역상 고압 액체 크로마토 그래피 (RP HPLC)를 사용하여 인슐린 제제의 분석 및 표준화를위한 방법의 개발 및 통합 Pikhtar Anatoly Vasilievich

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Pihtar Anatoly Vasilyevich. 역상 고압 액체 크로마 토 그래피 (RP HPLC)를 이용한 인슐린 제제의 분석 및 표준화 방법 개발 및 통일 : 논문. 제약 과학 후보 : 15.00.02 / Pihtar Anatoly Vasilievich; [보호 장소 : Moscow Medical Academy].- 모스크바, 2005.-139 pp : Il.

논문 내용

제 1 장 문헌 검토 11

1. 당뇨병 치료에있어서 인슐린의 역할 11

2. 인슐린 12의 생합성과 생물학적 작용

3. 인슐린의 물리 화학적 및 약학 적 특성의 일반적인 특성 15

4. 인슐린 제제 24

5. 인슐린 제제의 제조 방법, 표준화 및 품질 관리 31

6. 인슐린의 약학 적 분석에서 HPLC의 사용. 46

제 2 장. 문제 선언 50

RP HPLC 조건 하에서 인슐린의 크로마토 그래피 거동에 대한 다양한 인자의 영향에 관한 연구 56

1. 방법 및 재료 57

2. 결과에 대한 토론 62

2.1. 완충액 (62)의 조성의 영향

2.2. 황산 나트륨 농도 68의 효과

2.3. 크로마토 그래피 컬럼 온도의 영향 70

2.4. 유기 수식어 75의 효력

2.5. 그라프 트 된 상 (80)의 알킬 라디칼 길이의 영향

2.6. 크로마토 그래피 컬럼 (80)의 길이의 영향

4 장. RP HPLC 사용에 기초한 인슐린 제제 분석을위한 약전 방법 개선 82

1. 의약품에서 인슐린과 그 불순물의 크로마토 그래피 측정을위한 최적 조건의 선택 82

2. 방법 84의 도량형 특성

3. 공식 인슐린 제제를 시험하기위한 개발 된 방법론의 응용

제 5 장 PF HPLC 방법에 근거한 isophane-insulin의 주 사용 투약 형태 분석 방법 개발

1. isophane-insulin 110의 투약 형태에서 프로타민의 크로마토 그래피 측정을위한 조건의 선택

2. 다양한 물고기 종 121에서 분리 된 프로타민의 크로마토 그래피 프로파일 연구

3. isophane-insulin 제제에서 프로타민의 측정 방법 123

4. 개발 된 방법론의 검증 125

일반적인 결론 136

참고 문헌 139

인슐린의 물리 화학적 및 약학 적 특성의 일반적인 특성

화학적 인 관점에서 볼 때, 인슐린은 6000Da 이하의 분자량을 가진 작은 구상 단백질입니다. 동시에, 인슐린은 공통적 인 특징적인 생물학적 활성을 지닌 자연 및 인공 기원의 상 동성 단백질의 전체 계열에 대한 공통적 인 이름입니다. 인슐린의 단백질 성질은 1928 년에 확립되었다. 뷰렛 반응과 파울리 반응을 일으키는 단백질 중 하나입니다. 인슐린의 구조는 50 년대 초반에 완전히 확립되었습니다. 다양한 출처의 인슐린의 기본 화학 조성은 표 1에 주어진 수치에 의해 특징 지어진다 [40].

아미노산 조성. 대부분의 인슐린 분자는 51 개의 아미노산 잔기를 포함하며, 그 중 17 개의 아미노산은 대부분의 알려진 단백질에서 발견됩니다.

소, 돼지 및 인간 인슐린의 아미노산 조성의 특징은 트립토판 및 메티오닌이다. 이러한 유형의 인슐린의 아미노산 조성은 표 2에 제시되어있다 [40,46].

모든 유형의 인슐린에 대한 불변은 시스틴 (6 개 시스틴 잔기)의 함량입니다. 또한, 모든 유형의 인슐린 분자는 6 개의 아미드 그룹 (아스파라긴, 글루타민)을 포함합니다.

주 분획과 함께 인슐린이 방출 될 때, 탈 아미드 형태의 인슐린 분획이 관찰 될 수있다. 산성 환경에서, 탈 아미드 화 과정에서, 6 개의 모든 아미드 그룹이 점차적으로 분리 될 수 있고, 전기 영동 및 크로마토 그래피의 인슐린 이동성이 변화된다 [40]. 탈수 된 형태의 인슐린의 형성은 암모니아의 측정 결과에 의해 판단 될 수있다. 완전 아미드 형태의 인슐린의 경우, 1 몰의 단백질 당 6 몰의 암모니아가 결정되고, 탈 아미드 된 형태의 경우,이 값은 5 내지 0 일 수있다.

인슐린의 주요 구조. 인슐린의 1 차 구조는 1945-1955 년에 Sanger 그룹에 의해 해독되었다. Sanger는 다양한 펩타이드, 아미노산 및 그 파생물을 분리하고 식별 할 수있는 많은 크로마토 그래피 방법을 사용하여 소 인슐린의 기본 구조를 확립 할 수있었습니다 [130,131,132,133,134,135]. 긴 펩타이드에서 전체 아미노산 서열을 결정하기위한 에드만 (Edman) 방법을 포함하여 다양한 물리 화학적 방법을 사용하는 다양한 기원의 인슐린에 대한 추가 연구는 생거 (Sanger)와 그의 공동 저자가 인슐린의 구조에 대한 발견을 확인했다 [bb].

지금까지 인슐린의 1 차 구조는 포유류, 조류, 어류 및 사이클로스톰 [14]의 4 가지 종류의 동물에 속한 24 종의 대표자에 의해 결정되었다. 다양한 기원의 인슐린에 대한 연구가 계속되고있다 [71,72,73].

다른 동물에서 인슐린의 구조는 유사하지만 동일하지는 않습니다. 1 차 구조에서 인간 인슐린은 돼지, 개, 향유 고래 및 토끼 인슐린과 유사 하나 아미노산이 한 개만 다릅니다 [40]. 그것은 3 가지 아미노산으로 소의 인슐린과 다릅니다. 더 큰 범위에서 인간 인슐린은 기니 돼지, 조류 및 물고기의 인슐린과 유사하지 않습니다 [40]. 인간, 돼지 및 소 인슐린의 아미노산 서열의 차이를 표 3에 나타낸다.

구조상의 차이에도 불구하고, 모든 유형의 인슐린은 유사한 생물학적 활성을 갖는다. 저혈당 효과를 일으킨다. 그러나 표시된 생물학적 활동의 크기는 종에 따라 크게 달라지며 11 IU / mg (북해 대구 인슐린)에서 62 IU / mg (칠면조 및 닭 인슐린)의 범위에있는 반면, 인슐린의 활성은 약 25-30 IU / mg [40]. 종간 차이가 클수록 해당 인슐린의 생물학적 활성도의 차이가 커집니다.

기능적으로 활성 인 인슐린 분자는 이황화 결합으로 연결된 두 개의 폴리펩티드 사슬 (A와 B 사슬)로 구성됩니다. 하나의 결합은 두 사슬의 일곱 번째 아미노산 잔기에 의해 형성되고, 두 번째 사슬 결합은 A 사슬의 20 번째 잔기와 B 사슬의 19 번째 잔기에 의해 형성된다 (그림 2). 또한, 인슐린 분자 내에 제 3의 디설파이드 결합이 존재하며, 이는 체인 내이며 6 번째와 11 번째 A- 쇄 잔기를 연결한다 [59,117].

이차 구조 다양한 물리 화학적 및 물리적 연구 방법을 사용하여 인슐린 분자는 고도로 배열 된 공간 구조 (conformation)를 가지며, 이는 특정 생물학적 기능의 구현에 기여한다는 것을 보여 주었다. 천연 인슐린의 분자에서, cc-helix와 p-fold 시트가 동시에 존재합니다. 또한, 구조와 구조가 무질서한 부분이 있습니다. <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].

인슐린 산성 용액 (pH 2.3-2.5)을 + 100 ° C의 온도에서 가열하고 -80 ° C로 급속히 냉각 시키면, 소위 섬유 성 인슐린이 형성된다. 이것은 완전히 비활성 인 호르몬 형태이다 [27]. 활성 인슐린 용액에 섬유소 인슐린 섬유를 주입하면 자발적으로 정맥 내 인플루엔자의 정량적 인 침전이 일어난다 [14,17].

인슐린 제제의 생산 방법, 표준화 및 품질 관리

동물성 인슐린 종을 얻습니다. 쇠고기 및 돼지 인슐린의 산업 생산은 1921 년 인슐린 발견 직후 여러 국가에서 거의 동시에 이루어졌다 [63]. 그 이후로 인슐린을 얻는 개념은 사실상 변하지 않았다 (표 b) [17, 18]. 인슐린 동물 종의 생산을위한 원료는 음식에 사용되는 도축 가축의 췌장입니다.

인슐린 생산에서 가장 중요한 과제는 생물학적 활동을 감소 시키거나, 면역 반응을 일으키거나, 환자의 건강을 해칠 수있는 관련 불순물로부터 물질을 방출하는 것입니다. 예를 들어, 수년 동안 환자의 혈액에서 저조한 인슐린을 사용하면 항체에 5,000IU의 인슐린이 결합 될 수 있습니다. 인슐린에 대한 항체는 그 작용의 프로필에 크게 영향을 미치고, 따라서 당뇨병의 불안정한 과정에 기여합니다.

인슐린 정제의 첫 번째 방법은 아연 염의 존재 하에서 재결정 화하는 것이다. 1945 년에, 그 당시의 공식적인 인슐린 제제와 비교하여, 7 배의 인슐린 재결정이 환자의 알레르기 반응의 수준을 현저히 감소시키는 것으로 나타났다.

역상 추출 (PE), 분배 크로마토 그래피 (PX), 이온 교환 크로마토 그래피 (IOC), 분리 전기 영동 (DEP) 및 겔 배제 크로마토 그래피 (GEC)와 같은 다양한 방법을 사용하여 결정화 및 단일 재결정 후 인슐린 시료의 이질성을 보여줍니다..

주요 인슐린 불순물은 proinsulin, 그 중간체, 공유 인슐린 이합체, mono-disamido 인슐린, monoarginine 및 mono-ethylene뿐만 아니라 비 인슐린 성질의 수많은 고분자 화합물 인 것으로 밝혀졌습니다. 검출 된 불순물의 면역 학적 활동에 대한 정보를 고려한 연구 결과에서 일반화 된 결론은 DEF와 GEC 방법으로 분석 할 때 하나의 성분, 즉 상응하는 인슐린이 발견되도록 인슐린 물질의 추가 정제의 필요성에 대한 결론이었다.

1950 년에 인슐린 정화 문제를 해결하기 위해 HEC 방법이 제안되었고, 1970 년에는 음이온 교환 크로마토 그래피 (AOX) 방법이 제안되었습니다. AOX 방법으로 정제 된 인슐린은 프로 인슐린 활성이있는 불순물 약 500ppm (parts per million)을 함유하고 있음이 발견되었다. 역상 (RP HPLC)에서 고압 액체 크로마토 그래피를 사용하여 인슐린을 추가로 정제하면 면역 원성 분획의 함량을 검출 한계로 줄일 수 있습니다 [63].

인슐린의 크로마토 그래피 정제 분야에서의 현재의 발전에 대한 검토는 [96]에 제시되어있다. IOC와 GEC를 사용하여 순차적으로 정제 된 인슐린을 단일 성분 인슐린이라 부른다 [63]. 인간 인슐린을 얻는 중입니다. 인간 인슐린을 얻는 방법을 찾는 것은 두 가지 상황 때문이었습니다. 한편으로는 동물성 인슐린 생산의 경우 원료 문제의 긴급 성이 있지만,이 분야에서의 과학의 급속한 발전은이 아이디어를 실현할 수있는 진정한 기회를 제공했습니다. 1979 년과 1981 년 거의 동시에 인간 인슐린을 얻는 두 가지 방법, 즉 생합성과 반합성이 개발되었다 [102,108]. 1981 년 노보 노르디스크 (Novo Nordisk) 사가 세계 최초로 인간의 반 합성 인슐린을 연속 생산하기 시작했습니다. 이 회사에서 사용하는 방법은 돼지 인슐린 분자의 A1과 나머지 Tre의 효소 화학적 치환을 기반으로합니다. 이 방법은 필요한 양의 돼지 인슐린을 얻는 데 직접적으로 의존하기 때문에 경제적 인 가치가 떨어집니다. 생합성 방법에 의해 인슐린을 얻을 수있는 가능성은 재조합 DNA 기술의 발전으로 나타났다. 유 전적으로 조작 된 인슐린 생산에 관한 연구는 약 25 년 전에 시작되었습니다. 1978 년에 쥐의 proinsou-ling을 생산하는 E. coli 균주가 얻어 졌다고보고되었다. 1979 년, Genentech의 연구는 대장균에 아미노산 서열을 코딩하는 유전자를 클로닝 할 수있었습니다. pBR322 플라스미드의 p- 할로 - 타시 다제 영역에 포함 된 인슐린 사슬 A 및 B [10,102]. 1981 년에 35-C- 펩타이드가 arg-arg-gly-ser-lys-arg의 6 개 아미노산으로 대체되고 대장균에서의 발현이 확인 된 mini-C-proinsulin의 프로 인슐린 유전자 유사체가 합성되었다. 1982 년 Eli Lilly는 Genentech [102]와 공동으로 개발 한 2 가지 사슬 기술을 사용하여 세계 최초로 인슐린 생산을 시작했습니다. 현재, 다양한 발현 시스템의 도움으로 인간 인슐린을 얻을 수있는 가능성이 제시되었다 [3,10,101,102]. 경제적 관점에서 볼 때, 과량 생산 된 것으로 여겨지는 그람 양성 대장균 박테리아의 유 전적으로 변형 된 균주의 사용이 특히 중요하다 [3]. 동시에 Saccharomesis cerevisiae 효모 세포에서 상당한 진전이 이루어졌다 [3.75]. 표 7은 재조합 인간 인슐린을 생산하는 다양한 방법에 공통적으로 사용되는 기술 과정의 단계를 나열한 것이다 [3,10,63].

공식 인슐린 제제를 테스트하기위한 개발 된 방법론의 적용

고압 액체 크로마토 그래피 (HPLC)는 칼럼 입구에서 상당한 압력 (최대 400x105 Pa)으로 인해 고속으로 컬럼을 채우는 흡착제를 이동상 - 용리액으로 통과시키는 컬럼 액체 크로마토 그래피의 변형입니다 [11].

물질의 복잡한 혼합물을 분석하는 방법으로, HPLC는 30 년이 조금 넘었습니다. 입자 직경이 3 ~ 10μm 인 흡착제를 사용하면 칼럼 액체 크로마토 그래피의 고전적 버전과 비교하여 크로마토 그래피 분리 효율이 크게 증가했습니다. 따라서 HPLC는 종종 고성능 액체 크로마토 그래피 (HPLC)라고합니다. HPLC 사용의 도구적인 특징은 수많은 매뉴얼 [49.50]과 주요 약전 [79,150]의 관련 섹션에 자세히 설명되어 있습니다. HPLC의 경우 광범위한 흡착제가 개발되어 생산되고 있습니다. 설문 조사의 저자에 따르면 전세계 약 100 개의 회사가 300 가지 이상의 흡착제 이름을 생산합니다. 이 방법 개발의 역사, 현재 상태 및 전망은 리뷰 [51] 및 [77.78]에서 논의된다.

다양한 변형에서 HPLC 방법은 의약 분석 (생산 관리 및 약물 품질 테스트)에 널리 사용됩니다. 이 방법은 세계의 모든 주요 약전에 포함됩니다. 이 방법은 유럽 및 미국 약전에서 가장 자세히 설명됩니다. HPLC는 약물을 확인하고 순도, 분자량 분율 구성 및 정량 분석을 결정하는 데 사용됩니다. US Pharmacopoeia 28 ed. 사설 기사의 약 30 %는 HPLC의 사용을 포함합니다. European Pharmacopoeia 4th ed. 이 수치는 약 40 %입니다.

인슐린 테스트를위한 최초의 크로마토 그래피 방법은 저압 젤 배제 액체 크로마토 그래피 (GE ZhND)였다. HPLC 조건 하에서의 분리 원리는 크기가 다른 분자가 고정상 역할을하는 중성 겔의 세공으로 침투하는 다른 능력에 기초합니다. 인슐린 단량체와 이량 체의 유체 역학적 지름은 분자량에 비례하며 각각 2.69와 5.50 nm이다 [115].

GE-IHDD 방법을 사용하여 1967 년에, 결정화에 의해 정제 된 인슐린의 상업적 준비는 인슐린의 분자량을 초과하는 분자량을 갖는 불순물을 함유하는 것으로 나타났다. 돼지 인슐린의 크로마토 그램에서 a, b 및 c 성분으로 통상 지정되는 3 개의 피크가 발견되었습니다. 그 이후로, 많은 크로마토 그래피 시스템이 인슐린 제제에서 고 분자량 불순물의 함량을 조절하기 위해 제안되어왔다. 분리는 고 팽창 아가로 오스 크 세로 겔 (Bio-Gel P-30, Bio-Rad Lab.) 또는 덱스 트란 (Sephadex G-50, Pharmacia Fine Chemicals)을 사용하여 1-3 M 아세트산 용액을 IF [127]로 사용 하였다. 매트릭스 팽창 압력을 초과하는 압력에서 압축에 대한 이들 흡착제의 높은 감도는 이들 물질을 HPLC 모드에서의 조작에 부적합하게 만든다.

인슐린 분석을위한 고압 (GE HPLC)에서의 젤 - 배제 액체 크로마토 그래피의 사용은 물과 상용 성이 있고 고압에 견디는 경질 거대 다공성 흡착제의 개발 후 1980 년에 처음 기술되었다. [151]에서 분리는 변성 조건 (우레아, 무기산 및 비이 온성 물질의 7M 용액의 조합)하에 컬럼 Protein-Pak 1-125 (Waters), TSK-Gel SW 2000 (Toho Soda Corp.), Bondagel (Pharmacia) 세제). 변성 조건 하에서 인슐린 분석의 필요성은 인슐린이 용액에서 응집하는 능력과 관련이있다. HPLC HPLC 조건에서 인슐린을 분리하기 위해 "전통적인"용리액 인 아세트산의 사용도 기술되어있다. 아세트산을 사용하면 몇 가지 이점이 있습니다. 분리 된 화합물의 고유 구조에 미치는 영향, 가용성, 저비용 등이 중요합니다. 중요한 사실은 아세트산이 인슐린의 결합을 억제 할 수 있다는 것입니다.

현재 HPLC ghvd는 물질 및 최종 투약 형태의 고 분자량 불순물 함량을 모니터링하기위한 약전 방법입니다. 이 방법은 isophane-insulin 제제에서 프로타민의 함량을 측정하는데도 사용됩니다.

소와 돼지 인슐린 분리를위한 역상 HPLC (역상 HPLC)를 처음 사용했을 때 유사한 구조의 인슐린 유사 펩타이드 분석에 대한이 방법의 높은 효율을 입증했습니다.

RP HPLC 조건에서 단백질과 폴리 펩타이드를 분리하는 메커니즘은 인슐린 분자와 관련 불순물이 다른 소수성을 기반으로합니다. 현재까지, 프로틴 - 슐린, 췌장 폴리 펩타이드, 데 자 미도 유도체, 인슐린 이량 체를 비롯한 다양한 유래의 인슐린 및 그 유도체의 크로마토 그래피 분리를위한 수십 가지 방법이 기재되어있다. [126]은 닭, 토끼, 양 및 말 인슐린을 분리 할 가능성을 보여 주었다. 인간, 쇠고기 및 돼지 인슐린도 분리되었습니다. Lloyd와 Corran은 쇠고기, 돼지 고기, 인슐린 및 해당 탈 아미노 화 형태를 분리하는 방법을 발표했다.

분리는 이소 크 래틱 또는 그래디언트 모드에서 메틸, 부틸, 옥틸, 옥타 데실 및 페닐 그룹이 변형 된 실리카 겔 흡착제에서 수행됩니다. PF로는 아세토 니트릴, 메틸 알콜, 이소 ​​프로필 알콜, 무기 염 및 이온 증기 시약을 함유 한 수성 완충 용액과 혼합 된 유기 개질제가 사용됩니다. 피크 검출은 주로 190-220 nm의 파장에서 분광 광도법에 의해 수행되며, 형광 측정법도 기술되어있다.

RP HPLC를 사용하여 인슐린의 최종 투약 형태 및 물질의 분석은 미국 및 유럽 약전 [79,150]의 개인 기사에 기술되어있다. 이 방법은 "Insulin Authenticity", "Related Proteins", "Quantitative Determination"및 "Solution in Insulin"의 관점에서 특정 그룹의 약물을 검사하는 데 사용됩니다.

연구 논문은 또한 인슐린 분석을 위해 이온 교환 및 친 화성 크로마토 그래피의 사용을 기술하고 있지만 [44,102],이 방법은 약전 수행에 널리 사용되지는 못했다.

isophane-insulin의 복용 형태에서 프로타민의 크로마토 그래피 측정을위한 조건의 선택

PF 이온 강도의 증가는 일반적으로 인슐린 용량 비율의 증가를 가져 오는데, 이는 다음과 같은 여러 요인에 의해 유발 될 수 있습니다. - 이온 농도를 증가 시키면 단백질 분자의 하전 된 그룹의 이온화 정도가 감소하고 소수성은 증가합니다. - 고농도의 양이온은 정지 표면의 유리 실라 놀 그룹 단백질의 양성자 화 된 아미노기와 매트릭스와의 비특이적 인 정전기 상호 작용을 약화시키는 단계; - 높은 이온 강도는 인슐린의 공간 구조에 영향을 미치고, 결과적으로 흡착제와 상호 작용할 수있는 표면이 변하게됩니다. FS에서 무기 염류의 농도는 피크의 모양과 인슐린과 desamido-Asn- 인슐린 분리의 선택성에 영향을 미친다 [143,144]. 0.1M 인산 나트륨 용액 (pH 2.3)으로 LiChrosorb sorbent에 이소 크랄 틱 용출액을 가하면 완충 용액에 황산 나트륨을 0.1M의 농도로 첨가 할 때만 만족할만한 결과가 나타났습니다. 대부분의 인슐린 분석법은 약전 제품 및 ND 0.2M에 해당하는 황산나트륨 함량을 갖는 완충 용액을 기준으로 PF를 사용한다. 황산나트륨의 이러한 높은 함량은 용리액 층별로 인한 크로마토 그래피 결과의 재현성에 부정적으로 영향을 미치며, 고농축 염 용액은 크로마토 그래피 장비에 부정적인 영향을 미치므로 수명을 단축시킵니다. 약전 분석법이 20 년 이상 전에 개발되었다는 것을 고려할 때, 황산나트륨의 농도에 따라 최신 세대의 크로마토 그래피 흡착제에서 OF-HPLC로 인슐린의 크로마토 그래피 거동을 연구하는 것은 흥미로운 것처럼 보였습니다. 동시에 그들은 크로마토 그래피 시스템의 분리 능력을 현저하게 저하시키지 않으면 서 PF의 황산나트륨 함유량의 감소가 허용되는지를 알아 내려고 노력했다. 연구 결과로 PF에서의 황산나트륨 농도의 효과는 이식 된 단계의 유형 및 인슐린의 종류에 따라 다르다는 것이 발견되었습니다. 그래프트 그룹 C4 및 C를 갖는 흡착제 인간 인슐린 및 데스 아미도 - 아스 인 - 인슐린의 피크의 분리 선택도는 인산 나트륨 농도에 의존하지 않는다. diapher-110-C18 흡착제에서이 피크 쌍의 분리 선택도는 0.05M에서 최대 값을, 0.1M에서 최소 값을 나타냅니다 (차트 4). 다른 한편으로, 인슐린 및 그것의 상응하는 탈 아미드 화 된 AsnA21 형태의 동물 종의 분리의 선택도는 Diaspher-110-C18 흡착제에서 분리 될 때 용액의 이온 강도에 의존하지 않는다. C8 그 래프팅 된 그룹의 흡착제에서, 선택성은 황산나트륨 농도가 증가함에 따라 1.25에서 1.28로 증가한다 (그림 4). C4 그래프트 그룹을 가진 흡착제에서 쇠고기 인슐린의 경우 분리 선택도는 0.1M 황산 나트륨에서 최대이고 0.2M에서 최소이다. 돼지 인슐린의 경우, 0.1M의 황산나트륨 농도에서이 최대 경우가 없다.이 경우 이온의 증가 세력은 분리의 선택성을 감소시켰다 (그림 4). 효과적인 이론 판의 수는 황산나트륨 농도가 증가함에 따라 증가한다. 예외는 흡착제 인 Diasfer-110-C8에 대한 인슐린의 거동이다 (그림 5). 인슐린의 종류와 desamido-Asn- 인슐린의 분리 정도는 인슐린 종과 이식 상 유형에 관계없이 FS의 이온 강도가 증가함에 따라 증가합니다 (다이어그램 b). 소듐 설페이트 농도를 0.2M에서 0.1M으로 낮춤으로써 선택된 피크 쌍의 분리 정도는 인간 및 돼지 인슐린에 대해 평균 5 %, 쇠 인슐린에 대해 10 % 감소합니다. 분리도의 절대 값이 2.0을 초과한다는 사실을 고려할 때, 컬럼의 분리 용량에서 측정 된 열화는 중요하지 않습니다. 결과적으로, 완충액 PF 중의 황산 나트륨의 농도는 약전 분석법에 비해 2 배 감소 될 수있다.

단백질과 펩티드의 분석에 관한 대부분의 연구에서, 분리는 실온에서 수행된다. 더욱이, 일부 저자들은 분리의 선택성에 대한 온도의 영향이 미미하다는 것을 지적한다. 그러나, 온도가 증가함에 따라, 고정상과 이동상 사이의 물질 교환 과정이 촉진되어 펩타이드의 유지 시간이 감소하고 피크가 좁아진다.

인슐린은

췌장은 내부 및 외부의 이중 분비가있는 가장 중요한 기관 중 하나입니다.
내부 분비물은 탄수화물 대사에 중요한 역할을하는 인슐린입니다. 인슐린은 란거 한 (Langerhans)의 소위 "섬"으로 분류 된 세포의 특별한 종류의 산물입니다.

외부의 비밀은 가장 중요한 소화 효소 중 하나 인 트립신 (trypsin)을 함유하고있는 췌장 주스이며, 이는 췌장의 주요 덩어리를 구성하는 땀샘에서 분비됩니다. 트립신은 pancreatin 준비의 주요 부분입니다.
인슐린 (인슐린). 인슐린은 1921 년에 순수한 형태로 분리되었습니다. 제조 방법이 많았지 만 대부분 세부 사항 만 다릅니다.

인슐린 이외에도 인슐린을 아주 쉽게 파괴하는 췌장에는 트립신 효소가 포함되어 있기 때문에 췌장에서 인슐린을 얻는 첫 시도는 실패했습니다. 그러므로 우리는이 효소가 결핍 된 동맥에서, 예를 들어 물고기 또는 자궁 내 송아지의 땀샘에서 얻으려고했다. 그러나 생선에서 물고기의 크기가 매우 작고 글 랜드 자체의 배설이 기술적으로 어렵 기 때문에 생산 성공에 대한 이러한 시도조차도 없었습니다. 자궁 내 송아지에서 땀샘을 대량으로 추출하면 상당한 어려움이있다.
마지막으로, 1922 년 성숙한 소의 동맥을 이용한 실험에서 산성화 된 강알콜을 사용하면 효소 (트립신 등)가 비활성화되어 인슐린을 파괴하는 능력을 상실 함을 알 수있었습니다.

생산의 기술적 인 계획. 인슐린 생산은 주로 소와 돼지의 냉동 또는 신선한 췌장을 사용합니다.
파쇄. 트립신으로 호르몬이 파괴되는 것을 피하기 위해 동물 학살 후 30 분 이내에 신선한 땀샘을 인접한 조직에서 씻어 낸 다음 고기 분쇄기에 넣어 분쇄해야합니다.

추출 분쇄 된 땀샘에 95 % 알콜을 부어 넣고 황산으로 산성화합니다 (글 랜드의 1 부분은 알데히드가없는 95 ° 알콜 + 0.5 % 황산 또는 염산입니다). 혼합물을 1.5 시간 동안 냉각하면서 추출하고, 계속 저어 준다.
첫 번째 추출물을 배수시키고, 잔류 물을 짜내거나 원심 분리한다. 추출은 다시 1 시간 60 ° 알콜로 추출합니다 (원료에 수분이 없으므로 95 °가 아닌). - 글 랜드의 한 부분은 알코올의 한 부분을 차지합니다. 두 추출물은 함께 배수되고 시트를 통해 여과된다.

밸러스트 단백질 제거. 수득 된 추출물로부터 단백질은 다양한 방법으로 제거된다 :
1)을 48 시간 내에 감기 (-4 °에서 0 °까지)에 침전시킴으로써 감소시킨다.
2) 수산화 나트륨 용액을 추출물에 첨가하여 pH 6.6-6.8로한다 (경우에 따라 pH 6.4-6.6).

침전은 원심 분리, 여과 또는 침전을 사용하여 분리한다.
증발 및 탈지. 생성 된 투명한 액체를 순수한 황산으로 pH = 2.5로 산성화시키고, 40 ℃ 이하의 온도에서 부피의 1/10까지 증발시켰다.
모든 알코올을 제거한 후 액체를 탈지합니다.

소금에 절인 것과 청소. 황산 암모늄을 탈지 된 여액에 포화 상태로 첨가 한 후 소량의 밸러스트 물질을 함유 한 인슐린이 생겨서 인슐린 원료의 크러스트를 형성하고이를 제거하고 건조시킨 후 알코올 - 에테르 혼합물로 탈지한다.
탈지 된 인슐린은 주변 조건 하에서 건조되고 분말로 분쇄된다. 백태의 분말을 추가로 정제하여 1mg 중 22U 이상을 함유하는 결정질 인슐린을 수득한다.
표준화. 생성 된 인슐린은 흰색 또는 약간 칙칙한 분말입니다. 이는 물과 80 ° 이하의 알콜 수용액에 용해되지만 90 ° 이상의 요새를 가진 알콜에는 불용성이다. 인슐린을 물에 녹이면 무색 또는 약간 황색의 액체가됩니다.

보존을 위해, 0.3 % 트리 크레졸 또는 페놀을 용액에 가하고 생물학적 표준화를 실시한다. 인슐린을 토끼에게 주사 할 때, 1.5-5 시간에서 혈액 내의 그들의 탄수화물 함량은 평균적으로 50 %, 즉 0.09 내지 0.045 %로 감소해야한다 (Pharmacopoeia, 제 9 판 참조). 해당 복용량은 3 개의 인간 또는 3 개의 임상과 동일한 1 개의 토끼 단위라고합니다.
포장 용액을 박테리아 필터에 통과시킨다. 그런 다음 여과 액을 무균 상태에서 40 또는 80 U가 들어있는 인슐린 용액 1 mL 당 5 또는 10 mL 병에 부은다.

튜브는 알루미늄 마개로 감겨져있는 고무 마개로 막습니다.
라벨은 병 및 상자에 병을 담아 준비 활동, 제조일, 유통 기한 등을 표시해야합니다.

인슐린을 사용하기 전에 알루미늄 캡을 열고 알코올로 닦아 낸 다음 코르크를 멸균 바늘로 찔러 필요한 양의 액체를 주사기에 흡입합니다. 주사기는 피하 또는 근육 주사로 주사합니다.
저장 인슐린은 바이알에 저장됩니다. 더 높은 온도에서 인슐린이 부분적으로 활동을 잃을 수 있기 때문에 유통 기한은 10 ° C 이하에서 18 개월입니다.

부적절한 외부 징후 : 용액 또는 침전물의 혼탁, 바이알 내부의 곰팡이 또는 미생물의 번식.

약리학 그룹 - 인슐린

하위 집단 준비는 제외됩니다. 사용

설명

인슐린 (Insulin - islet)은 랑게르한스 (Langerhans)의 췌장 섬 (β-cells)에 의해 생성되는 단백질 - 펩타이드 호르몬입니다. 생리적 조건 하에서, β 세포 인슐린은 110 아미노산 잔기로 구성된 단일 사슬 전구체 단백질 인 프리로 인슐린 (preproinsulin)으로 형성됩니다. 거친 소포체가 막을 통해 전달 된 후, 24 아미노산 신호 펩티드가 프리로 인슐린으로부터 절단되고 프로 인슐린이 형성된다. 골지체의 프로 인슐린의 긴 사슬은 과립으로 포장되어 있으며, 가수 분해의 결과로 4 개의 주요 아미노산 잔기가 분리되어 인슐린과 C- 말단 펩타이드 (C- 펩타이드의 생리 학적 기능은 알려지지 않음)를 형성한다.

인슐린 분자는 두 개의 폴리 펩타이드 사슬로 구성됩니다. 그 중 하나는 21 아미노산 잔기 (사슬 A), 두 번째 - 30 아미노산 잔기 (사슬 B)를 포함합니다. 체인은 2 개의 디설파이드 브릿지로 연결됩니다. 제 3의 디설파이드 브릿지는 사슬 A의 내부에 형성된다. 인슐린 분자의 총 분자량은 약 5700이다. 인슐린의 아미노산 서열은 보수적 인 것으로 간주된다. 대부분의 종에는 1 개의 단백질을 암호로 고쳐 쓰는 1 개의 인슐린 유전자가있다. 예외는 쥐와 쥐 (2 개의 인슐린 유전자를 가짐)이며, 2 개의 인슐린을 생성하며, B- 쇄의 2 개의 아미노산 잔기가 상이하다.

다양한 생물 종에서의 인슐린의 주요 구조. 다른 포유 동물에서는 다소 차이가 있습니다. 인간 인슐린의 구조에 가장 가까운 돼지 인슐린은 아미노산 (아미노산 잔기 인 트레오닌 알라닌 잔기 대신에 사슬 A를 포함 함)에 의해 인간 인슐린과 다르다. 소 인슐린은 사람의 3 아미노산 잔기와는 다릅니다.

역사적 배경. 1921 년에 University of Toronto의 John J. R. McLeod의 실험실에서 근무한 Frederick G. Banting과 Charles G. Best는 췌장에서 추출물을 추출하여 (나중에 무정형 인슐린을 함유하고 있음이 밝혀 짐) 개에서 혈당 수준을 감소 시켰습니다 실험 당뇨병 환자. 1922 년 당뇨병이있는 14 세의 레오나드 톰슨 (Leonard Thompson)이 첫 번째 환자에게 췌장 추출물을 주사하여 목숨을 구했습니다. 1923 년 제임스 B. 콜립 (James B. Collip)은 췌장에서 추출한 추출물을 정제하는 방법을 개발했는데, 나중에 돼지와 소의 췌장에서 추출한 활성 추출물을 조제하여 재현성있는 결과를 얻었다. 1923 년 Banting과 McLeod는 인슐린 발견을 위해 생리학 및 의학 분야에서 노벨상을 수상했습니다. 1926 년 J. Abel과 V. Du-Vigno는 인슐린을 결정 형태로 얻었다. 1939 년 인슐린은 FDA (식품의 약국)에 의해 처음 승인되었습니다. Frederick Sanger는 인슐린의 아미노산 서열 (1949-1954)을 완전히 해독했으며, 1958 년에 Sanger는 단백질 구조, 특히 인슐린의 해독에 대한 노벨상을 수상했습니다. 1963 년 인공 인슐린이 합성되었습니다. 최초 재조합 인간 인슐린은 1982 년 FDA의 승인을 받았습니다. 초저 효능 인슐린 (lispro 인슐린)의 유사체는 1996 년 FDA의 승인을 받았습니다.

행동 메커니즘. 인슐린의 효과를 구현함에있어 세포의 원형질 막에 국한된 특정 수용체와의 상호 작용 및 인슐린 수용체 복합체의 형성에 주도적 인 역할을합니다. 인슐린 수용체와 함께 인슐린은 세포에 들어가며 세포 단백질의 인산화에 영향을 미치고 수많은 세포 내 반응을 유발합니다.

포유 동물에서 인슐린 수용체는 고전적인 인슐린 표적 세포 (간세포, 근육 세포, 지방 세포)와 혈액 세포, 뇌 및 성선 모두에서 거의 모든 세포에서 발견됩니다. 다른 세포의 수용체의 수는 40 (적혈구)에서 300,000 (간세포와 지방 세포)까지 다양합니다. 인슐린 수용체는 끊임없이 합성되고 분해되며 반감기는 7-12 시간입니다.

인슐린 수용체는 분자량이 135 kDa 인 두 개의 α-subunit (각각 mRNA의 splicing에 따라 719 또는 731 개의 아미노산 잔기를 포함)과 95 kDa (620 아미노산 잔기)의 분자량을 갖는 두 개의 β-subunits로 구성된 큰 transmembrane glycoprotein입니다. 서브 유니트는 디설파이드 결합에 의해 상호 연결되며 헤테로 테트라 머 구조 β-α-α-β를 형성한다. 알파 소단위는 세포 외 위치하며 수용체의 인식 부분 인 인슐린 결합 부위를 포함합니다. 베타 서브 유닛은 막 횡단 도메인을 형성하고, 티로신 키나아제 활성을 가지며, 신호 전환 기능을 수행한다. 인슐린 수용체의 α-subunit과 인슐린의 결합은 타이로신 잔기를 자기 인산화시킴으로써 β- 서브 유닛의 티로신 키나아제 활성을 자극하고, α, β- 헤테로 다이머의 응집 및 호르몬 수용체 복합체의 신속한 내재화가 일어난다. 활성화 된 인슐린 수용체는 생화학 반응의 연속을 시작합니다. 세포 내의 다른 단백질의 인산화. 이러한 반응의 첫 번째는 인슐린 수용체 기질 (인슐린 수용체 기질), IRS-1, IRS-2, IRS-3 및 IRS-4라고 불리는 네 가지 단백질의 인산화입니다.

인슐린의 약리학 적 효과. 인슐린은 사실상 모든 장기와 조직에 영향을줍니다. 그러나 주요 목표는 간, 근육 및 지방 조직입니다.

내인성 인슐린은 탄수화물 대사의 가장 중요한 조절 자이며, 외인성 인슐린은 특정 당 감소 제이다. 인슐린이 탄수화물 대사에 미치는 영향은 세포막을 통한 글루코오스 수송을 촉진시키고 조직에 의한 그것의 이용이 간에서 글리코겐으로의 글루코오스 전환에 기여한다는 사실에 기인합니다. 또한 인슐린은 글리코겐 분해 (글리코겐의 글루코오스로의 분해) 및 글루코오스 신생 합성 (예 : 아미노산, 지방산으로부터의 비 - 탄수화물 공급원으로부터의 글루코스 합성)을 억제함으로써 글루코스의 내인성 생성을 억제한다. 저혈당 이외에도 인슐린에는 여러 가지 다른 효과가 있습니다.

지방 대사에 대한 인슐린의 효과는 지방 분해를 억제하는 것으로 나타나며, 이로 인해 유리 지방산의 혈류로의 흐름이 감소합니다. 인슐린은 체내 케톤 생성을 막습니다. 인슐린은 지방산의 합성과 그 후의 에스테르 화를 향상시킵니다.

인슐린은 단백질의 신진 대사에 관여합니다. 세포막을 가로 지르는 아미노산의 수송을 증가시키고, 펩타이드 합성을 자극하며, 조직에 의한 단백질 소비를 감소시키고, 아미노산의 케 토산으로의 전환을 억제합니다.

인슐린의 작용은 글리코겐 신테 타제, 피루 베이트 탈수소 효소, 헥소 키나아제가 자극되고 지방 분해 효소 (고지 방식 음식물 섭취 후 혈청 혼탁도를 감소시키는 지방 조직 리파아제를 분해하고 지방 단백질 리파아제)가 억제됩니다.

생합성과 췌장에 의한 인슐린 분비의 생리적 조절에서 혈액 내 포도당 농도가 중요한 역할을합니다. 그 함량이 증가하면 인슐린 분비가 증가하고 감소하면 속도가 감소합니다. 글루코스 이외에 인슐린 분비는 전해질 (특히 칼슘 이온 + 이온), 아미노산 (류신 및 아르기닌 포함), 글루카곤, 소마토스타틴의 영향을받습니다.

약동학. 인슐린 제제는 s / c, 근육 내 또는 정맥 내 주입됩니다 (in-in, 단동성 인슐린 만 투여되며 당뇨병 성의 선재 및 코마 만 투여 됨). 인슐린 부유물에 입 / 출입하는 것은 불가능합니다. 인슐린의 온도는 실온이어야합니다. 차가운 인슐린은 더 천천히 흡수됩니다. 임상 실습에서 지속적인 인슐린 치료를위한 가장 좋은 방법은 임상 시험에서 소개하는 것입니다.

흡수의 완전성과 인슐린 효과의 시작은 주사 부위 (보통 인슐린이 복부, 허벅지, 엉덩이, 상완에 주입 됨), 투여 량 (주입 된 인슐린의 양), 준비 중 인슐린 농도 등에 따라 다릅니다.

주사 부위에서 혈액으로 인슐린을 흡수하는 비율은 인슐린, 주사 부위, 국소 혈류량, 국소 근육 활동량, 주사 한 인슐린 양 (12-16 U 이상은 한 곳으로 주입하는 것이 좋습니다)과 같은 여러 요소에 따라 달라집니다. 가장 빨리, 인슐린은 전 복벽의 피하 조직으로부터 혈액으로 들어가고, 어깨에서 더 천천히, 허벅지의 앞면에서, 그리고 부갑상선과 엉덩이에서 더 천천히옵니다. 이것은 나열된 영역의 피하 지방 조직의 혈관 신생 정도에 기인합니다. 인슐린의 활동 프로필은 다른 사람과 같은 사람 모두에서 큰 변동을 겪습니다.

혈중에서 인슐린은 알파 및 베타 글로블린에 일반적으로 5-25 % 결합하지만 혈청 항체의 출현으로 인해 치료 중에 결합이 증가 할 수 있습니다 (외인성 인슐린에 대한 항체 생산은 인슐린 저항성을 유발하며 현대의 고도로 정제 된 제제를 사용하면 인슐린 저항성이 거의 발생하지 않습니다) ). T_1/2 의 혈액이 10 분 미만입니다. 혈류로 방출 된 대부분의 인슐린은 간과 신장에서 단백 분해 작용을 겪습니다. 신장 (60 %)과 간 (40 %)에 의해 빠르게 배설됩니다. 1.5 % 미만은 소변에서 변하지 않게 배설됩니다.

현재 사용되는 인슐린 제제는 다음을 포함하여 여러 가지 방법으로 다릅니다. (산성 및 중성), 방부제 (페놀, 크레졸, 페놀 - 크레졸, 메틸 파라벤)의 존재, 인슐린 농도 - 40, 80, 100, 200, 500 U / ml.

분류. 인슐린은 대개 기원 (소, 돼지, 인간, 인슐린 유사체)과 작용 지속 기간에 따라 분류됩니다.

생산 원천에 따라 동물성 인슐린 (주로 돼지 인슐린 제제), 인조 인슐린 준 합성물 (효소 형질 전환으로 돼지 인슐린에서 얻음), 인간 - 인슐린 제제 (DNA- 재조합 형, 유전자 공학 제제)가있다.

의학적 용도로 인슐린은 주로 소의 췌장에서 추출한 다음 돼지의 췌장 샘에서 얻은 것으로 돼지 인슐린이 인간 인슐린에 더 가깝다는 점에서 볼 수 있습니다. 인간의 3 개 아미노산과는 다른 소 인슐린은 종종 알레르기 반응을 일으키기 때문에 오늘날에는 실제로 사용되지 않습니다. 돼지 인슐린은 사람의 아미노산과 다르며 알레르기 반응을 일으킬 가능성이 적습니다. 인슐린 약제의 경우 정제가 불충분하면 다양한 부작용을 일으킬 수있는 불순물 (프로 인슐린, 글루카곤, 소마토스타틴, 단백질, 폴리 펩타이드)이 존재할 수 있습니다. 현대 기술은 정제 된 (단일 피크 크로마토 그래피로 인슐린 "피크"의 방출로 정제 됨), 고도로 정제 된 (단일 성분) 및 결정화 된 인슐린 제제를 얻는 것을 가능하게합니다. 동물 기원의 인슐린 제형 중에서 돼지의 췌장 유래 모노 모노 인슐린이 바람직하다. 유전 공학에 의해 얻어진 인슐린은 인간 인슐린의 아미노산 조성과 완전히 일치합니다.

인슐린 활동은 생물학적 방법 (토끼에서 혈당을 낮추는 능력에 따라) 또는 물리 화학적 방법 (종이에서의 전기 영동 또는 종이에서의 크로마토 그래피)에 의해 결정됩니다. 한 단위의 작용 또는 국제 단위의 경우 결정질 인슐린 0.04082 mg의 활성을 취하십시오. 인간의 췌장에는 최대 8mg의 인슐린 (약 200U)이 들어 있습니다.

인슐린 제제는 단기 및 초단 약물로 세분됩니다 - 자극, 평균 지속 기간 및 장기 작용 약물에 대한 반응으로 췌장에서 인슐린의 정상적인 생리적 인 분비를 모방합니다 - 기본 (배경) 인슐린 분비물뿐만 아니라 복합 약물 (두 가지 작용 모두 결합)을 모방합니다..

다음 그룹이 있습니다.

초단파 인슐린 (초 저혈당 효과는 s / c 주입 후 10-20 분이 걸리며, 1-3 시간 후에 평균적으로 행동 최고점에 도달하며, 작용 시간은 3-5 시간) :

- 인슐린 lispro (Humalog);

- 인슐린 aspart (NovoRapid Penfill, NovoRapid FlexPen);

- 인슐린 glulisine (apidra).

단기 연기 인슐린 (보통 30-60 분 후에 나타나는 행동, 2-4 시간 후 최대 작용, 6-8 시간까지 작용 지속) :

- 수용성 인슐린 [인간 유전 공학] (Actrapid HM, Gensulin R, Rinsulin R, Humulin Regular);

- 가용성 인슐린 [인간 반합성] (Biogulin R, Humodar R);

- 수용성 인슐린 [돼지 단일 성분] (Actrapid MS, Monodar, Monosuinsulin MK).

지속 형 인슐린 제제는 평균 작용 지속 기간과 장기간 지속되는 약물을 포함합니다.

중간 작용 시간의 인슐린 (1.5-2 시간 후 시작, 3-12 시간 후 피크, 8-12 시간 지속) :

- Insulin-isophane [인간 유전 공학] (Biosulin N, Gansulin N, Gensulin N, Insuman Bazal GT, Insuran NPH, Protafan NM, Rinsulin NPH, Humulin NPH);

- 인슐린 - 이소성 [인간 반합성] (Biogulin N, Humodar B);

- 인슐린 - 이소프로판 [돼지 단일 성분] (Monodar B, Protafan MS);

- 인슐린 아연 화합물 현탁액 (Monotard MS).

지속 형 인슐린 (4-8 시간 후 시작, 8-18 시간 후 최고점, 총 지속 시간 20-30 시간) :

- 인슐린 글라진 (란투스);

- 인슐린 디 테미 르 (Levemir Penfill, Levemir FlexPen).

결합 된 인슐린 제제 (2 상 제제) (저혈당 효과는 s / c 투여 후 30 분에 시작하고 2 ~ 8 시간 후에 최대에 도달하며 18 ~ 20 시간까지 지속됨) :

- 2 상 인슐린 [인간 반합성] (Biogulin 70/30, Humodar K25);

- 2 상 인슐린 [인간 유 전적으로 조작 된] (간수 린 30P, Gensulin M 30, 인슈 만 빗 25 GT, Mikstaard 30 NM, Humulin M3);

- 인슐린 aspart biphasic (Novomix 30 Penfill, Novomix 30 FlexPen).

초단형 인슐린은 인슐린 유사체입니다. 생성 된 단기 작용 인슐린 용액의 호르몬 분자는 물론 췌장의 β 세포에서 내인성 인슐린이 중합되어 육각형 인 것으로 알려져있다. s / c 투여 육체 형태가 천천히 흡수되고 혈액 내 호르몬의 피크 농도가 건강한 사람의 경우와 비슷하게 만들면 불가능합니다. 인슐린보다 3 배 빠른 피하 조직으로부터 흡수되는 최초의 단동 인슐린 유사체는리스 프로 인슐린이었다. 인슐린리스 프로 (insulin lispro)는 인슐린 분자의 2 개 아미노산 잔기 (B- 사슬의 28 번과 29 번 위치의 리신과 프롤린)를 교환함으로써 얻어지는 인간 인슐린 유도체이다. 인슐린 분자의 변형은 헥사 머 형성을 방해하고 혈액으로 약물의 빠른 흐름을 제공합니다. 조직에서 s / c를 주사 한 직후 헥사 머 형태의 인슐린 lispro 분자는 단량체로 빠르게 분해되어 혈액으로 들어갑니다. 또 다른 인슐린 유사체 - 인슐린 aspart -은 B28 위치의 프롤린을 음으로 하전 된 아스파라긴산으로 대체하여 만들었습니다. 인슐린 lispro와 마찬가지로 sc 주사 후, 그것은 또한 단량체로 빠르게 분해됩니다. 인슐린 글 루리 신에서는 아미노산 아스파라긴 인슐린을 B3 위치의 리신으로, B29 위치의 리신을 글루탐산으로 대체하면 흡수가 빨라진다. 초단파 인슐린 유사체는 식사 직후 또는 식사 후에 투여 할 수 있습니다.

단기 작용 인슐린 (또한 용해성이라고 함)은 중성 pH 값 (6.6-8.0)을 갖는 완충액의 용액입니다. 그들은 피하, 덜 자주 - 근육 내 투여를위한 것입니다. 필요한 경우 정맥 주사로 투여합니다. 그들은 빠르고 상대적으로 짧은 저혈당 효과가 있습니다. 피하 주입 후 효과는 15-20 분 후 발생하고 2 시간 후 최대에 도달합니다. 총 행동 지속 시간은 약 6 시간이며, 환자를 위해 필요한 인슐린 투여 량을 정할 때나 당뇨병 성 혼수 및 혼수 상태에서 빠른 (긴급한) 효과가 필요할 때 주로 병원에서 사용됩니다. / T 소개에서_1/2 당뇨병 성 케톤 산증 성 코마에서 인슐린을 5 분 동안 투여합니다. 단기 작용 인슐린 제제는 단백 동화 작용제로도 사용되며, 일반적으로 소량 (하루 4-8 회 1-2 회) 처방됩니다.

중간 작용 시간의 인슐린은 덜 녹으며, 피하 조직으로부터 더 느리게 흡수되며, 결과적으로 피하 조직은 더 긴 효과를 갖는다. 이러한 약물의 장기간 작용은 프로타민 (이소프로판, 프로판, 기초) 또는 아연과 같은 특별한 연장자의 존재에 의해 달성됩니다. 아연 결정의 존재로 인슐린 아연 화합물 현탁액을 포함한 제제에서 인슐린 흡수가 느려짐. NPH- 인슐린 (중성 프 라틴 Hagedorn 또는 isophane)은 인슐린과 프로타민 (프로타민은 어유에서 분리 된 단백질)으로 구성된 현탁액으로 화학 양롞적인 비율로 함유되어 있습니다.

장기간 지속되는 인슐린에는 인슐린 글 루기 인 (DNA 재조합 기술로 얻은 인간 인슐린 유사체)이 있습니다. 인슐린 글라진은 인슐린 분자에서 2 가지 변형에 의해 얻어진다 : 21 번 위치에서 A- 사슬 (아스파라긴)을 글리신으로 치환하고, B- 사슬의 C- 말단에 2 개의 아르기닌 잔기를 붙인다. 이 약물은 pH가 4 인 맑은 용액입니다. 산성 pH는 인슐린 헥사 머를 안정화시키고 피하 조직으로부터 약물의 길고 예측 가능한 흡수를 제공합니다. 그러나 산성 pH 때문에 인슐린 글라진은 중성 pH를 갖는 단시간 형 인슐린과 결합 될 수 없습니다. 인슐린 글라진 (insulin glargine)을 1 회 주입하면 24 시간 비 피크 혈당 조절이 가능합니다. 대부분의 인슐린 제제는 소위 불립니다. 혈액의 인슐린 농도가 최대에 도달했을 때 나타나는 "피크 (Peak)"작용. 인슐린 글라진은 비교적 일정한 비율로 혈류로 방출되기 때문에 발음 피크를 가지지 않습니다.

장기간 작용의 인슐린 제제는 상이한 지속 시간 (10 내지 36 시간)의 저혈당 효과를 갖는 다양한 투여 형태로 이용 가능하다. 연장 된 효과는 일일 주사 횟수를 줄입니다. 그들은 보통 서스펜션의 형태로 생산되며 피하 또는 근육 내에서만 투여됩니다. 당뇨병 성 혼수 상태 및 혼수 상태 전, 연장 약은 사용되지 않습니다.

혼합 된 인슐린 제제는 중성의 용해성 단기 작용 인슐린과 인슐린 - 이소성 (일정한 작용 시간)을 일정 비율로 포함하는 현탁액입니다. 한 가지 준비 과정에서 서로 다른 지속 기간의 인슐린을 조합하면 환자가 마약을 별도로 사용하여 두 번의 주사를 줄일 수 있습니다.

표시. 인슐린 사용에 대한 주요 지침은 1 형 당뇨병이지만 특정 조건 하에서는 2 형 당뇨병 환자에게도 처방됩니다. 경구 용 저혈당제에 내성을 보이며 중증의 수반되는 질환을 가지고 있으며 수술 중재, 당뇨병 성 혼수 상태, 임산부의 당뇨병에 대비합니다. 단시간 형 인슐린은 당뇨병뿐만 아니라 다른 병리학 적 과정, 예를 들어 일반적으로 고혈압 (동화 작용제로서), 진균증, 갑상선 중독증, 위장관 질환 (위축성 위염), 만성 간염 및 간경변증의 주요 형태에서 사용됩니다 뿐만 아니라 일부 정신 질환 (인슐린의 과다 투여 - 소위 저혈당 성 혼수 상태); 그것은 때로는 급성 심부전 치료에 사용되는 "분극화"솔루션의 구성 요소로 사용됩니다.

인슐린은 당뇨병의 주된 특정 치료법입니다. 당뇨병 치료는 다른 작용 시간의 인슐린 제제를 사용하여 특별히 개발 된 계획에 따라 수행됩니다. 약물의 선택은 질병 경과, 환자의 일반적인 상태 및 약물의 당뇨 - 저하 작용의 발병 속도와 지속 기간에 따라 다릅니다.

모든 인슐린 제제는 음식물의 에너지 가치 (1,700에서 3,000 kcal)를 제한하여식이 요법을 의무적으로 준수해야합니다.

인슐린의 복용량을 결정할 때, 하루 동안의 공복 혈당 수준뿐만 아니라 당뇨병의 수준에 따라 안내됩니다. 최종 투여 량 선택은 고혈당, 당뇨병 및 환자의 일반적인 상태를 감소시키는 제어 하에서 수행된다.

금기. 인슐린은 저혈당 (예 : 인슐린 종양)에서 발생하는 질병 및 상태, 간, 췌장, 신장, 위 및 십이지장 궤양의 급성 질환, 역류성 심장 결함, 급성 관상 동맥 부전 및 기타 질병에서 금기입니다.

임신 중에 사용하십시오. 임신 중 당뇨병에 대한 주요 약물 치료는 인슐린 요법이며, 이는 엄격한 감독하에 수행됩니다. 당뇨병 1 형의 경우 인슐린 치료가 계속됩니다. 2 형 당뇨병의 경우 경구 용 저혈당제를 중단하고식이 요법을 시행합니다.

임신성 당뇨병 (임신성 당뇨병)은 임신 중에 처음 발생한 탄수화물 대사 장애입니다. 임신성 당뇨병은 주 산기 사망의 위험 증가, 선천성 기형의 발병률, 출산 5-10 년 후 당뇨병의 진행 위험과 관련됩니다. 임신성 당뇨병의 치료는식이 요법으로 시작됩니다. 다이어트 요법이 효과가 없다면 인슐린이 사용됩니다.

이전에 존재하거나 임신성 당뇨병이 있었던 환자의 경우 임신 기간 동안 충분한 대사 과정 조절을 유지하는 것이 중요합니다. 인슐린에 대한 필요성은 임신의 첫 번째 삼 분기에 감소 할 수 있으며 두 번째 및 세 번째 삼중 체에서 증가 할 수 있습니다. 출산과 그 직후 인슐린에 대한 필요성은 극적으로 감소 할 수 있습니다 (저혈당의 위험이 증가합니다). 이러한 조건 하에서 혈당을주의 깊게 모니터링하는 것이 필수적입니다.

인슐린은 태반 장벽을 관통하지 않습니다. 그러나 인슐린에 대한 임산부 IgG 항체는 태반을 통과하여 분비되는 인슐린을 중화시킴으로써 태아에서 고혈당을 일으킬 수 있습니다. 한편, 인슐린 - 항체 복합체의 바람직하지 않은 해리는 태아 또는 신생아에서 고 인슐린 혈증 및 저혈당증을 유발할 수 있습니다. 소 / 돼지 인슐린 제제로부터 단일 성분 제제로의 전환은 항체가의 감소를 동반하는 것으로 나타났다. 이와 관련하여 임신 중에는 인슐린 제제만을 사용하는 것이 좋습니다.

인슐린 유사체 (다른 새로 개발 된 약제와 유사 함)는 임신 중에주의를 기울여 처방되지만 부작용에 대한 확실한 증거는 없습니다. 임신 중에 약물 사용의 가능성을 결정하는 FDA (식품의 약국)의 권고에 따라, 태아에 미치는 영향에 대한 인슐린 제제는 범주 B에 해당됩니다 (동물에 대한 생식에 대한 연구는 태아에 대한 부작용을 나타내지 않았으며 임산부에 대한 적절하고 엄격하게 통제 된 연구를 나타냄) 여성이 실시되지 않았 음) 또는 카테고리 C (동물 생식기 연구 결과 태아에 유해한 영향이 밝혀졌으며 임산부에 대한 적절하고 잘 통제 된 연구는 실시되지 않았지만 임산부에서의 약물 사용과 관련된 잠재적 이익은 가능한 위험에도 불구하고 그 사용을 정당화 할 수 있습니다. 그래서 인슐린 lizpro는 클래스 B에 속하며 인슐린 아스 파트와 인슐린 글 루기 인은 클래스 C에 속합니다.

인슐린 치료의 합병증. 저혈당. 너무 많은 복용량의 도입과 음식물과 탄수화물 섭취 부족은 바람직하지 않은 저혈당 상태를 유발할 수 있으며, 저혈당 혼수 상태는 의식 상실, 경련 및 심장 활동 저하로 발전 할 수 있습니다. 저혈당은 또한 인슐린 민감성을 증가시키는 추가 요소 (예 : 부신 기능 부전, hypopituitarism) 또는 포도당의 조직 흡수 (운동)를 증가시키는 작용으로 인해 발생할 수 있습니다.

교감 신경계 (아드레날린 성 증상)의 활성화와 관련이있는 저혈당의 초기 증상은 심한 굶주림, 메스꺼움, 입술과 혀의 따끔 거림 같은 부교감 시스템의 활성화와 함께 빈맥, 추운 땀, 떨림을 포함합니다. 저혈당증의 첫 징후가 나타나면 환자는 달콤한 차를 마시거나 설탕 덩어리를 먹어야합니다. 저혈당 혼수 상태에서는 20 ~ 40ml 이상의 40 % 포도당 용액을 환자가 혼수 상태 (일반적으로 100ml 이하)를 벗어날 때까지 정맥에 주입합니다. 저혈당은 또한 근육 내 또는 피하 투여에 의해 제거 될 수 있습니다.

인슐린 치료 중 체중 증가는 글루코 뇨의 제거, 음식의 실제 칼로리 함량 증가, 식욕 증가 및 인슐린 작용에 의한 지방 형성 촉진과 관련이 있습니다. 영양의 원칙을 따르는 경우,이 부작용을 피할 수 있습니다.

현대의 고도로 정제 된 호르몬 약물 (특히 유전자 조작 인간 인슐린 제제)의 사용은 비교적 드물게 인슐린 저항성 및 알레르기의 발병을 유도하지만, 그러한 경우는 배제되지 않습니다. 급성 알레르기 반응의 발달에는 즉각적인 감작 요법과 약물 대체가 필요합니다. 소 / 돼지 인슐린 제제에 대한 반응을 개발할 때는 인슐린 제제로 대체해야합니다. 국소 및 전신 반응 (가려움증, 국소 발진 또는 전신 발진, 주사 부위에서 피하 결절 형성)은 불순물로부터 인슐린을 부적절하게 정제하거나 인간과 아미노산 서열이 다른 소 또는 돼지 인슐린을 사용합니다.

가장 흔한 알레르기 반응은 피부, IgE 매개 항체입니다. 때때로 IgG 항체가 중재하는 인슐린 내성뿐만 아니라 전신 알레르기 반응이 관찰됩니다.

흐린 시야 눈의 굴절의 일시적인 장애는 인슐린 치료의 초기에 발생하며 2 ~ 3 주 후에는 스스로 사라집니다.

부종. 치료 첫 주 동안 일시적인 다리 부종은 소위 말하는 체액 저류로 인해 발생합니다. 인슐린 팽창.

국소 적 반응에는 반복 주사 (희귀 합병증) 부위의 지방 이상증이 포함됩니다. lipoatrophy (피하 지방의 침전물 사라짐)와 lipheypertrophy (피하 지방 축적 증가)를 할당하십시오. 이 두 주에서는 성격이 다릅니다. Lipoatrophy - 주로 동물 기원의 잘 정제되지 않은 인슐린 제제의 투여로 인한 면역 학적 반응이 실제로 발견되지 않습니다. Lipohypertrophy는 고도로 정제 된 인슐린 제제를 사용하여 발달하며, 주입 기술이 방해 받으면 (냉기, 알코올이 피부 아래로), 또한 제제 자체의 근육 강화 작용으로 인해 발생할 수 있습니다. Lipohypertrophy는 환자에게 문제가되는 미용 적 결점을 만듭니다. 또한,이 결함으로 인해 약물의 흡수가 손상됩니다. lipheypertrophy의 발달을 방지하기 위해, 그것은 동일한 구멍 내에서 적어도 1cm를 남겨두고 주사 부위를 끊임없이 바꾸는 것이 좋습니다.

투여 부위에 통증과 같은 국소적인 반응이있을 수 있습니다.

상호 작용 인슐린 제제는 서로 혼합 될 수 있습니다. 많은 약물이 저혈당증이나 고혈당증을 일으키거나 당뇨병 환자의 반응을 치료로 바꿀 수 있습니다. 인슐린과 다른 약물의 동시 사용과 가능한 상호 작용을 고려해야합니다. 알파 차단제와 베타 adrenomimetiki는 내인성 인슐린 분비를 증가시키고 약물의 효과를 증가시킵니다. 인슐린의 혈당 강하 효과는 인슐린, ACE 억제제, 브로 모 크립 틴, 옥 트레오 티드, 술폰 아미드, 단백 동화 스테로이드 (특히 옥산 드 롤론, methandienone) 및 안드로겐 (감도 증가 (furazolidone, 프로 카르 바진, 셀레 길린 포함한) 경구 혈당 강하제, 살리 실 레이트, MAO 억제제 강화 및 조직의 저항을 증가 인슐린 저항성의 경우 특히 저혈당으로 이어지는 글루카곤으로, 인슐린의 용량을 줄여야 할 수도 있음), 소마토스타틴 유사체, 구아 네티 딘, dizo 페닐 벤자존, 플루옥세틴, 테오필린, 펜 플루 미민, 리튬 제제, 칼슘 제제, 테트라 사이클린 등을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. Chloroquine, quinidine, quinine은 인슐린 분해를 감소 시키며 혈액 내 인슐린 농도를 증가시키고 저혈당 위험을 증가시킵니다.

Carboanhydrase 억제 물 (특히 acetazolamide)는 췌장 β 세포를 자극하고, 인슐린의 방출을 촉진하고 수용체와 조직의 인슐린에 감도를 증가시킨다; 이러한 약물을 인슐린과 동시에 사용하면 저혈당 효과가 증가 할 수 있지만 그 효과는 예측할 수 없습니다.

많은 약물이 건강한 사람들에게 고혈당을 일으키고 당뇨병 환자의 질병 경과를 악화시킵니다. 인슐린의 저혈당 효과는 항 레트로 바이러스 약물, 아스파 라기 나제, 구강 호르몬 피임약, 글루코 코르티코이드, 이뇨제 (티아 지드, 에타 크린 산), 헤파린, H 길항제₂-갑상선 호르몬, 페노 티아 진 유도체, 니코틴, 에탄올, 에탄올, 페 노티 오인, 소마 트로 핀린, 갑상선 호르몬, 페 노티 아진 유도체, 니코틴, 에탄올 유도체, 이뇨제,

글루코 코르티코이드와 에피네프린은 말초 조직에 인슐린과 반대의 효과가 있습니다. 따라서 전신성 글루코 코르티코이드의 장기간 투여는 수 주 동안 전신 코르티코 스테로이드를 복용하거나 장기간 스테로이드 스테로이드를 장기간 복용하는 환자의 약 14 %에서 발생할 수있는 당뇨병 (스테로이드 성 당뇨병)까지 고혈당을 일으킬 수 있습니다. 일부 약물은 인슐린 분비를 직접적으로 억제합니다 (phenytoin, clonidine, diltiazem) 또는 칼륨 (이뇨제) 보유량을 줄임으로써. 갑상선 호르몬은 인슐린 대사를 촉진시킵니다.

가장 중요하고 종종 인슐린 베타 차단제, 경구 혈당 강하제, 글루코 코르티코이드, 에탄올, 살리실산염의 작용에 영향을줍니다.

에탄올은 간의 혈관 신생을 억제합니다. 이 효과는 모든 사람에게서 관찰됩니다. 이와 관련하여 인슐린 치료의 배경에서 알코올성 음료를 남용하면 심한 저혈당 상태가 발생할 수 있음을 명심해야합니다. 소량의 알코올을 음식과 함께 섭취하면 문제가 발생하지 않습니다.

베타 차단제는 인슐린 분비를 억제하고 탄수화물 대사를 변화 시키며 인슐린에 대한 말초 내성을 증가시켜 고혈당을 일으킬 수 있습니다. 그러나 당뇨병 환자에서 심한 저혈당 반응의 위험과 관련된 포도당 생성 및 글리코겐 분해에 카테콜라민이 미치는 영향을 억제 할 수도 있습니다. 더욱이 베타 - 아드레날린 성 차단제는 혈당 수치의 감소 (진탕, 두근 거림 포함)로 인한 아드레날린 성 증상을 감출 수있어 환자가 적혈구 감소증을 적시에 인식하지 못하게합니다. 선택적 베타₁-아드레날린 차단제 (acebutolol, atenolol, betaxolol, bisoprolol, metoprolol 포함)는 이러한 영향을보다 적게 나타냅니다.

NSAID와 고용량 살리 실 레이트는 프로스타글란딘 E (내인성 인슐린 분비를 억제 함)의 합성을 억제하여 인슐린의 기초 분비를 증가시키고, 췌장 베타 세포의 포도당에 대한 민감도를 증가시킨다. 동시에 사용하는 저혈당 효과는 NSAID 또는 살리실산 염 및 / 또는 인슐린의 용량 조절을 필요로 할 수 있으며, 특히 장기간의 공유시에는 그러하다.

상당한 수의 인슐린 제제가 현재 생산 중입니다. 동물의 췌장에서 유래하고 유전자 공학에 의해 합성된다. 인슐린 요법을위한 선택의 준비는 인간 항 인슐린 유사체뿐만 아니라 최소한의 항원 성 (면역 원성)을 지닌 유전자 조작 된 고도로 정제 된 인슐린이다.

인슐린 제제는 특수 소위 말하는 알루미늄 병이있는 고무 마개로 밀폐 된 유리 병으로 제조됩니다. 인슐린 주사기 또는 주사기 펜. 주사기 펜을 사용할 때, 준비는 특별한 바이알 - 카트리지 (penfill)에 있습니다.

경구 투여 용 인슐린 및 인슐린 제제의 비강 내 형태가 개발되고있다. 인슐린과 세제의 혼합 및 비강 점막의 에어로졸 형태의 투여로 IV 혈장 투여와 같이 신속하게 혈장 수준에 도달합니다. 비내 구강 인슐린 제제가 개발 중이거나 임상 시험 중에 있습니다.