení, což zkracuje jejich životnost. Vzhledem k tomu, že lékopisné metody analýzy byly vyvinuty před více než 20 lety, bylo zajímavé studovat chromatografické chování inzulinu pod OF-HPLC na chromatografických sorbentech poslední generace v závislosti na koncentraci síranu sodného. Současně se pokoušeli zjistit, zda je přípustné snížení obsahu síranu sodného v PF bez významného zhoršení schopnosti separace chromatografického systému. Výsledkem výzkumu bylo zjištění, že účinek koncentrace síranu sodného v PF je různý, v závislosti na typu roubované kůry, stejně jako na druhu inzulinu. Na sorbentech s roubovanými skupinami C4 a C selektivita oddělení vrcholů lidského inzulínu a desamido-Asn-lidského inzulínu není závislá na koncentraci síranu sodného. roztoku pufru v rozmezí od 0,05 M do 0,2 M. Na sorpentu Diaspher-110-C18 má separační selektivita tohoto páru píků maximální hodnotu 0,05 M a minimální hodnotu 0,1 M (graf 4). Na druhou stranu selektivita oddělování živočišných druhů inzulinu a jejich odpovídající desamidované formy AsnA21 nezávisí na iontové síle roztoku, když se oddělí na sorbentu Diaspher-110-C18. Na sorbentu s roubovanými skupinami C8 se selektivita zvyšuje z 1,25 na 1,28 se zvýšením koncentrace síranu sodného (obrázek 4). Na sorbentu roubované skupiny C4 selektivity separace v případě hovězího inzulínu maximální, když byla zjištěna 0,1 M síranu sodného a minimální na 0,2 M. Za vepřového insulinu výrazné maximum při koncentraci síranu sodného 0,1 M, v tomto případě zvýšení iontové sily vedly ke snížení selektivity oddělení (obr. 4). Počet účinných teoretických desek se zvyšuje s rostoucí koncentrací síranu sodného. Výjimkou je chování lidského inzulínu na sorbentu Diasfer-110-C8 (obrázek 5). Stupeň oddělení vrcholů inzulínu a desamido-Asn-inzulinu se zvyšuje se zvýšením iontové síly FS bez ohledu na druh inzulinu a typ transplantované fáze (schéma b). Snížením koncentrace síranu sodného z 0,2 M na 0,1 M se stupeň oddělení vybraných dvojic vrcholů sníží v průměru o 5% u lidských a prasečích inzulínů a o 10% u hovězího inzulínu. Vzhledem k tomu, že absolutní hodnota stupně separace přesahuje 2,0, není naměřené zhoršení separační kapacity sloupce podle našeho názoru významné. V důsledku toho může být koncentrace síranu sodného v pufrovacím roztoku PF redukována dvakrát ve srovnání s farmakologickými metodami analýzy.

Ve většině studií o analýze proteinů a peptidů se dělení provádí při pokojové teplotě. Navíc někteří autoři naznačují, že vliv teploty na selektivitu separace je minimální [48]. Avšak se zvyšující se teplotou se proces hromadné výměny mezi stacionární a mobilní fází zrychluje, což vede k poklesu retenčního času peptidů a zúžení píků.

Inzulín je standardizován podle

Pankreas je jeden z nejdůležitějších orgánů s dvojitou sekrecí - vnitřní a vnější.
Produktem vnitřní sekrece je inzulin, který hraje důležitou roli v metabolismu sacharidů. Inzulin je produkt zvláštního druhu buněk seskupených do takzvaných "ostrovů" Langerhans.

Externí tajemství je pankreatická šťáva obsahující trypsin - jeden z nejdůležitějších trávicích enzymů, který je vylučován žlázami, které tvoří hlavní masu pankreatu. Trypsin je hlavní součástí pankreatinového přípravku.
Inzulin (inzulín). Inzulin byl izolován ve své čisté formě v roce 1921. Existuje spousta metod pro jeho výrobu, liší se od sebe většinou jen v detailech.

Vzhledem k tomu, že kromě inzulinu je enzym trypsin obsažen v pankreatu, který poměrně snadno rozbíjí inzulin, první pokusy o inzulín z pankreatu selhaly. Proto jsme se pokusili získat z žlázy, ve které by tento enzym chyběl, například z žláz ryb nebo intrauterinních telat. Ale i tyto pokusy o úspěch v produkci neměly, protože u ryb je velikost žlázy velmi malá a je technicky obtížné izolovat samotnou žlázu; extrakce žláz z intrauterinních telat ve velkých množstvích pro výrobu představuje značné potíže.
Konečně v roce 1922 experimenty s žlázou zralého dobytka ukázaly, že při použití okyselovaného silného alkoholu jsou enzymy (trypsin atd.) Inaktivovány a ztrácejí schopnost zničit inzulín.

Technologický plán výroby. Pro výrobu inzulinu se používá zmrazená nebo čerstvá slinivka, zejména z skotu a prasat.
Skartace. Aby se zabránilo zničení hormonu trypsinem, musí být čisté žlázy nejméně 30 minut po porážce zvířete vyčištěny ze sousedních tkání, rozdrceny v míchači masa.

Extrakce Rozdrcené žlázy se nalijí 95% alkoholem, okyselí kyselinou sírovou (1 díl žlázy je 1,5 dílů 95 ° alkoholu bez aldehydů + 0,5% kyseliny sírové nebo kyseliny chlorovodíkové). Směs se extrahuje za chlazení po dobu 1,5 hodiny za stálého míchání.
První extrakt se odvádí, zbytek se vytřepe nebo odstředí. Extrakce se opět extrahuje 1 hodinou 60 ° alkoholu (a ne 95 °, protože v surovině není vlhkost) - jedna část žlázy přebírá jednu část alkoholu. Oba extrakty jsou vypuštěny společně a filtrovány přes list.

Odstranění balastních bílkovin. Ze získaného extraktu jsou proteiny odstraněny různými způsoby:
1) usazením za studena (-4 až 0 ° С) do 48 hodin.
2) přidat extrakt hydroxidu sodného do extraktu na pH 6,6 - 6,8 (v některých případech - na pH = 6,4 - 6,6).

Sraženina se oddělí centrifugací, filtrací nebo sedimentací.
Odpařování a odmaštění. Výsledná čirá kapalina se okyselí čistou kyselinou sírovou na pH 2,5 a odpaří se na 1/10 objemu při teplotě nejvýše 40 ° C.
Po odstranění veškerého alkoholu se kapalina odmašťuje.

Solení a čištění. Síran amonný se přidává k odtučněnému filtrátu až do nasycení, po němž vystupuje inzulín s malým množstvím balastních látek, čímž se vytvoří kůra surového inzulínu, která se odstraní a vysuší, a poté se odmašťuje směsí alkohol-ether.
Odtučněný inzulín se suší za okolních podmínek a rozemele se na prášek. Prášky z výkvětů se podrobí dalšímu čištění, aby se získal krystalický inzulín obsahující alespoň 22 U v 1 mg.
Standardizace. Výsledný inzulin je bílý nebo lehce šedivý prášek. Je rozpustný ve vodě a ve vodném roztoku alkoholu až do 80 ° C, ale nerozpustný v alkoholu s pevností nad 90 °. Když se inzulín rozpustí ve vodě, získá se buď bezbarvá nebo slabě nažloutlá tekutina.

K uchování se k roztoku přidá 0,3% trikresolu nebo fenolu a podrobí se biologické normalizaci. Když je inzulín injikován králíkům, jejich obsah sacharidů v krvi by měl být 1,5 až 5 hodin snížen v průměru o 50%, tj. Od 0,09 do 0,045% (viz Pharmacopoeia, 9. vydání). Odpovídající dávka se nazývá jedna králičí jednotka, která se rovná třem lidským nebo třem klinickým.
Balení Roztok se vede přes bakteriální filtr. Potom se filtrát nalije v aseptickém prostředí do lahví o objemu 5 nebo 10 ml v každém mililitru roztoku inzulínu, který má obsahovat 40 nebo 80 U.

Lahvičky jsou uzavřeny gumovými zátkami, které jsou válcovány hliníkovými uzávěry.
Na láhve a na krabici s lahvemi se uvádějí štítky, na kterých je třeba uvést přípravnou aktivitu, datum výroby, trvanlivost atd.

Před použitím inzulínu se hliníkový uzávěr otevírá, otírá alkoholem, pak se korku propichuje sterilní jehlou a potřebné množství kapaliny se nasává do injekční stříkačky, která se vstřikuje subkutánně nebo intramuskulárně.
Skladování Inzulin je uložen v lahvičkách. Doba skladovatelnosti je 18 měsíců při teplotě nejvýše 10 ° C, protože při vyšší teplotě může inzulín částečně ztratit aktivitu.

Vnější příznaky nevhodnosti: zakalení roztoku nebo srážení, vzhled formy uvnitř ampulí nebo kolonií mikroorganismů.

Farmakologická skupina - inzulíny

Přípravky pro podskupiny jsou vyloučeny. Povolit

Popis

Inzulin (z latiny Insula - ostrovček) je proteinový peptidový hormon produkovaný beta-buňkami pankreatických ostrovců Langerhans. Za fyziologických podmínek se z inzulinu ß-buněk vytvoří předproinzulin, jednoreťazcový prekurzorový protein sestávající ze 110 aminokyselinových zbytků. Po odstranění drsného endoplazmatického retikula membránou se signální peptid 24 aminokyselin štěpí z preproinzulinu a vytvoří se proinzulin. Dlouhý řetězec proinzulinu v Golgiho aparátu je zabalen do granulí, kde v důsledku hydrolýzy jsou čtyři hlavní aminokyselinové zbytky odděleny za vzniku inzulínu a C-koncového peptidu (není známa fyziologická funkce C-peptidu).

Molekula inzulínu se skládá ze dvou polypeptidových řetězců. Jeden z nich obsahuje 21 aminokyselinových zbytků (řetězec A), druhý - 30 aminokyselinových zbytků (řetězec B). Řetězy jsou spojeny dvěma disulfidovými můstky. Třetí disulfidový můstek je vytvořen uvnitř řetězce A. Celková molekulová hmotnost molekuly inzulínu je přibližně 5700. Aminokyselinová sekvence inzulínu je považována za konzervativní. Většina druhů obsahuje jeden gen inzulínu, který kóduje jeden protein. Výjimkou jsou krysy a myši (mají dva inzulínové geny), které produkují dva inzulíny, které se liší ve dvou aminokyselinových zbytcích B-řetězce.

Primární struktura inzulinu v různých biologických druzích, včetně a u různých savců, poněkud odlišné. Nejbližší struktuře lidského inzulínu je prasečí inzulin, který se liší od člověka aminokyselinou (obsahuje řetězec A místo zbytku aminokyselinového treoninového alaninu). Bovinní inzulín se liší od lidských tří aminokyselinových zbytků.

Historické pozadí. V roce 1921, Frederick G. Banting a Charles H. Best, pracující v laboratoři John J. R. McLeod na University of Toronto, byl izolován z extraktu pankreatické (jak se později ukázalo, obsahující amorfní inzulín), který snižuje hladinu glukózy v krvi u psů s experimentálním diabetem. V roce 1922 byl do prvního pacienta, 14letého Leonarda Thompsona, který má cukrovku, vstříknutý extrakt pankreatu a zachránil tak život. V roce 1923 vyvinul James B. Collip způsob čištění extrahovaného extraktu z pankreatu, který později umožnil přípravu aktivních extraktů z pankreasových žláz prasat a skotu, které daly reprodukovatelné výsledky. V roce 1923 získali Banting a McLeod Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu za objev inzulínu. V roce 1926 získali J. Abel a V. Du-Vigno inzulín v krystalické formě. V roce 1939 byl inzulin nejprve schválen FDA (Food and Drug Administration). Frederick Sanger kompletně dešifroval aminokyselinovou sekvenci inzulínu (1949-1954). V roce 1958 dostal Sanger Nobelovu cenu za práci na dešifrování struktury proteinů, zejména inzulínu. V roce 1963 byl syntetizován umělý inzulín. První rekombinantní lidský inzulín byl schválen FDA v roce 1982. Analýzou ultra krátkého působení inzulinu (lispro inzulín) byl schválen FDA v roce 1996.

Mechanismus účinku. Při provádění účinků inzulínu hraje vedoucí úlohu jeho interakce se specifickými receptory lokalizovanými na plazmové membráně buňky a vznik komplexu inzulín-receptor. V kombinaci s inzulinovým receptorem vstupuje do buňky inzulín, kde ovlivňuje fosforylaci buněčných proteinů a vyvolává četné intracelulární reakce.

U savců se receptory inzulínu nacházejí téměř na všech buňkách, a to jak na klasických inzulínových cílových buňkách (hepatocytech, myocytech, lipocytech), tak na krevních buňkách, mozku a pohlavních žlázách. Počet receptorů na různých buňkách se pohybuje od 40 (erytrocytů) do 300 tisíc (hepatocyty a lipocyty). Inzulínový receptor je neustále syntetizován a rozkládán, jeho poločas je 7-12 hodin.

Inzulín receptoru je hlavní transmembránový glykoprotein sestávající ze dvou a-podjednotek s molekulovou hmotností 135 kDa (každá obsahující zbytek kyseliny 719 nebo 731 aminokyselin v závislosti na sestřihem mRNA) a dvěma beta-podjednotek s molekulovou hmotností 95 kDa (o 620 aminokyselinových zbytků). Podjednotky jsou vzájemně propojeny disulfidovými vazbami a tvoří heterotetramerní strukturu β-α-α-β. Podjednotky alfa jsou umístěny extracelulárně a obsahují místa vázající inzulín, což je rozpoznávací část receptoru. Beta podjednotky tvoří transmembránovou doménu, vykazují aktivitu tyrosinkinázy a vykonávají funkci konverze signálu. Vazba inzulinu na a-podjednotek výsledků inzulínový receptor stimulaci tyrosinkinázové aktivity pomocí p-podjednotky autofosforylaci tyrosinových zbytků dochází agregaci a, p-heterodimery a rychlé internalizaci komplexů hormonálních receptorů. Aktivovaný inzulínový receptor zahajuje kaskádu biochemických reakcí, vč. fosforylace jiných proteinů v buňce. První z těchto reakcí je fosforylace čtyř proteinů, nazývaných substráty receptoru inzulínu (substrát receptoru inzulínu), IRS-1, IRS-2, IRS-3 a IRS-4.

Farmakologické účinky inzulinu. Inzulín ovlivňuje prakticky všechny orgány a tkáně. Jeho hlavními cíli jsou však játra, svaly a tuková tkáň.

Endogenní inzulín je nejdůležitějším regulátorem metabolismu sacharidů, exogenní inzulín je specifickým činidlem redukujícím cukr. Účinek inzulinu na metabolismus uhlohydrátů je způsoben tím, že zvyšuje transport glukózy přes buněčnou membránu a její využití tkáněmi, přispívá k přeměně glukózy na glykogen v játrech. Inzulín také inhibuje endogenní produkci glukózy potlačením glykogenolýzy (rozklad glukózy na glykogen) a glukoneogenezi (syntéza glukózy ze zdrojů mimo sacharidů - například z aminokyselin, mastných kyselin). Kromě hypoglykemické funkce má inzulin řadu dalších účinků.

Účinek inzulinu na metabolismus tuků se projevuje inhibicí lipolýzy, která vede k poklesu toku volných mastných kyselin do krevního řečiště. Inzulin zabraňuje tvorbě ketolových těl v těle. Inzulín zvyšuje syntézu mastných kyselin a jejich následnou esterifikaci.

Inzulin se podílí na metabolismu bílkovin: zvyšuje transport aminokyselin přes buněčnou membránu, stimuluje syntézu peptidů, snižuje spotřebu bílkovin tkáněmi a inhibuje konverzi aminokyselin na keto-kyseliny.

Působení inzulínu je doprovázeno aktivací nebo inhibicí řady enzymů: glykogen syntetáza, pyruvát dehydrogenasa, hexokináza jsou stimulovány, inhibují lipázy (a hydrolyzují tukové tukové tkáně a lipoproteinovou lipázu, které snižují zákal séra po požití potravin s vysokým obsahem tuku).

Ve fyziologické regulaci biosyntézy a sekrece inzulinu pankreasem hraje hlavní roli koncentrace glukózy v krvi: se zvyšujícím se obsahem se zvyšuje sekrece inzulínu a při poklesu se zpomaluje. Vylučování inzulínu je kromě glukózy ovlivněno elektrolyty (zejména Ca 2+ ionty), aminokyseliny (včetně leucinu a argininu), glukagon, somatostatin.

Farmakokinetika. Inzulínové přípravky se injekčně podávají intravenózně, intramuskulárně nebo intravenózně (pouze u inzulínů s krátkodobým účinkem a pouze u diabetických prekomů a komatu). Není možné vstupovat do suspenze inzulínu. Teplota inzulínu by měla být při pokojové teplotě, protože studený inzulín se absorbuje pomaleji. Nejoptimálnější způsob kontinuální léčby inzulinem v klinické praxi je sc. Úvod.

Úplnost absorpce a nástup účinku inzulínu závisí na místě vpichu injekce (obvykle injekce inzulinu do břicha, stehna, hýždí, horní ramena), dávka (objem injekčního inzulínu), koncentrace inzulínu v přípravku atd.

Rychlost vstřebávání inzulinu do krve z místa vpichu závisí na řadě faktorů, jako je inzulín, místo vpichu, místní průtok krve, lokální svalová aktivita, množství injekčního inzulínu (doporučuje se injekce do více než 12-16 U léku na jedno místo). Nejrychleji vstupuje inzulín do krve z podkožní tkáně přední břišní stěny, pomaleji od ramene, předního povrchu stehna a ještě pomaleji od podkapulární a hýžďové. To je způsobeno stupněm vaskularizace subkutánního tukové tkáně uvedených oblastí. Akční profil inzulínu je vystaven významným výkyvům jak u různých osob, tak u jedné osoby.

V krvi se inzulín váže na alfa a beta globuliny, obvykle 5-25%, ale vazba může během léčby vzrůst vlivem výskytu sérových protilátek (produkce protilátek proti exogennímu inzulínu vede k rezistenci na inzulín; s použitím moderních vysoce čistých přípravků se objevuje zřídka inzulinová rezistence ). T_1/2 krve je kratší než 10 minut. Většina inzulinu uvolněného do krevního řečiště prochází proteolytickým poškozením jater a ledvin. Rychle se vylučuje ledvinami (60%) a játry (40%); méně než 1,5% se vylučuje močí beze změny.

Inzulínové přípravky, které se v současné době používají, se liší různými způsoby (fenol, krezol, fenolkresol, methylparaben), koncentrace inzulinu - 40, 80, 100, 200, 500 U / ml.

Klasifikace. Insuliny jsou obvykle klasifikovány podle původu (hovězí, prasečí, lidský, stejně jako analogy lidského inzulínu) a trvání účinku.

V závislosti na výrobních zdrojích se rozlišují inzulíny živočišného původu (zejména vepřové inzulínové přípravky), polosyntetické preparáty lidského inzulínu (získané z vepřového inzulínu enzymatickou transformací), lidské inzulínové přípravky (DNA-rekombinantní, produkované genetickým inženýrstvím).

Pro lékařské použití byl inzulin předtím získán hlavně z pankreasu skotu, pak ze slinivky břišní prasnice, vzhledem k tomu, že vepřový inzulín je blíže k lidskému inzulínu. Protože bovinní inzulín, který se liší od lidských tří aminokyselin, často způsobuje alergické reakce, dnes se prakticky nepoužívá. Prasečí inzulín, který se liší od lidské aminokyseliny, je méně pravděpodobné, že způsobí alergické reakce. U inzulínových léčivých přípravků, pokud není dostatečné čištění, mohou být přítomny nečistoty (proinzulin, glukagon, somatostatin, proteiny, polypeptidy), které mohou způsobit různé vedlejší reakce. Moderní technologie umožňují získat purifikovaný (mono-vrchol-chromatograficky vyčištěný s uvolňováním "vrcholu" inzulínu), vysoce čisté (monokomponentní) a krystalické inzulínové přípravky. Z přípravků inzulínu živočišného původu se upřednostňuje mono-vrchol inzulinu odvozeného od slinivky břišní. Inzulín získaný genetickým inženýrstvím je plně v souladu s aminokyselinovým složením lidského inzulínu.

Aktivita inzulínu je určena biologickou metodou (podle její schopnosti snížit hladinu glukózy v krvi u králíků) nebo fyzikálně chemickou metodou (elektroforézou na papíře nebo chromatografií na papíře). Pro jednu jednotku účinku nebo mezinárodní jednotku se aktivita 0,04082 mg krystalického inzulínu. Lidská slinivka obsahuje až 8 mg inzulínu (přibližně 200 U).

Inzulínové přípravky trvání je rozdělena do preparátů, krátké a rychle působící - napodobují normální fyziologickou sekreci inzulínu ve slinivce břišní v reakci na stimulaci, přípravky délky a dlouho působící formulace - napodobují sekreci inzulínu bazální (pozadí), stejně jako kombinovaných přípravků (kombinující dva kroky).

Existují následující skupiny:

Inzulíny s velmi krátkou dobou působení (hypoglykemický účinek se rozvíjí 10-20 minut po injekci s / c, vrchol účinku je dosažen v průměru po 1-3 hodinách, trvání účinku je 3-5 hodin):

- inzulín lispro (Humalog);

- inzulín aspart (NovoRapid Penfill, NovoRapid FlexPen);

- inzulín glulisin (apidra).

Krátkodobě působící inzulíny (nástup účinku obvykle po 30-60 minutách, maximální účinnost po 2-4 hodinách, doba působení až 6-8 hodin):

- rozpustný inzulín [lidské genetické inženýrství] (Actrapid HM, Gensulin R, Rinsulin R, Humulin Regular);

- rozpustný inzulín [lidský polosyntetický] (Biogulin R, Humodar R);

- rozpustný inzulín [monokomponent prasete] (Actrapid MS, Monodar, Monosuinsulin MK).

Dlouhodobě působící inzulínové přípravky - zahrnují léky s průměrnou dobou trvání účinku a léky s dlouhodobým účinkem.

Inzulíny se středně dlouhou dobou působení (nástup po 1,5-2 h, vrchol po 3-12 h, trvání 8-12 h):

- -Isophane inzulínu [Human Genetic Engineering] (Biosulin H Gansulin H Gensulin N, Insuman Basal HT Insuran NPH Protafan HM, Rinsulin NPH, Humulin NPH);

- inzulín-isofan (lidský polosyntetický) (Biogulin N, Humodar B);

- inzulín-isofan [monokomponent prasete] (Monodar B, Protafan MS);

- suspenze zinku zinku inzulínu (Monotard MS).

Dlouhodobě působící inzulíny (nástup po 4-8 hodinách, vrchol po 8-18 hodinách, celková doba trvání 20-30 h):

- inzulín glargin (Lantus);

- inzulín detemir (Levemir Penfill, Levemir FlexPen).

Kombinované inzulinové přípravky (dvoufázové přípravky) (hypoglykemický účinek začíná 30 minut po podání s / c, dosahuje maxima po 2-8 hodinách a trvá až 18-20 hodin):

- bifázický inzulín [lidský polosyntetický] (Biogulin 70/30, Humodar K25);

- bifázický inzulín (lidský genetický inženýr) (Gansulin 30P, Gensulin M 30, Insuman Comb 25 GT, Mikstaard 30 NM, Humulin M3);

- inzulin aspart bifázický (Novomix 30 Penfill, Novomix 30 FlexPen).

Insuliny s velmi krátkou dobou působení jsou analogy lidského inzulínu. Je známo, že endogenní inzulín v p-buňkách pankreatu, stejně jako hormonální molekuly v produkovaných roztokech krátkodobě působícího inzulínu jsou polymerizovány a jsou hexamery. Když se hexamérní formy s / c podávají pomalu a vrcholová koncentrace hormonu v krvi, podobně jako u zdravého člověka po jídle, je nemožné vytvořit. První analog inzulinu s krátkým účinkem, který se absorbuje ze subkutánní tkáně třikrát rychleji než lidský inzulín, byl lispro inzulín. Inzulin lispro je derivát lidského inzulínu získaný výměnou dvou aminokyselinových zbytků v molekule inzulínu (lysin a prolin v polohách 28 a 29 řetězce B). Modifikace molekuly inzulínu narušuje tvorbu hexamerů a zajišťuje rychlý tok léčiva do krve. Téměř bezprostředně po injekci s / c v tkáních se molekuly inzulínu lispro ve formě hexamerů rychle disociují do monomerů a vstupují do krve. Další inzulínový analog - inzulín aspart - byl vytvořen nahrazením prolinu v pozici B28 záporně nabitou kyselinou asparagovou. Stejně jako inzulín lispro se po injekci sc také rychle rozkládá na monomery. U inzulínu glulisin také přispívá k rychlejší absorpci aminokyseliny asparagin lidského inzulínu v poloze B3 pro lysin a lysin v poloze B29 pro kyselinu glutamovou. Inzulínové analogy s velmi krátkým účinkem mohou být podávány bezprostředně před jídlem nebo po jídle.

Krátkodobě působící inzulíny (také nazývané rozpustné) jsou roztoky v pufru s neutrálními hodnotami pH (6,6-8,0). Jsou určeny k subkutánnímu, méně často intramuskulárnímu podání. V případě potřeby se také podávají intravenózně. Mají rychlý a relativně krátký hypoglykemický účinek. Účinek po subkutánní injekci nastává po 15-20 minutách, po 2 hodinách dosáhne maxima; celková doba asi 6 hodin, které se používají zejména v nemocnici při vytváření požadované dávky inzulínu pacientovi, stejně jako vyžadující rychlé (naléhavé) efekt -. u diabetické koma a precoma. S / v úvodu T_1/2 činí 5 minut u diabetické ketoacidózy koma inzulín je podáván v kapkách. Krátkodobě působící inzulínové přípravky se také používají jako anabolické látky a předepisují se zpravidla v malých dávkách (4-8 IU 1-2krát denně).

Inzulíny se středně dlouhou dobou působení jsou méně rozpustné, pomalu se vstřebávají ze subkutánní tkáně, což má za následek delší účinek. Prodloužený účinek těchto léčiv se dosahuje přítomností speciálního prolongátora - protaminu (izofanu, protágu, bazálu) nebo zinku. Zpomalení absorpce inzulínu v přípravcích obsahujících suspenzi inzulínové sloučeniny zinku v důsledku přítomnosti krystalů zinku. NPH-inzulin (neutrální protamin Hagedorn nebo isofan) je suspenzí sestávající z inzulínu a protaminu (protamin je protein izolovaný z rybího mléka) ve stechiometrickém poměru.

Mezi dlouhodobě působící inzulíny patří inzulín glargin - analogický lidský inzulín, získaný DNA rekombinantní technologií - prvním inzulínovým léčivem, který nemá výrazný vrchol účinku. Inzulínu glargin se vyrábí dvěma modifikacemi inzulínové molekuly na: substituce v poloze 21 A-řetězce (asparagin), do glycinové a přidáním dvou argininových zbytků na C-konec B-řetězce. Lék je čirý roztok s pH 4. Kyselé pH stabilizuje inzulinové hexamery a poskytuje dlouhou a předvídatelnou absorpci léku ze subkutánní tkáně. Avšak kvůli kyselému pH nelze inzulín glargin kombinovat s krátkodobě působícími inzulíny, které mají neutrální pH. Jednorázová injekce inzulínu glargin poskytuje 24hodinovou kontrolu glykémie bez vrcholů. Většina inzulínových přípravků má tzv. "Špičkový" účinek, zaznamenaný, když koncentrace inzulinu v krvi dosáhne maxima. Inzulin glargin nemá výrazný vrchol, protože se uvolňuje do krevního řečiště relativně konstantní rychlostí.

Inzulínové přípravky s prodlouženým účinkem jsou dostupné v různých lékových formách, které mají hypoglykemický účinek s různou dobou trvání (od 10 do 36 hodin). Prodloužený účinek snižuje počet denních injekcí. Obvykle se vyrábějí ve formě suspenzí, které se podávají pouze subkutánně nebo intramuskulárně. U diabetických komatických a předkomatózních stavů se nepoužívají dlouhodobé léky.

Kombinované inzulinové přípravky jsou suspenze sestávající z neutrálního rozpustného inzulínu s krátkým účinkem a inzulín-isofanu (střední doba trvání účinku) v určitých poměrech. Tato kombinace inzulínů s různou dobou trvání účinku v jednom přípravku umožňuje pacientovi ušetřit dvě injekce samostatným užíváním léků.

Indikace. Hlavním indikátorem pro užívání inzulinu je diabetes mellitus typu 1, ale za určitých podmínek je také předepsán u diabetes mellitus typu 2, včetně s rezistencí na perorální hypoglykemické léky, se závažnými souběžnými nemocemi, při přípravě na chirurgické zákroky, diabetickou komatu, s diabetem u těhotných žen. Krátce působící inzuliny se používají nejen diabetes, ale i v některých jiných patologických procesech, například v celkové vyčerpání (jako anabolika), furunkulóza, tyreotoxikóza, onemocnění žaludku (atonie, gastroptóza), chronická hepatitida, primární formy cirhózy stejně jako u některých duševních onemocnění (podávání velkých dávek inzulínu - tzv. hypoglykemické kómy); někdy se používá jako součást "polarizačních" roztoků používaných k léčbě akutního srdečního selhání.

Inzulin je hlavní specifickou léčbou diabetes mellitus. Léčba diabetes mellitus se provádí podle speciálně vyvinutých schémat s použitím inzulínových přípravků s různou dobou trvání účinku. Volba léčiva závisí na závažnosti a charakteristikách průběhu onemocnění, na celkovém stavu pacienta a rychlosti nástupu a trvání účinku léku snižujícího cukr.

Všechny inzulínové přípravky se používají při povinném dodržování dietního režimu s omezením energetické hodnoty potraviny (od 1 700 do 3 000 kcal).

Při určování dávky inzulínu se řídí hladinou glukózy na lačno a během dne, stejně jako hladina glykosurie během dne. Konečná volba dávky se provádí pod kontrolou snížení hyperglykémie, glykosurie, stejně jako celkového stavu pacienta.

Kontraindikace. Inzulín je kontraindikován u onemocnění a stavů, které se vyskytují s hypoglykémie (inzulinomem například), akutní jater, slinivky břišní, ledvin, žaludečních vředů a dvanáctníkových vředů, dekompenzované srdeční onemocnění, akutní koronární nedostatečnosti a dalších nemocí.

Používejte během těhotenství. Hlavní léčbou diabetes mellitus během těhotenství je inzulinová terapie, která se provádí pod pečlivým dohledem. V případě diabetu mellitus typu 1 pokračuje léčba inzulinem. V případě diabetes mellitus typu 2 se perorální hypoglykemické léky zruší a dieta je prováděna.

Gestační diabetes mellitus (diabetes mellitus) je porucha metabolismu uhlohydrátů, která se objevila nejprve během těhotenství. Gestační diabetes mellitus je spojeno se zvýšeným rizikem perinatální mortality, výskytu vrozených malformací a také s rizikem progrese diabetu 5-10 let po porodu. Léčba gestačního diabetu začíná dietou. Pokud je dietní terapie neúčinná, používá se inzulín.

U pacientů s dříve existujícím nebo gestačním diabetes mellitus je důležité udržovat adekvátní regulaci metabolických procesů během těhotenství. Potřeba inzulínu může v prvním trimestru těhotenství klesat a zvýšit ve druhém a třetím trimestru. Během porodu a bezprostředně po něm může být potřeba inzulínu dramaticky snížena (riziko hypoglykemie se zvyšuje). Za těchto podmínek je nezbytné pečlivé sledování hladiny glukózy v krvi.

Inzulin neprochází placentární bariérou. Avšak mateřské IgG protilátky proti inzulínu procházejí placentou a pravděpodobně vyvolávají hyperglykemii u plodu neutralizací inzulínu, který se z něj vylučuje. Na druhé straně může nežádoucí disociace komplexů inzulínu a protilátek vést k hyperinzulinémii a hypoglykemii u plodu nebo novorozence. Bylo prokázáno, že přechod od přípravků na bázi bovinní / prasečí inzulín do jednokomponentních přípravků je doprovázen snížením titru protilátek. V tomto ohledu se během těhotenství doporučuje používat pouze přípravky lidského inzulínu.

Inzulínové analogy (stejně jako jiné nově vyvinuté přípravky) jsou v těhotenství předepsány opatrně, i když neexistují spolehlivé důkazy o nežádoucích účincích. Podle FDA uznávaných doporučení (Food and Drug Administration), určujících možnost užívání drog během těhotenství, příprava insulinu v závislosti na ovoce akce jsou rozděleny do kategorií jako B (studie reprodukce u zvířat prokázaly nežádoucí účinky na plod, a odpovídající a dobře kontrolované studie u těhotných žen ženy nebyly provedeny) nebo do kategorie C (reprodukční studie na zvířatech prokázaly nepříznivý účinek na plod a nebyly provedeny adekvátní a dobře kontrolované studie u těhotných žen, ale potenciální přínosy spojené s užíváním léků těhotným ženám mohou ospravedlnit jeho použití, i přes možné riziko). Insulin lizpro patří do třídy B a inzulín aspart a inzulín glargin - do třídy C.

Komplikace inzulinové terapie. Hypoglykemie. Zavedení příliš vysokých dávek, stejně jako nedostatek příjmu sacharidů s jídlem může způsobit nežádoucí hypoglykemický stav, může se vyvinout hypoglykemická kóma se ztrátou vědomí, křečemi a depresí srdeční aktivity. Hypoglykemie se může také rozvinout v důsledku působení dalších faktorů, které zvyšují citlivost na inzulín (například adrenální nedostatečnost, hypopituitarismus) nebo zvyšují tkáňovou absorpci glukózy (cvičení).

Časné symptomy hypoglykemie, která je z velké části spojeny s aktivací sympatického nervového systému (adrenergní příznaky) zahrnují tachykardii, studený pot, třes, s aktivací parasympatického systému - silný hlad, nevolnost a mravenčení v rtů a jazyka. Při prvním projevu hypoglykémie je třeba přijmout naléhavá opatření: pacient by měl vypít sladký čaj nebo jíst několik kusů cukru. U hypoglykemické kómy se do žíly injektuje 40% roztok glukózy v množství 20-40 ml nebo více, dokud pacient opustí stav komatu (obvykle ne více než 100 ml). Hypoglykemie může být také odstraněna intramuskulárním nebo subkutánním podáním glukagonu.

Zvýšení tělesné hmotnosti během léčby inzulínem je spojeno s eliminací glukosurie, zvýšením skutečného obsahu kalorií v krmivech, zvýšením chuti k jídlu a stimulací lipogeneze působením inzulínu. Pokud dodržujete zásady výživy, lze tento vedlejší účinek vyhnout.

Použití moderních vysoce čistých hormonálních léků (zejména geneticky upravených přípravků lidského inzulínu) relativně vzácně vede k rozvoji inzulínové rezistence a alergií, ale takové případy nejsou vyloučeny. Vývoj akutní alergické reakce vyžaduje okamžitou desenzitizující léčbu a náhradu drogy. Při vývoji reakce na bovinní / prasečí inzulínové přípravky by měly být nahrazeny přípravky pro lidský inzulín. Lokální a systémové reakce (svědění, místní nebo systémové vyrážka, podkožní tvorba uzel v místě vpichu), jsou spojeny s nedostatečným čištěním inzulínu od nečistot nebo za použití hovězího nebo vepřového inzulínu, které se liší v aminokyselinové sekvenci od člověka.

Nejčastějšími alergickými reakcemi jsou kožní IgE-zprostředkované protilátky. Občas se vyskytují systémové alergické reakce, stejně jako inzulínová rezistence zprostředkovaná protilátkami IgG.

Rozmazané vidění Přechodné poruchy refrakce oka se objevují na samém začátku inzulinové terapie a zmizí samy o sobě po 2-3 týdnech.

Edém. V prvních týdnech léčby dochází také k přechodnému edému nohou v důsledku retence tekutin, tzv. otok inzulínu.

Místní reakce zahrnují lipodystrofii v místě opakovaných injekcí (vzácná komplikace). Přidělit lipoatrofii (zmizení usazenin podkožního tuku) a lipohypertrofii (zvýšené ukládání podkožního tuku). Tyto dva státy mají jinou povahu. Lipoatrofie - imunologická reakce, která je způsobena především podáváním špatně purifikovaných inzulínových přípravků živočišného původu, se prakticky nenašla. Lipohypertrofie se rozvíjí s použitím vysoce čistých přípravků na lidský inzulín a může se vyskytnout v případě, že je injekční technika narušena (studený přípravek, alkohol se dostává pod kůži) a také kvůli anabolickému místnímu působení samotného přípravku. Lipohypertrofie vytváří kosmetickou poruchu, která je pro pacienty problémem. Navíc, kvůli této vadě je narušena absorpce léčiva. Aby nedošlo k rozvoji lipohypertrofie, doporučuje se neustále měnit místa injekce v rámci stejné oblasti, přičemž mezi dvěma punkcemi zůstává nejméně 1 cm.

Mohou existovat místní reakce, jako je bolest v místě aplikace.

Interakce Inzulínové přípravky lze vzájemně kombinovat. Mnoho léků může způsobit hypo- nebo hyperglykemii nebo změnit reakci pacienta s diabetes mellitus na léčbu. Měli byste zvážit interakci, která je možná při současném užívání inzulínu s jinými léky. Alfa-blokátory a beta-adrenomimetiki zvyšují sekreci endogenního inzulínu a zvyšují účinek léčiva. Hypoglykemický účinek inzulínu zvýšit perorální antidiabetika, salicyláty, inhibitory MAO (včetně furazolidon, prokarbazin, selegilin), inhibitory ACE, bromokriptin, oktreotid, sulfonamidy, anabolické steroidy (zejména oxandrolonu, methandienon) a androgenů (zvýšená citlivost na inzulín a zvýšení odolnosti tkáně na glukagon, což vede k hypoglykemii, zejména v případě inzulínové rezistence, může být zapotřebí snížit dávku inzulínu), analogy somatostatinu, guanatidin, dizo pyramidy, klofibrát, ketokonazol, lithia přípravky, mebendazol, pentamidin, pyridoxin, propoxyfen, fenylbutazon, fluoxetin, theofylin, fenfluramin, lithium, přípravky vápníku, tetracykliny. Chlorochin, chinidin, chinin snižují degradaci inzulínu a mohou zvýšit koncentraci inzulínu v krvi a zvýšit riziko hypoglykemie.

Inhibitory karboanhydrázy (zejména acetazolamid) stimulují pankreatické β-buňky, podporují uvolňování inzulínu a zvyšují citlivost receptorů a tkání na inzulin; i když současné užívání těchto léčiv s inzulínem může zvýšit hypoglykemický účinek, účinek může být nepředvídatelný.

Řada léků způsobuje hyperglykemii u zdravých lidí a zhoršuje průběh onemocnění u pacientů s diabetem. Hypoglykemický účinek inzulínu oslabit: léky proti retrovirům, asparagináza orální hormonální antikoncepce, kortikosteroidy, diuretika (thiazidová, ethakrynová kyselina), heparin, antagonisty H₂-receptory, sulfinpyrazon, tricyklická antidepresiva, dobutamin, isoniazid, kalcitoninu, niacin, sympatomimetika, danazol, klonidin, CCB, diazoxid, morfin, fenytoin, růstový hormon, hormony štítné žlázy, deriváty fenothiazinu, nikotin, ethanol.

Glukokortikoidy a epinefrin mají opačný účinek na inzulin na periferních tkáních. Například dlouhodobé užívání glukokortikoidů může způsobit systémovou hyperglykemii, dokud diabetes (steroidní diabetes), která může být pozorována přibližně u 14% pacientů užívajících systémové kortikosteroidy během několika týdnů nebo delším používání topických kortikosteroidů. Některé léky inhibují přímo sekreci inzulínu (fenytoin, klonidin, diltiazem) nebo snížením obsahu draslíku (diuretik). Hormony štítné žlázy urychlují metabolismus inzulínu.

Nejvýznamnější a často ovlivňují působení beta-blokátorů inzulínu, perorálních hypoglykemických látek, glukokortikoidů, etanolu, salicylátů.

Ethanol inhibuje glukoneogenezi v játrech. Tento účinek je pozorován u všech lidí. V této souvislosti je třeba mít na paměti, že zneužívání alkoholických nápojů na pozadí inzulínové terapie může vést k rozvoji závažného hypoglykemického stavu. Malé množství alkoholu užívané s jídlem obvykle nezpůsobuje problémy.

Beta-blokátory mohou inhibovat sekreci inzulínu, změnit metabolismus sacharidů a zvýšit periferní rezistenci k inzulínu, což vede k hyperglykémii. Mohou však také inhibovat účinek katecholaminů na glukoneogenezi a glykogenolýzu, což je spojeno s rizikem závažných hypoglykemických reakcí u diabetických pacientů. Kromě toho může kterýkoli z beta-adrenergních blokátorů maskovat adrenergní příznaky způsobené snížením hladin glukózy v krvi (včetně třesu, palpitace), čímž narušuje pacientovo včasné rozpoznání hypoglykemie. Selektivní beta₁-adrenergní blokátory (včetně acebutololu, atenololu, betaxololu, bisoprololu, metoprololu) vykazují tyto účinky v menším rozsahu.

NSAID a vysoké dávky salicylátů inhibují syntézu prostaglandinu E (který inhibuje sekreci endogenního inzulínu) a tím zvyšují bazální sekreci inzulínu, zvyšují citlivost p-buněk pankreatu na glukózu; hypoglykemický účinek při současném užívání může vyžadovat úpravu dávky NSAID nebo salicylátu a / nebo inzulínu, zejména při dlouhodobém sdílení.

V současné době se vyrábí významný počet inzulínových přípravků, vč. odvozené z pankreasu zvířat a syntetizované genetickým inženýrstvím. Zvláštní přípravky pro léčbu inzulínem jsou geneticky modifikované vysoce čisté lidské inzulíny s minimální antigenicitou (imunogenní aktivitou) a analogy lidského inzulínu.

Inzulinové přípravky se vyrábějí ve skleněných injekčních lahvičkách, hermeticky uzavřených gumovými zátkami s hliníkovým chodem, zvláště tzv. inzulínové stříkačky nebo stříkačky. Při použití injekčních pera jsou přípravky ve speciálních lahvičkách (penfill).

Intranazální formy inzulínu a inzulínových přípravků pro perorální podávání se vyvíjejí. Při kombinaci inzulínu s detergentem a podávání ve formě aerosolu na nosní sliznici se účinná plazmatická hladina dosáhne tak rychle, jako při iv bolusu. Intenzální a perorální inzulinové přípravky jsou vyvíjeny nebo podstupovány v klinických studiích.