loader

Galvenais

Sarežģījumi

Kas padara insulīnu

Insulīns ir galvenā zāle pacientu ārstēšanai ar 1. tipa cukura diabētu. Dažreiz to lieto arī, lai stabilizētu pacienta stāvokli un uzlabotu viņa labklājību otrajā slimības formā. Šī viela pēc savas dabas ir hormons, kas spēj mazās devās ietekmēt ogļhidrātu metabolismu. Parasti aizkuņģa dziedzeris ražo pietiekamu daudzumu insulīna, kas palīdz uzturēt fizioloģisku glikozes līmeni asinīs. Bet ar nopietniem endokrīniem traucējumiem insulīna injekcijas bieži kļūst par vienīgo iespēju palīdzēt pacientam. Diemžēl to nevar lietot orāli (tablešu formā), jo tas ir pilnībā iznīcināts gremošanas traktā un zaudē savu bioloģisko vērtību.

Insulīna iespējas izmantošanai medicīnas praksē

Daudzi diabētiķi, iespējams, vismaz vienreiz prātoju, ko ražo insulīns, ko lieto medicīniskiem nolūkiem? Mūsdienās zāles visbiežāk iegūst, izmantojot gēnu inženierijas un biotehnoloģijas metodes, bet dažreiz tās iegūst no dzīvnieku izcelsmes izejvielām.

Narkotikas, kas iegūtas no dzīvnieku izcelsmes izejvielām

Šīs cūku un liellopu aizkuņģa dziedzera hormona iegūšana ir veca, mūsdienās reti izmantojama tehnoloģija. Tas ir saistīts ar iegūto zāļu zemo kvalitāti, tā tendenci izraisīt alerģiskas reakcijas un nepietiekamu attīrīšanas pakāpi. Fakts ir tāds, ka, tā kā hormons ir proteīna viela, tas sastāv no konkrētas aminoskābju kopas.

Sākumā un 20. gadsimta vidū, kad līdzīgas zāles neeksistēja, pat šāds insulīns kļuva par sasniegumu medicīnā un ļāva ārstēt diabētiķus jaunā līmenī. Hormoni, kas iegūti ar šo metodi, samazināja cukura līmeni asinīs, bet tie bieži izraisīja blakusparādības un alerģijas. Atšķirības aminoskābju sastāvā un piemaisījumi zāles ietekmēja pacientu stāvokli, jo īpaši tas bija vērojams neaizsargātākajās pacientu kategorijās (bērniem un vecāka gadagājuma cilvēkiem). Vēl viens šāda insulīna sliktas iecietības iemesls ir tā neaktīvā prekursora klātbūtne medikamentā (proinsulīns), kuru šajā zāļu variācijā nebija iespējams atbrīvoties.

Mūsdienās ir uzlaboti cūku insulīni, kas nesatur šos trūkumus. Tos iegūst no cūku aizkuņģa dziedzera, bet pēc tam tiek pakļauti papildu apstrādei un attīrīšanai. Tie ir daudzkomponenti un satur palīgvielas.

Pacientiem šādas zāles daudz labāk panes un praktiski neizraisa blakusparādības, tās neietekmē imūnsistēmu un efektīvi samazina cukura līmeni asinīs. Mūsdienās liellopu insulīns medicīnā netiek izmantots svešas struktūras dēļ, tas nelabvēlīgi ietekmē cilvēka organisma imunitāti un citas sistēmas.

Ģenētiski inženierēts insulīns

Cilvēka insulīnu, ko lieto cukura diabēta pacientiem, rūpnieciski ražo divos veidos:

  • izmantojot cūku insulīna fermentatīvo apstrādi;
  • izmantojot ģenētiski modificētu Escherichia coli vai rauga celmus.

Ar cūku insulīna molekulu fizikāli ķīmiskajām izmaiņām īpašu fermentu iedarbībā kļūst identisks cilvēka insulīnam. Izgatavotā preparāta aminoskābju sastāvs neatšķiras no cilvēka radītā dabīgā hormona sastāva. Ražošanas procesā zāles iziet ar lielu klīrensu, tādēļ tas neizraisa alerģiskas reakcijas un citas nevēlamās parādības.

Bet visbiežāk insulīnu iegūst, izmantojot modificētus (ģenētiski modificētus) mikroorganismus. Baktērijas vai raugs, izmantojot biotehnoloģijas metodes, tiek modificētas tā, ka tās var ražot pašu insulīnu.

Šo insulīnu iegūšanai ir divas metodes. Pirmais ir balstīts uz divu dažādu mikroorganismu celmu (sugu) izmantošanu. Katrs no tiem sintezē tikai vienu hormona DNS molekulas daļu (tās ir divas, un tās kopā ir spirāli savīti). Tad šīs ķēdes ir savienotas, un iegūtajā šķīdumā jau ir iespējams nodalīt aktīvās insulīna formas no tām, kurām nav bioloģiskas nozīmes.

Otrā metode, kā iegūt narkotikas, izmantojot Escherichia coli vai raugu, balstās uz faktu, ka mikrobils vispirms ražo neaktīvu insulīnu (tas ir, tā prekursors ir proinsulīns). Tad, izmantojot fermentatīvo terapiju, šī forma tiek aktivizēta un lietota medicīnā.

Visi šie procesi parasti tiek automatizēti, gaiss un visas saskaršanās virsmas ar ampulām un flakoniem ir sterils, un līnijas ar aprīkojumu ir noslēgtas.

Biotehnoloģijas metodes ļauj zinātniekiem domāt par alternatīviem risinājumiem diabēta problēmai. Piemēram, līdz šim ir veikti preklīniskie pētījumi par aizkuņģa dziedzera mākslīgo beta šūnu ražošanu, ko var iegūt, izmantojot ģenētiskās inženierijas metodes. Varbūt nākotnē tie tiks izmantoti, lai uzlabotu šī orgāna darbību slimā cilvēkā.

Papildu komponenti

Mūsdienās insulīna bez palīgvielām ražošana ir gandrīz neiespējama, jo tās var uzlabot ķīmiskās īpašības, pagarināt darbības laiku un sasniegt augstu tīrības pakāpi.

Saskaņā ar tā īpašībām visas papildu sastāvdaļas var iedalīt šādās klasēs:

  • pagarinātāji (vielas, kas tiek lietotas ilgstošas ​​darbības zāļu nodrošināšanai);
  • dezinficējošas sastāvdaļas;
  • stabilizatori, pateicoties kuriem tiek saglabāts optimālais skābums zāļu šķīdumā.

Ilgstoši piedevas

Pastāv ilgstoši insulīni, kuru bioloģiskā aktivitāte ilgst 8 līdz 42 stundas (atkarībā no zāļu grupas). Šis efekts tiek sasniegts, pievienojot īpašas vielas - pagarinātājus injekcijas šķīdumam. Šajā nolūkā visbiežāk tiek izmantots viens no šiem savienojumiem:

Olbaltumvielas, kas pagarina zāļu iedarbību, iziet sīku attīrīšanu un ir maz alerģiskas (piemēram, protamīns). Cinka sāļi arī negatīvi neietekmē ne insulīna aktivitāti, ne cilvēka labsajūtu.

Antimikrobiālie komponenti

Dezinficējošie līdzekļi insulīna sastāvā ir nepieciešami, lai uzglabāšanas un lietošanas laikā tā nepaaugstinātu mikroorganismu floru. Šīs vielas ir konservanti un nodrošina zāļu bioloģiskās aktivitātes drošību. Turklāt, ja pacients injicē hormonu no vienas pudeles tikai uz sevi, tad zāles var ilgt vairākas dienas. Pateicoties augstas kvalitātes antibakteriālajām sastāvdaļām, viņam vairs nebūs jāizmet neizmantotā zāle, jo teorētiskā iespēja mikrobiem atšķaidīt šķīdumā.

Kā dezinfekcijas sastāvdaļas insulīna ražošanā var izmantot šādas vielas:

Dažas dezinficējošas sastāvdaļas ir piemērotas katra veida insulīna ražošanai. To mijiedarbība ar hormonu ir jākonsultējas preklīnisko testu stadijā, jo konservants nedrīkst traucēt insulīna bioloģisko aktivitāti vai kaut kā citādi negatīvi ietekmēt tā īpašības.

Konservantu lietošana lielākajā daļā gadījumu ļauj ievadīt hormonu zem ādas bez pirmapstrādes ar alkoholu vai citiem antiseptiskiem līdzekļiem (ražotājs to parasti norāda instrukcijās). Tas vienkāršo zāļu lietošanu un samazina sagatavošanas procedūru skaitu pirms pašas injekcijas. Bet šis ieteikums darbojas tikai tad, ja šķīdumu injicē ar atsevišķu insulīna šļirci ar plānu adatu.

Stabilizatori

Lai saglabātu šķīduma pH iepriekš noteiktā līmenī, ir nepieciešami stabilizatori. Zāļu saglabāšana, tās aktivitāte un ķīmisko īpašību stabilitāte ir atkarīga no skābuma līmeņa. Injekcijas hormona ražošanā diabēta slimniekiem šim nolūkam parasti izmanto fosfātus.

Ar insulīnu ar cinku ne vienmēr ir nepieciešami šķīduma stabilizatori, jo metāla joni palīdz uzturēt nepieciešamo līdzsvaru. Ja tos joprojām izmanto, fosfātu vietā izmanto citus ķīmiskos savienojumus, jo šo vielu kombinācija noved pie nokrišņiem un zāļu nepiemērotības. Svarīgs īpašums, kas uzlikts visiem stabilizatoriem, ir drošība un nespēja nonākt reakcijā ar insulīnu.

Kompetentais endokrinologs ir jārisina diabēta injicējamo narkotiku izvēle katram konkrētajam pacientam. Insulīna uzdevums ir ne tikai uzturēt normālu cukura līmeni asinīs, bet arī nekaitēt citiem orgāniem un sistēmām. Zāles ir ķīmiski neitrāla, zemas alerģiskas un vislabāk pieejamās. Tas ir arī diezgan ērti, ja izvēlēto insulīnu var sajaukt ar citām versijām pēc darbības ilguma.

Insulīns

Insulīna ieviešana tiek uzskatīta par visefektīvāko veidu, kā normalizēt glikozes līmeni cilvēka asinīs. Mākslīgi sintezēts hormons palīdz tikt galā ar pārāk daudz cukura organismā.

Insulīna tipi atšķiras atkarībā no darbības ilguma, izcelsmes un iedarbības principa uz ķermeņa.

Izdalās iedarbības ilgums uz ķermeni:

  1. Īsais insulīns tiek ievadīts pirms ēšanas subkutāni vai intramuskulāri, un pēc 15 minūtēm tā iedarbojas. Darbības ilgums ir 6-8 stundas, atkarībā no ievadītās devas.
  2. Vidējā ilguma insulīns sāk organismu ietekmēt 1-3 stundas pēc ēšanas. Ekspozīcijas periods ir 10-24 stundas.
  3. Ilgstoša insulīna iedarbība uz ķermeņa iedarbojas diezgan ilgu laiku. Pacients injicē devu vienu vai divas reizes dienā. Hormons sākas četras stundas pēc injekcijas.
  4. Nepārslogots insulīns tiek ievadīts ķermenī ēdienreizes laikā un to sāk lietot 15 minūtes pēc injekcijas.

Ja insulīna terapija ir nepieciešama, lai stingri ievērotu konkrētu hormona ievadīšanas sistēmu, koncentrējoties uz tās darbības laiku.

Pēc izcelsmes insulīns ir:

  1. Dzīvnieku liellopu hormons - bieži rodas alerģiskas reakcijas, ko izraisa asas atšķirības no cilvēka hormona.
  2. Cūkgaļas hormons ir vairāk identisks cilvēka insulīnam un visbiežāk to lieto medicīnā.
  3. Cilvēka insulīna imitācija tiek iegūta, izmantojot Escherichia coli vai sintezētu no cūku hormona. Šajā gadījumā alergēnu iegūst no hormona.

Atkarībā no attīrīšanas pakāpes atšķiras:

  • Tradicionāls insulīns, kas bieži izraisa alerģiskas reakcijas, jo tiek izmantotas nepilnīgas tīrīšanas metodes.
  • Monopiskais insulīns tiek attīrīts, izmantojot īpašus filtrus, kas samazina piemaisījumu daudzumu hormonā.
  • Monokomponentu insulīns tiek uzskatīts par visefektīvāko un to raksturo gandrīz pilnīga hormona attīrīšana no piemaisījumiem.

Neskatoties uz attīrīšanas pakāpi, no viena ražotāja ir svarīgi izmantot hormonu, lai izvairītos no alerģiskām reakcijām.

Izvēloties insulīna veidu, pacientei jāvadās pēc vecuma, īpaša dzīvesveida un personīgajiem paradumiem. Pacientam jāapsver, cik bieži viņš plāno injicēt, vai ir iespējams regulāri novērtēt cukura līmeni organismā, kāds ir standarta fiziskais spēks uz ķermeņa. Arī insulīns tiek izvēlēts atkarībā no organisma reakcijas uz hormonu, cik ātri tiek absorbēts zāles un aktivitātes maksimums.

Insulīna veidi

Insulīna preparāti atšķiras ar attīrīšanas pakāpi; saņemšanas avots (liellopi, cūkas, cilveki); insulīna šķīdumam pievienotās vielas (vielas darbības pagarināšana, bakteriostāti utt.); koncentrācija; pH vērtība; iespēja sajaukt ICD ar SDI.

Insulīna preparāti atšķiras atkarībā no avota. Cūku un liellopu insulīns atšķiras no cilvēka aminoskābju sastāva: liellopi - ar trim aminoskābēm un cūkgaļu - par vienu. Nav pārsteidzoši tas, ka ārstējot ar liellopu insulīnu, blakusparādības attīstās daudz biežāk nekā ārstējot ar cūku vai cilvēka insulīnu. Šīs reakcijas izpaužas imunoloģiskā rezistence pret insulīnu, alerģija pret insulīnu, lipodistrofija (zemādas tauku nomaiņa injekcijas vietā).

Neraugoties uz acīmredzamiem liellopu insulīna trūkumiem, to joprojām plaši izmanto visā pasaulē. Tomēr trūkumi liellopu insulīna imunoloģiskajām ziņā ir skaidrs: tas nekādā gadījumā nav ieteicams pacientiem nesen diagnosticēta ar diabētu, grūtniecēm vai īstermiņa insulīna terapiju, piemēram, pēcoperācijas periodā. Liellopu insulīna negatīvās īpašības tiek saglabātas arī lietojot kopā ar cūkām, tādēļ šīm pacientu kategorijām nedrīkst lietot jauktos (cūku un govju) insulīnus.

Cilvēka insulīna preparāti ķīmiskajai struktūrai ir pilnīgi identiski cilvēka insulīnam.

Cilvēka insulīna iegūšanas biosintēzes metodes galvenā problēma ir gala produkta pilnīga attīrīšana no mazākajiem izmantoto mikroorganismu piemaisījumiem un to vielmaiņas produktiem. Jaunas kvalitātes kontroles metodes nodrošina, ka iepriekšminēto ražotāju biosintētiskie insulīni ir brīvi no kaitīgiem piemaisījumiem; Tādējādi to attīrīšanas pakāpe un glikozes līmeņa pazemināšanās efektivitāte atbilst visaugstākajām prasībām un ir gandrīz vienāda. Nevēlamās blakusparādības, atkarībā no piemaisījumiem, šīm zālēm nav insulīna.

Pašlaik medicīnas praksē tiek izmantoti trīs veidu insulīni:

- neliela attāluma iedarbība;

- vidējais darbības ilgums;

- ilgi darbojas ar lēnu iedarbību.

1. tabula. Tirdzniecības insulīna preparātu raksturojums

Piemēri (tirdzniecības nosaukumi)

Methylparaben m-Cresol Fenol

NaCl glicerīns Na (H) PO4 Na acetāts

Cilvēks Cūkgaļas bullis

Aktrapid-NM, Humulin-R Aktrapid, Aktrapid-MS Insulīns injekcijām (PSRS, vairs nav ražots)

Cilvēks Cūkgaļas bullis

Protafan-NM, Humulin-N Protafan-MS protamīna insulīns (PSRS vairs nav ražots)

Cilvēks Cūkgaļas bullis

Monotard-NM, Humulin-cinks Monotard-MS, Lente-MS Lente

Īsas darbības insulīns (ICD) - regulārs insulīns - ir īslaicīgas darbības kristālisks cinka insulīns, kas šķīst neitrālā pH, kura iedarbība attīstās 15 minūšu laikā pēc subkutānas ievadīšanas un ilgst 5-7 stundas.

Pirmais ilgstošais insulīns (SDI) tika izveidots 30. gadu beigās, lai pacienti varētu veikt injekcijas retāk, nekā vienīgi tad, ja viņi lieto tikai ICD vienu reizi dienā. Lai palielinātu darbības ilgumu, tiek mainīti visi pārējie insulīna preparāti un, izšķīdinot neitrālā vidē, veido suspensiju. Tajos ietilpst protamīns fosfāta buferšķīdumā - protamīna cinka insulīns un NPH (neitrāls protamīns Hagedorns) - NPH insulīns vai dažādas cinka koncentrācijas acetāta buferšķīdumā - ultralente insulīns, lente, seventile.

Vidēja ilguma insulīna preparāti satur protamīnu, kas ir vidējais olbaltumvielu m. 4400, bagāts ar arginīnu un atvasināts no varavīksnes foreles forele. Lai izveidotu kompleksu, nepieciešams protamīna un insulīna 1:10 attiecība. Pēc subkutānas ievadīšanas proteolītiskie enzīmi iznīcina protamīnu, kas ļauj absorbēt insulīnu.

NPH insulīns nemaina regulējamā insulīna farmakokinētikas profilu, kas ir jaukts ar to. NPH insulīns ir labāks par insulīna lenti, kas ir daļa no vidējā darbības ilguma terapeitiskos maisījumos, kas satur regulāru insulīnu.

Fosfāta buferšķīdumā visi insulīni viegli veido kristālus ar cinku, bet tikai liellopu insulīna kristāli ir pietiekami hidrofobiski, lai nodrošinātu ultralente raksturīgo insulīna lēnu un vienmērīgu atbrīvošanos. Cūkas insulīna cinka kristāli izšķīst ātrāk, efekts nāk agrāk, darbības ilgums ir īsāks. Tādēļ nav nevienas ultralente zāles, kas satur tikai cūku insulīnu. Vienkomponentu cūku insulīnu ražo ar nosaukumu insulīna suspensija, insulīna neitralitāte, insulīna izofāns, aminoskābes insulīns.

lente Insulin - maisījums no 30% semilente insulīna (amorfs nogulšņu cinka insulīna jonu acetāta bufera efektu, kas izkliedē salīdzinoši ātri) ar 70% insulīna ultralente (slikti šķīst, kristāliska cinks insulīna kam lēns sākums un ilgstoša darbība). Šīs divas sastāvdaļas nodrošina kombināciju ar salīdzinoši ātru uzsūkšanos un stabilu ilgtermiņa iedarbību, padarot insulīna lenti par ērtu terapeitisku līdzekli.

Insulīna veidi un tā ražošanas metodes

Visi darbi, grafiskie materiāli, formulas, tabulas un darba rasējumi par šo tēmu: Insulīna veidi un tā iegūšanas metodes (tēma: Medicīna) ir arhīvā, kuru var lejupielādēt no mūsu mājas lapas. Sākot lasīt šo darbu (pārvietojot pārlūka ritjoslu uz leju), jūs piekrītat atvērtās licences noteikumiem Creative Commons Attribution 4.0 Worldwide (CC BY 4.0).

eseja par tematu "Medicīna par šo tēmu: insulīna veidi un tā iegūšanas metodes; jēdziens un veidi, klasifikācija un struktūra, 2016-2017, 2018.

  • IEVADS
  • 1. Insulīna veidi
  • 2. Insulīna iegūšana
  • Secinājums
  • Atsauces
  • IEVADS
  • Insulimn (no Lat Insula - sala) - peptīdu hormons, veidojas aizkuņģa dziedzera Langerhans saliņu beta šūnās. Tas gandrīz visos audos rada daudzveidīgu ietekmi uz vielmaiņu.
  • Galvenā insulīna funkcija ir nodrošināt šūnu membrānu caurlaidību glikozes molekulām. In vienkāršotā formā, to var teikt, ka ne tikai ogļhidrātu, bet arī jebkuras uzturvielas visbeidzot saskaldīts glikozi, kas tiek izmantots, lai sintēzei citu oglekli saturošu molekulas, un tas ir vienīgais veids, degvielas šūnu spēkstacijas - mitohondrijos. Bez insulīna šūnu membrānas caurlaidība samazinās par 20 reizes, un šūnas mirst no badošanās, un asinis izšķīstošais liekā cukurs noārda ķermeni.
  • Insulīna sekrēcijas traucējumi, ko izraisa beta šūnu iznīcināšana - absolūtais insulīna deficīts, ir galvenais 1. tipa cukura diabēta patoģenēzes elements. Insulīna ietekmes uz audiem - relatīvā insulīna deficīta pārkāpums - ir nozīmīga vieta 2. tipa cukura diabēta attīstībā.
  • Insulīna atklāšanas vēsture ir saistīta ar krievu ārsta I.M. Sobolevs (19. gadsimta otrā puse), kurš pierādīja, ka cukura līmeni cilvēka asinīs regulē īpašs aizkuņģa dziedzera hormons.
  • 1922. gadā insulīnu, kas izolēts no dzīvnieka aizkuņģa dziedzera, pirmo reizi ieviesa desmit gadus vecam diabēta zēnam. rezultāts pārsniedza visas cerības, un gadu vēlāk amerikāņu firma Eli Lilly izlaida pirmo dzīvnieku insulīna preparātu.
  • Pēc dažu nākamo gadu pirmās rūpnieciskās insulīna partijas saņemšanas tika veikts milzīgs izolācijas un attīrīšanas veids. Tā rezultātā hormons kļuva pieejams pacientiem ar 1. tipa cukura diabētu.
  • 1935. gadā Dānijas pētnieks Hagedorn optimizēja insulīna darbību organismā, ierosinot ilgstošas ​​zāles.
  • Pirmie insulīna kristāli tika iegūti 1952. gadā, un 1954. gadā angļu bioķīmiķis G.Senger atšifrēja insulīna struktūru. Izstrādājot metodes hormona attīrīšanai no citām hormonālām vielām un insulīna degradācijas produktiem, ir iespējams iegūt viendabīgu insulīnu, ko sauc par vienkomponentu insulīnu.
  • 70. gadu sākumā. Padomju zinātnieki A. Yuadevs un S. Švachkins ierosināja insulīna ķīmisko sintēzi, taču šīs sintēzes ieviešana rūpnieciskā mērogā bija dārga un nerentabla.
  • Nākotnē pakāpeniski uzlabojās insulīna attīrīšanas pakāpe, kas mazināja problēmas, ko izraisīja insulīna alerģija, nieru darbības traucējumi, redzes traucējumi un rezistence pret imūno insulīnu. Visefektīvākais hormons bija nepieciešams aizvietotājterapijai ar cukura diabētu - homologu insulīnu, tas ir, cilvēka insulīnu.
  • In 80 gadus progress molekulārās bioloģijas ir atļauts sintezēti, izmantojot E.coli abas ķēdes cilvēka insulīnu, kas pēc tam tika savienoti ar bioloģiski aktīva molekula, hormons, un institūts bioorganic ķīmijas rekombinantā insulīna pagatavo, izmantojot gēnu inženierijas E. coli celmus.
  • Afīna hromatogrāfijas izmantošana ievērojami samazināja piesārņojošo olbaltumvielu saturu preparātā ar augstāku molekulmasu nekā insulīns. Šādas olbaltumvielas ietver proinsulīnu un daļēji šķeltus proinsulīnus, kas spēj inducēt antivielu antivielu ražošanu.
  • Cilvēka insulīna lietošana no paša terapijas sākuma samazina alerģisko reakciju rašanos. Cilvēka insulīns uzsūcas ātrāk un neatkarīgi no zāļu formas darbības ilgums ir īsāks nekā dzīvnieku insulīni. Cilvēka insulīniem ir mazāk imunogēnu nekā cūku, īpaši jaukto liellopu un cūku insulīnu.
1. Insulīna veidi

Insulīna preparāti atšķiras ar attīrīšanas pakāpi; saņemšanas avots (liellopi, cūkas, cilveki); insulīna šķīdumam pievienotās vielas (vielas darbības pagarināšana, bakteriostāti utt.); koncentrācija; pH vērtība; iespēja sajaukt ICD ar SDI.

Insulīna preparāti atšķiras atkarībā no avota. Cūku un liellopu insulīns atšķiras no cilvēka aminoskābju sastāva: liellopi - ar trim aminoskābēm un cūkgaļu - par vienu. Nav pārsteidzoši tas, ka ārstējot ar liellopu insulīnu, blakusparādības attīstās daudz biežāk nekā ārstējot ar cūku vai cilvēka insulīnu. Šīs reakcijas izpaužas imunoloģiskā rezistence pret insulīnu, alerģija pret insulīnu, lipodistrofija (zemādas tauku nomaiņa injekcijas vietā).

Neraugoties uz acīmredzamiem liellopu insulīna trūkumiem, to joprojām plaši izmanto visā pasaulē. Tomēr trūkumi liellopu insulīna imunoloģiskajām ziņā ir skaidrs: tas nekādā gadījumā nav ieteicams pacientiem nesen diagnosticēta ar diabētu, grūtniecēm vai īstermiņa insulīna terapiju, piemēram, pēcoperācijas periodā. Liellopu insulīna negatīvās īpašības tiek saglabātas arī lietojot kopā ar cūkām, tādēļ šīm pacientu kategorijām nedrīkst lietot jauktos (cūku un govju) insulīnus.

Cilvēka insulīna preparāti ķīmiskajai struktūrai ir pilnīgi identiski cilvēka insulīnam.

Cilvēka insulīna iegūšanas biosintēzes metodes galvenā problēma ir gala produkta pilnīga attīrīšana no mazākajiem izmantoto mikroorganismu piemaisījumiem un to vielmaiņas produktiem. Jaunas kvalitātes kontroles metodes nodrošina, ka iepriekšminēto ražotāju biosintētiskie insulīni ir brīvi no kaitīgiem piemaisījumiem; Tādējādi to attīrīšanas pakāpe un glikozes līmeņa pazemināšanās efektivitāte atbilst visaugstākajām prasībām un ir gandrīz vienāda. Nevēlamās blakusparādības, atkarībā no piemaisījumiem, šīm zālēm nav insulīna.

Pašlaik medicīnas praksē tiek izmantoti trīs veidu insulīni:

- neliela attāluma iedarbība;

- vidējais darbības ilgums;

- ilgi darbojas ar lēnu iedarbību.

1. tabula. Tirdzniecības insulīna preparātu raksturojums

Insulīna veidi

Saturs

1. Insulīna veidi

2. Insulīna iegūšana

Insulīns (no Lat Insula salas) ir peptīdu hormons, kas veidojas Langerhansas aizkuņģa dziedzera saliņu beta šūnās. Tas gandrīz visos audos rada daudzveidīgu ietekmi uz vielmaiņu.

Galvenā insulīna funkcija ir nodrošināt šūnu membrānu caurlaidību glikozes molekulām. Vienkāršotā veidā mēs varam teikt, ka ne tikai ogļhidrāti, bet arī jebkura uzturviela galu galā tiek sadalīti glikozē, ko izmanto, lai sintezētu citas oglekļa saturošas molekulas, un ir vienīgais degvielas veids šūnu spēkstacijām - mitohondrijām. Bez insulīna šūnu membrānas caurlaidība samazinās par 20 reizes, un šūnas mirst no badošanās, un asinis izšķīstošais liekā cukurs noārda ķermeni.

Insulīna sekrēcijas traucējumi, ko izraisa beta šūnu iznīcināšana - absolūtais insulīna deficīts, ir galvenais 1. tipa cukura diabēta patoģenēzes elements. Insulīna ietekmes uz audiem - relatīvā insulīna deficīta pārkāpums - ir nozīmīga vieta 2. tipa cukura diabēta attīstībā.

Insulīna atklāšanas vēsture ir saistīta ar krievu ārsta I.M. Sobolevs (19. gadsimta otrā puse), kurš pierādīja, ka cukura līmeni cilvēka asinīs regulē īpašs aizkuņģa dziedzera hormons.

1922. gadā insulīnu, kas izolēts no dzīvnieka aizkuņģa dziedzera, pirmo reizi ieviesa desmit gadus vecam diabēta zēnam. rezultāts pārsniedza visas cerības, un gadu vēlāk amerikāņu firma Eli Lilly izlaida pirmo dzīvnieku insulīna preparātu.

Pēc dažu nākamo gadu pirmās rūpnieciskās insulīna partijas saņemšanas tika veikts milzīgs izolācijas un attīrīšanas veids. Tā rezultātā hormons kļuva pieejams pacientiem ar 1. tipa cukura diabētu.

1935. gadā Dānijas pētnieks Hagedorn optimizēja insulīna darbību organismā, ierosinot ilgstošas ​​zāles.

Pirmie insulīna kristāli tika iegūti 1952. gadā, un 1954. gadā angļu bioķīmiķis G.Senger atšifrēja insulīna struktūru. Izstrādājot metodes hormona attīrīšanai no citām hormonālām vielām un insulīna degradācijas produktiem, ir iespējams iegūt viendabīgu insulīnu, ko sauc par vienkomponentu insulīnu.

70. gadu sākumā. Padomju zinātnieki A. Yuadevs un S. Švachkins ierosināja insulīna ķīmisko sintēzi, taču šīs sintēzes ieviešana rūpnieciskā mērogā bija dārga un nerentabla.

Nākotnē pakāpeniski uzlabojās insulīna attīrīšanas pakāpe, kas mazināja problēmas, ko izraisīja insulīna alerģija, nieru darbības traucējumi, redzes traucējumi un rezistence pret imūno insulīnu. Visefektīvākais hormons bija nepieciešams aizvietotājterapijai ar cukura diabētu - homologu insulīnu, tas ir, cilvēka insulīnu.

In 80 gadus progress molekulārās bioloģijas ir atļauts sintezēti, izmantojot E.coli abas ķēdes cilvēka insulīnu, kas pēc tam tika savienoti ar bioloģiski aktīva molekula, hormons, un institūts bioorganic ķīmijas rekombinantā insulīna pagatavo, izmantojot gēnu inženierijas E. coli celmus.

Afīna hromatogrāfijas izmantošana ievērojami samazināja piesārņojošo olbaltumvielu saturu preparātā ar augstāku molekulmasu nekā insulīns. Šādas olbaltumvielas ietver proinsulīnu un daļēji šķeltus proinsulīnus, kas spēj inducēt antivielu antivielu ražošanu.

Cilvēka insulīna lietošana no paša terapijas sākuma samazina alerģisko reakciju rašanos. Cilvēka insulīns uzsūcas ātrāk un neatkarīgi no zāļu formas darbības ilgums ir īsāks nekā dzīvnieku insulīni. Cilvēka insulīniem ir mazāk imunogēnu nekā cūku, īpaši jaukto liellopu un cūku insulīnu.

1. Insulīna veidi

Insulīna preparāti atšķiras ar attīrīšanas pakāpi; saņemšanas avots (liellopi, cūkas, cilveki); insulīna šķīdumam pievienotās vielas (vielas darbības pagarināšana, bakteriostāti utt.); koncentrācija; pH vērtība; iespēja sajaukt ICD ar SDI.

Insulīna preparāti atšķiras atkarībā no avota. Cūku un liellopu insulīns atšķiras no cilvēka aminoskābju sastāva: liellopi - ar trim aminoskābēm un cūkgaļu - par vienu. Nav pārsteidzoši tas, ka ārstējot ar liellopu insulīnu, blakusparādības attīstās daudz biežāk nekā ārstējot ar cūku vai cilvēka insulīnu. Šīs reakcijas izpaužas imunoloģiskā rezistence pret insulīnu, alerģija pret insulīnu, lipodistrofija (zemādas tauku nomaiņa injekcijas vietā).

Neraugoties uz acīmredzamiem liellopu insulīna trūkumiem, to joprojām plaši izmanto visā pasaulē. Tomēr trūkumi liellopu insulīna imunoloģiskajām ziņā ir skaidrs: tas nekādā gadījumā nav ieteicams pacientiem nesen diagnosticēta ar diabētu, grūtniecēm vai īstermiņa insulīna terapiju, piemēram, pēcoperācijas periodā. Liellopu insulīna negatīvās īpašības tiek saglabātas arī lietojot kopā ar cūkām, tādēļ šīm pacientu kategorijām nedrīkst lietot jauktos (cūku un govju) insulīnus.

Cilvēka insulīna preparāti ķīmiskajai struktūrai ir pilnīgi identiski cilvēka insulīnam.

Cilvēka insulīna iegūšanas biosintēzes metodes galvenā problēma ir gala produkta pilnīga attīrīšana no mazākajiem izmantoto mikroorganismu piemaisījumiem un to vielmaiņas produktiem. Jaunas kvalitātes kontroles metodes nodrošina, ka iepriekšminēto ražotāju biosintētiskie insulīni ir brīvi no kaitīgiem piemaisījumiem; Tādējādi to attīrīšanas pakāpe un glikozes līmeņa pazemināšanās efektivitāte atbilst visaugstākajām prasībām un ir gandrīz vienāda. Nevēlamās blakusparādības, atkarībā no piemaisījumiem, šīm zālēm nav insulīna.

Pašlaik medicīnas praksē tiek izmantoti trīs veidu insulīni:

- neliela attāluma iedarbība;

- vidējais darbības ilgums;

- ilgi darbojas ar lēnu iedarbību.

1. tabula. Tirdzniecības insulīna preparātu raksturojums

Piemēri (tirdzniecības nosaukumi)

Methylparaben m-Cresol Fenol

NaCl glicerīns Na (H) PO4 Na acetāts

Cilvēks Cūkgaļas bullis

Aktrapid-NM, Humulin-R Aktrapid, Aktrapid-MS Insulīns injekcijām (PSRS, vairs nav ražots)

Cilvēks Cūkgaļas bullis

Protafan-NM, Humulin-N Protafan-MS protamīna insulīns (PSRS vairs nav ražots)

Cilvēks Cūkgaļas bullis

Monotard-NM, Humulin-cinks Monotard-MS, Lente-MS Lente

Īsas darbības insulīns (ICD) - regulārs insulīns - ir īslaicīgas darbības kristālisks cinka insulīns, kas šķīst neitrālā pH, kura iedarbība attīstās 15 minūšu laikā pēc subkutānas ievadīšanas un ilgst 5-7 stundas.

Pirmais ilgstošais insulīns (SDI) tika izveidots 30. gadu beigās, lai pacienti varētu veikt injekcijas retāk, nekā vienīgi tad, ja viņi lieto tikai ICD vienu reizi dienā. Lai palielinātu darbības ilgumu, tiek mainīti visi pārējie insulīna preparāti un, izšķīdinot neitrālā vidē, veido suspensiju. Tajos ietilpst protamīns fosfāta buferšķīdumā - protamīna cinka insulīns un NPH (neitrāls protamīns Hagedorns) - NPH insulīns vai dažādas cinka koncentrācijas acetāta buferšķīdumā - ultralente insulīns, lente, seventile.

Vidēja ilguma insulīna preparāti satur protamīnu, kas ir vidējais olbaltumvielu m. 4400, bagāts ar arginīnu un atvasināts no varavīksnes foreles forele. Lai izveidotu kompleksu, nepieciešams protamīna un insulīna 1:10 attiecība. Pēc subkutānas ievadīšanas proteolītiskie enzīmi iznīcina protamīnu, kas ļauj absorbēt insulīnu.

NPH insulīns nemaina regulējamā insulīna farmakokinētikas profilu, kas ir jaukts ar to. NPH insulīns ir labāks par insulīna lenti, kas ir daļa no vidējā darbības ilguma terapeitiskos maisījumos, kas satur regulāru insulīnu.

Fosfāta buferšķīdumā visi insulīni viegli veido kristālus ar cinku, bet tikai liellopu insulīna kristāli ir pietiekami hidrofobiski, lai nodrošinātu ultralente raksturīgo insulīna lēnu un vienmērīgu atbrīvošanos. Cūkas insulīna cinka kristāli izšķīst ātrāk, efekts nāk agrāk, darbības ilgums ir īsāks. Tādēļ nav nevienas ultralente zāles, kas satur tikai cūku insulīnu. Vienkomponentu cūku insulīnu ražo ar nosaukumu insulīna suspensija, insulīna neitralitāte, insulīna izofāns, aminoskābes insulīns.

lente Insulin - maisījums no 30% semilente insulīna (amorfs nogulšņu cinka insulīna jonu acetāta bufera efektu, kas izkliedē salīdzinoši ātri) ar 70% insulīna ultralente (slikti šķīst, kristāliska cinks insulīna kam lēns sākums un ilgstoša darbība). Šīs divas sastāvdaļas nodrošina kombināciju ar salīdzinoši ātru uzsūkšanos un stabilu ilgtermiņa iedarbību, padarot insulīna lenti par ērtu terapeitisku līdzekli.

2. Insulīna iegūšana

Cilvēka insulīnu var ražot četros veidos:

1) pilnīga ķīmiskā sintēze;

2) cilvēka aizkuņģa dziedzera ieguve (abas šīs metodes nav piemērotas neefektivitātes dēļ: nepietiekama pirmās metodes attīstība un izejvielu trūkums masveida ražošanai ar otro metodi);

3) ar semisintektīvas metodi, izmantojot fermentu-ķīmisku aizstājēju aminoskābes alanīna B ķēdes 30 pozīcijā cūku insulīnā ar treonīnu;

4) ģenētiskās inženierijas tehnoloģijas biosintēzes metode. Pēdējās divas metodes ļauj iegūt augsta tīrības pakāpes cilvēka insulīnu.

Šobrīd cilvēka insulīnu galvenokārt iegūst divos veidos: pārveidojot cūkgaļas insulīnu sintētiskas enzimātiskas metodes un gēnu inženierijas metodes palīdzību.

Insulīns bija pirmais proteīns, kas iegūts komerciāliem nolūkiem, izmantojot rekombinantās DNS tehnoloģiju. Ģenētiski modificētam cilvēka insulīnam ir divas galvenās pieejas.

Pirmajā gadījumā atsevišķi (dažādi ražotāju celmi) tiek ražotas abas ķēdes, kam seko molekulas locīšana (disulfīdu tiltu veidošanās) un izoformu atdalīšana.

Otrajā - preparāts prekursora veidā (proinsulīns), kam seko fermentatīva šķelšanās ar tripsīnu un karboksipepidāzes B hormona aktīvajai formai. Lielākā daļa dod priekšroku šobrīd ir sniegt insulīnu kā savējos, kas nodrošina pareizu slēgšanu par disulfīdu (šajā gadījumā atsevišķu uztvērējierīču ķēžu pārvadāto secīgus ciklus Denaturizēšanas, renaturation un izoforma atdalīšanai).

Abās pieejās ir iespējams individuāli iegūt sākumkomponenti (A un B ķēdes vai proinsulīns) vai kā daļu no hibrīdu olbaltumvielām. Papildus A- un B-ķēdēm vai proinsulīnam hibridīnu olbaltumvielu sastāvā var būt:

- olbaltumvielu nesēju, nodrošinot hibrīda olbaltumvielu transportēšanu šūnas vai kultivēšanas barotnes periplasma telpā;

- afinitātes komponents, kas ievērojami atvieglo hibrīda proteīna izvēli.

Tajā pašā laikā abas šīs sastāvdaļas vienlaikus var būt hibrīdproteīna sastāvā. Turklāt, veidojot hibrīdo olbaltumvielas, var izmantot daudzdimensijas principu (tas ir, vairākas mērķa polipeptīda kopijas ir sastopamas hibrīda olbaltumvielās), kas ļauj būtiski palielināt mērķa produkta iznākumu.

Apvienotajā Karalistē abas cilvēka insulīna ķēdes tika sintezētas, izmantojot E.coli, kuras pēc tam tika savienotas ar bioloģiski aktīvajām hormonu molekulām. Lai vienšūņveidīgais organisms sintezētu insulīna molekulas uz tās ribosomām, ir nepieciešams nodrošināt to ar nepieciešamo programmu, proti, lai to ieviestu hormona gēnu.

Ķīmiski iegūst insulīna vai divu gēnu biosintēzes prekursora gēnu, atsevišķi programmējot insulīna ķēdes B un A biosintēzi.

Nākamais posms ir gēna iekļaušana insulīna prekursorā (vai ķēžu gēnos atsevišķi) E. coli ģenēklā, kas ir speciāls E. coli celms, kas audzēts laboratorijas apstākļos. Šo uzdevumu veic ar gēnu inženieriju.

Plazmīdu izolē no E. coli ar atbilstošo ierobežojošo enzīmu. Sintētiskais gēns tiek ievietots plazmā (klonēšana ar β-galaktozīda E. coli funkcionāli aktīvo C-gala daļu). Rezultātā E.coli iegūst spēju sintezēt proteīnu ķēdi, kas sastāv no galaktozīda un insulīna. Sintezētie polipeptīdi tiek ķīmiski nošķelti no fermenta, un pēc tam attīra. Baktērijās tiek sintezētas aptuveni 100 000 insulīna molekulas uz vienu baktēriju šūnu.

E. coli izraisītās hormonālas vielas dabu nosaka gēns, kas ievietots vienšūnas organisma genomā. Ja klonētas gēna insulīna prekursora, baktērija synthesizes insulīna prekursors, kas pēc tam tiek pakļauts apstrādei ar restrikcijas enzīmiem šķeltu prepitida ar izolāciju C-peptīda, tādā veidā iegūstot bioloģiski aktīvu insulīnu.

Lai iegūtu attīrītu cilvēka insulīnu, no biomasas izdalītais hibrīdproteīns tiek pakļauts ķīmiski-enzīmiskai pārveidei un atbilstošai hromatogrāfiskajai attīrīšanai (primārais, gēnu caurlaidīgais, anjonu apmaiņas process).

Rekombinantais insulīns tika iegūts RAS institūtā, izmantojot ģenētiski inženierijas E.coli celmus. Prekursoru, izaudzēto biomasu atbrīvo hibrīdproteīns, kas izteikts 40% no kopējā šūnu proteīna daudzuma, kas satur preproinsulīnu. Tās pārvēršana insulīna vitroosuschestvlyaetsya tādā pašā secībā, kā minētā in vivo - vadošo Sašķelta polipeptīda, preproinsulin tiek pārvērsta insulīna oksidatīvā sulfitoliza seko reducējoša slēgšana trīs disulfīdu saitēm savieno izolēšanu, fermentatīvo C peptīda. Pēc virknes hromatogrāfiskās attīrīšanas, ieskaitot jonu apmaiņu, gēlu un HPLC, iegūst cilvēka insulīnu ar augstu tīrības pakāpi un dabisko aktivitāti.

Tas ir iespējams izmantot celmu ar plazmīdu integrēts ar nukleotīdu sekvenci, kas izsaka sapludināts proteīns, kas sastāv no lineāras proinsulīna un piestiprināta pie tā N-gala metionīna atlikumu caur beigām proteīna fragments no Staphylococcus aureus.

Rekombinantā celma šūnu piesātinātās biomasas audzēšana nodrošina hibrīda olbaltumvielu ražošanas sākumu, kura izdalīšana un secīgā transformācija mēģenē noved pie insulīna.

Vēl viens veids ir iespējams: bakteriālās ekspresijas sistēmā izdalās saplūstošs rekombinants proteīns, kas sastāv no cilvēka proinsulīna un polihistrīna astes, kas pievienots metionīna atlikumam. To izolē, izmantojot ķelāta hromatogrāfiju uz Ni-agarozes kolonnām no iekļaušanas ķermeņiem un sagremojot ar cianogēna bromīdu.

Izolētais proteīns ir S-sulfonāts. Mapping un masspektrometriskā analīze no tā izrietošo proinsulīna attīrīts ar jonu apmaiņas hromatogrāfiju uz anjonu apmaiņas sveķiem un RP (reverse fāzes) HPLC (augstas izšķirtspējas šķidruma hromatogrāfiju) shovved the presence of disulfīdu, kas atbilst disulfīda tiltiņiem no dabīgā cilvēka proinsulīna.

Nesen tika pievērsta liela uzmanība rekombinanta insulīna iegūšanas procedūras vienkāršošanai, izmantojot ģenētiskās inženierijas metodes. Piemēram, ir iespējams iegūt sajauktu olbaltumu, kas sastāv no interleukīna 2 līdera peptīda, kas pievienots proinsulīna N-terminālim, izmantojot lizīna atlikumu. Proteīns ir efektīvi izteikts un lokalizēts iekļaušanas struktūrās. Pēc izolēšanas proteīns tiek sašķelts ar tripsīnu, lai iegūtu insulīnu un C-peptīdu.

Iegūtais insulīns un C-peptīds tika attīrīti ar RP-HPLC. Veidojot kodolsintēzes struktūras, pārvadātāja proteīna masas attiecība pret mērķa polipeptīdu ir ļoti nozīmīga. C-peptīdi ir savienoti ar galvas asti principu, izmantojot aminoskābju starplikas, kas satur Sfi I restrikcijas vietni, un divus arginīna atlikumus spraugas sākumā un beigās, lai pēc tam šķeltu proteīnu ar tripsīnu. HPLC šķelšanās produkti rāda, ka C-peptīda šķelšana ir kvantitatīva, un tas ļauj izmantot multimēru sintētisko gēnu metodi, lai iegūtu mērķa polipeptīdi rūpnieciskā mērogā.

Secinājums

Cukura diabēts ir hroniska slimība, ko izraisa absolūtais vai relatīvā insulīna deficīts. To raksturo dziļi ogļhidrātu vielmaiņas traucējumi ar hiperglikēmiju un glikozūriju, kā arī citi vielmaiņas traucējumi vairāku ģenētisko un ārējo faktoru dēļ.

Līdz šim insulīns ir radikāls, un vairumā gadījumu tas ir vienīgais veids, kā uzturēt cilvēku ar diabētu dzīvi un invaliditāti. Pirms insulīna saņemšanas un ievadīšanas klīnikā 1922.-1923. Gadā. Pacienti ar I tipa cukura diabētu gaidīja nāvējošu iznākumu vienu līdz divus gadus pēc slimības sākuma, neskatoties uz to, ka tiek lietoti visvairāk novājinošie uztura veidi. Pacientiem ar I tipa cukura diabētu nepieciešama nomainīta terapija ar insulīnu. Izbeigšana dažādu insulīna ievadīšanas iemeslu dēļ izraisa strauju komplikāciju rašanos un pacienta nenovēršamo nāvi.

Pašlaik diabēta izplatība ir trešajā vietā pēc sirds un asinsvadu un onkoloģiskām slimībām. Saskaņā ar Pasaules Veselības organizācijas datiem diabēta izplatība pieaugušo iedzīvotāju vidū lielākajā daļā pasaules reģionu ir 2-5%, un pastāv tendence palielināt pacientu skaitu gandrīz divreiz ik pēc 15 gadiem. Neskatoties uz acīmredzamo progresu veselības aprūpes jomā, no insulīna atkarīgo pacientu skaita katru gadu palielinās, un pašreizējā laikā Krievijā vien ir aptuveni 2 miljoni cilvēku.

Iekšzemes cilvēka ģenētiskā insulīna zāļu radīšana paver jaunas iespējas daudzu Krievijas diabetoloģijas problēmu risināšanā, lai glābtu miljoniem diabēta cilvēku dzīvību.

  1. Biotehnoloģija: universitāšu mācību grāmata / ed. N.S. Egorova, V.D. Samuilova.- M.: Augstskola, 1987, 15.-25. Lpp.
  2. Ģenētiskā inženierija cilvēka insulīns. Hromatogrāfijas atdalīšanas efektivitātes uzlabošana, izmantojot bifunkcionalitātes principu. / Romančikovs, A.B., Jakimovs, S.A., Klyushnichenko, V.E., Arutunyan, A.M., Vulfson, A.N. // Bioorganic Chemistry, 1997 - 23, No. 2
  3. Glick B., Pasternak J. Molekulārā biotehnoloģija. Principi un piemērošana. M.: Mir, 2002.
  4. Egorov N. S., Samuilov V. D. Modernās metodes mikroorganismu ražošanas celmu radīšanai // Biotehnoloģija. KN 2. M.: Augstskola, 1988. 208. lpp.
  5. Tripsīna un karboksipeptidāzes B imobilizācija ar modificētu silīcija dioksīdu un to izmantošana, lai pārveidotu cilvēka proinsulīnu cilvēka insulīnā. / Kudryavtseva N.E., Žīgis L.S., Zubov V.P., Vulfson A.I., Maltsev K.V., Rumsh L.D. // ķīmijas farmācija. J., 1995. - 29, No. 1, 61.-64. Lpp.
  6. Molekulārā bioloģija. Olbaltumvielu struktūra un funkcija. / Stepanovs V. M. // Maskava, vidusskola, 1996.
  7. Farmācijas biotehnoloģijas pamati: mācību rokasgrāmata / ETC. Prishchep, V.S. Chuchalin, K.L. Zaikovs, L.K. Mikhalev. - Rostova pie Donas.: Feniksa; Tomskas: Izdevniecība NTL, 2006.
  8. Insulīna fragmentu sintēze un to fizikāli ķīmisko un imunoloģisko īpašību izpēte. / Panin L.E., Tuzikov F.V., Poteryaeva ON, Maksjutov A.Z., Tuzikova N. A., Sabirov A.N. // Bioorganic Chemistry, 1997-23, No. 12, pp. 953-960.

Insulīna veidi un tā ražošanas metodes

Informācija - medicīna, fiziskā izglītība, veselības aprūpe

Citi materiāli par šo tēmu Medicīna, fiziskā kultūra, veselības aprūpe

Izmantoto mikroorganismu un to metabolisko produktu ģimene. Jaunas kvalitātes kontroles metodes nodrošina, ka iepriekšminēto ražotāju biosintētiskie insulīni ir brīvi no kaitīgiem piemaisījumiem; Tādējādi to attīrīšanas pakāpe un glikozes līmeņa pazemināšanās efektivitāte atbilst visaugstākajām prasībām un ir gandrīz vienāda. Nevēlamās blakusparādības, atkarībā no piemaisījumiem, šīm zālēm nav insulīna.

Pašlaik medicīnas praksē tiek izmantoti trīs veidu insulīni:

- neliela attāluma iedarbība;

- vidējais darbības ilgums;

- ilgi darbojas ar lēnu iedarbību.

1. tabula. Tirdzniecības insulīna preparātu raksturojums

Sinonīmi insulīna tips pieaudzēšanas Preservative Buffer / Salt Bidy piemēri (preču nosaukums) Short darbības "vienkāršs" Nr šķīstošs metilparabēns m-krezolu Phenol Glycerin NaCl Na (H) PO4 Na Acetate cilvēka. Cū Bovine Actrapid-HM, Humulin-R Actrapid, Actrapid MC-Insulin Injection (PSRS vairs ražots) NPH insulīna (NPH) izofāna protamīna m-krezolu Phenol Glycerin Na (H) PO4 cilvēka. Cū Bovine Protafan-HM, Humulin-N-MC Protafan protamīna insulīna (PSRS vairs ražots) Lente Insulin Zinc suspensija (jauktā). Zinc acetate metilparabēns NaCl Na cilvēka. Cūkgaļas Bull Monotard-NM, Humulin-cinka Monotard-MS, Lente-MS Lente Ultra-lente Insulīna-cinka suspensija (kristāls) Cinka metilparabīna NaCl Na acetāta acetāts. Liellopu Ultralente Ultrathard

Īsas darbības insulīna (ICD) regulārais insulīns ir īslaicīgas darbības kristālisks cinka insulīns, kas šķīst neitrālā pH līmenī, kura iedarbība attīstās 15 minūšu laikā pēc subkutānas ievadīšanas un ilgst 5-7 stundas.

Pirmais ilgstošais insulīns (SDI) tika izveidots 30. gadu beigās, lai pacienti varētu veikt injekcijas retāk, nekā vienīgi tad, ja viņi lieto tikai ICD vienu reizi dienā. Lai palielinātu darbības ilgumu, tiek mainīti visi pārējie insulīna preparāti un, izšķīdinot neitrālā vidē, veido suspensiju. Tie satur protamīnu fosfāta buferšķīdumā, protamīna cinka insulīnā un NPH (neitrālā protamīna Hagedorn) NPH insulīnā vai dažādās cinka koncentrācijās acetāta buferšķīdumā, ultralentānā insulīnā, lentē, seventile.

Vidēja ilguma insulīna preparāti satur protamīnu, kas ir vidējais olbaltumvielu m. 4400, bagāts ar arginīnu un atvasināts no varavīksnes foreles forele. Lai izveidotu kompleksu, nepieciešams protamīna un insulīna 1:10 attiecība. Pēc subkutānas ievadīšanas proteolītiskie enzīmi iznīcina protamīnu, kas ļauj absorbēt insulīnu.

NPH insulīns nemaina regulējamā insulīna farmakokinētikas profilu, kas ir jaukts ar to. NPH insulīns ir labāks par insulīna lenti, kas ir daļa no vidējā darbības ilguma terapeitiskos maisījumos, kas satur regulāru insulīnu.

Fosfāta buferšķīdumā visi insulīni viegli veido kristālus ar cinku, bet tikai liellopu insulīna kristāli ir pietiekami hidrofobiski, lai nodrošinātu ultralente raksturīgo insulīna lēnu un vienmērīgu atbrīvošanos. Cūkas insulīna cinka kristāli izšķīst ātrāk, efekts nāk agrāk, darbības ilgums ir īsāks. Tādēļ nav nevienas ultralente zāles, kas satur tikai cūku insulīnu. Vienkomponentu cūku insulīnu ražo ar nosaukumu insulīna suspensija, insulīna neitralitāte, insulīna izofāns, aminoskābes insulīns.

Insulīna straume ir maisījums no 30% semilente insulīna (amorfs nogulšņu cinka insulīna jonu acetāta bufera efektu, kas izkliedē salīdzinoši ātri) ar 70% insulīna ultralente (slikti šķīst, kristāliska cinks insulīna kam lēns sākums un ilgstoša darbība). Šīs divas sastāvdaļas nodrošina kombināciju ar salīdzinoši ātru uzsūkšanos un stabilu ilgtermiņa iedarbību, padarot insulīna lenti par ērtu terapeitisku līdzekli.

2. Insulīna iegūšana

Cilvēka insulīnu var ražot četros veidos:

1) pilnīga ķīmiskā sintēze;

2) cilvēka aizkuņģa dziedzera ieguve (abas šīs metodes nav piemērotas neefektivitātes dēļ: nepietiekama pirmās metodes attīstība un izejvielu trūkums masveida ražošanai ar otro metodi);

3) ar semisintektīvas metodi, izmantojot fermentu-ķīmisku aizstājēju aminoskābes alanīna B ķēdes 30 pozīcijā cūku insulīnā ar treonīnu;

4) ģenētiskās inženierijas tehnoloģijas biosintēzes metode. Pēdējās divas metodes ļauj iegūt augsta tīrības pakāpes cilvēka insulīnu.

Šobrīd cilvēka insulīnu galvenokārt iegūst divos veidos: pārveidojot cūkgaļas insulīnu sintētiskas enzimātiskas metodes un gēnu inženierijas metodes palīdzību.

Insulīns bija pirmais proteīns, kas iegūts komerciāliem nolūkiem, izmantojot rekombinantās DNS tehnoloģiju. Ģenētiski modificētam cilvēka insulīnam ir divas galvenās pieejas.

Pirmajā gadījumā atsevišķi (dažādi ražotāju celmi) tiek ražotas abas ķēdes, kam seko molekulas locīšana (disulfīdu tiltu veidošanās) un izoformu atdalīšana.

Otrajā - preparāts prekursora veidā (proinsulīns), kam seko fermentatīva šķelšanās ar tripsīnu un karboksipepidāzes B hormona aktīvajai formai. Vispiemērotākais pašlaik tiek iegūts insulīns iepriekšējā veidā

ekzamen _-_ itog

Ņemot vērā topoloģiju un / vai funkciju, makrofāgi tiek iedalīti rezidējošā vietā, eksudatīvs (iekaisuma eksudāta makrofāgi), ko aktivizē, inducē.

Monocīti, makrofāgi un to prekursori tiek apvienoti tā sauktajā mononukleāro fagocītu sistēmā (SMF). Ģenētiskā izcelsme (no Grieķijas. Genea - dzimšanas, ciltsraksta, logotipa - diskusijas) asins šūnu tiek pētīta diezgan dziļi.

Leikocīti un citas zīdītāju šūnas, jo īpaši, inficējot ar vīrusiem, ražo ne vienu interferonu, bet vairāk, kas tiek apvienoti interferonu grupā, kas kavē produktīvo vīrusu replikācijas ciklu. Tieši tāpēc viņi ir pirmā aizsardzības līnija pret vīrusu infekcijām.

Tomēr interferonus normālos (neinodētās) šūnās nekonstatē. Interferona molekulu lielumi ir tuvu aminoskābju skaitam un molekulmasai, lai gan saskaņā ar citām pazīmēm tie ir atšķirīgi; interferoni β un γ ir glikoproteīni, bet interferons α ir proteīns.

Interferoni ir šūnu proteīni, un tāpēc tie ir specifiski sugai, tas ir, katrai dzīvnieka sugai ir savs interferons, bet nav vīrusu specifisks. Jauktas vīrusu infekcijas gadījumā viens vīruss nomāc otru, jo pirmais interferonogēns - vīrusu traucējumu parādība. Dažreiz šī sugu specifika ir ļoti šaura, piemēram, attiecībā uz vistu, pīļu, peles un žurku, bet ne šķērsgriezumā putnu un grauzēju grupās vai starp grupām. Tomēr ir izņēmumi - cilvēka interferons aizsargā liellopu šūnas labāk nekā govs interferons.

Cilvēka interferonus α un β galvenokārt ražo leikocīti, B-limfoblasti un saistaudu audu šūnas no mezenhimālas izcelsmes - fibroblasti, reaģējot uz vīrusu infekciju. Interferonu jūs agrāk saucāt par imūnsistēmu vai 2. tipu; to veido nesensibilizētas limfālas šūnu T-limfoblasti, reaģējot uz mitogēniem, un sensibilizētie limfocīti, kad stimulē ar specifiskiem antigēniem.

Superinduktsii interferons var sasniegt, ārstējot šūnas polyC: polyC kopā ar cycloheximide (olbaltumvielu sintēzes inhibitora), un pēc tam 5 skatās - actinomycin D. interferons indukcijas mehānismi vēl nav pilnīgi saprotams, un ir grūti izskaidrot, kāpēc, piemēram, double-stranded RNA stimulē veidošanos interferona un divšķautņu DNS nav līdzīga efekta.

Praksē iferferon-α ir izolēta no leikocītiem, slikti izolētās cilvēka asiņu zema ātruma centrifugēšanā. Leikocīti pārcelts uz barotnei, kura satur vai nu cilvēka serumu vai kazeīna piena vidējā veicina vīrusu - interferonogen (Sendai vīruss vai Ņūkāslas slimības vīrusu), inkubētas nakti, pēc kura leikocīti atdala centrifugējot, vīruss - interferonogen inaktivēts ar jebkuru no pieņemtajiem režīmiem. Supernatants (no latīņu valodas - supernatāni - peldošie virspusē), vai supernatants ir dabisks interferons. Tas ir liofilizēts un atbrīvots ampulās. Tas ir porains, pelēcīgi brūns pulveris, viegli šķīst ūdenī. Izšķīdinātā narkoze ir gaiši sarkanīgi krāsa un nedaudz opalescējoša. No dabīgā interferona koncentrētu interferonu var iegūt, attīrot kolonnu hromatogrāfiju uz sefadeksiem. Iegūtais preparāts pēc žāvēšanas ir porains pulveris pelēkbalts krāsā, labi šķīst ūdenī. Abiem interferoniem jābūt steriliem.

Zāļu aktivitāti nosaka titrēšana primāro šūnu kultūrās, piemēram, cilvēka embriju ādas un muskuļu audos ar vezikulāro stomatīta vīrusu. Nacionālā interferona pretvīrusu aktivitātei (tā dēvētajai specifiskajai aktivitātei) jābūt vismaz 32 vienībām, koncentrētai - 100 vienībām. Interferona attīrīšanai var izmantot ļoti efektīvu šķidruma hromatogrāfiju.

P Interferrn gatavots no fibroblastu audzētiem vienslāņa kultūrā, ko izraisa poliI: polyC klātbūtnē cikloheksimīdu un actinomycin D Parasti interferonus iegūts nelielos daudzumos (apmēram 1 mg uz 10 litriem audu kultūras šķidrumā) un turklāt, pēc 48-72 stundām ražotāju šūnas mirst. Tieši tāpēc leikocītu interferona ražošana pieder pie dārgas un ekonomiski zemas rentabilitātes.

Interferona molekulā ir divi konservatīvi domēni - viens ir lokalizēts NH 2 galā, bet otrs - COOH galā. Pirmais, protams, palīdz saistīt receptoru ar šūnas virsmu, bet otrais - modelē šo saistošo un mediatoru citu bioloģisko funkciju.

Interferoni ir α, β un tie ir imunoloģiski atšķirīgi un, piemēram, α-antiserums neaktivizē heterologus interferonus.

Interferoniem ir divu veidu bioloģiskā aktivitāte - pretvīrusu un anti-šūnu. Attiecībā uz vīrusiem triju interferonu iedarbība ir salīdzināma efektivitātē, bet interferons ir aktīvāks attiecībā pret šūnām un aktīvāks pret audzēja šūnām nekā pret normālajām šūnām.

Praksē interferonus izmanto vīrusu infekcijas, reimatoīdā artrīta (interferona, imunopatoloģijas un onkoloģijas) gadījumos.

41. Cilvēka augšanas hormons. Bioloģiskās aktivitātes mehānisms un lietošanas perspektīvas medicīniskajā praksē. Ražotāju projektēšana. Somatotropīna iegūšana.

Somatotropīns (vai cilvēka augšanas hormona augšanas hormons) tiek izdalīts no priekšējā hipofīzes dziedzera. Pirmais izolāts un attīrīts 1963. gadā no hipofīzes. Tās trūkums izraisa slimību - hipofīzes pundurfizmu (1 lieta uz 5000 cilvēkiem). Hormonam ir specifiska suga. To parasti iegūst no līķu hipofīzes ķermeņiem, bet nepietiekamā daudzumā. Ir pietiekami daudz hormonu, lai ārstētu 1/3 gadījumu hipofīzes pundurfizmas attīstītajās valstīs. Galvenie ražotāji ir Zviedrija, Itālija, Šveice un ASV. HGH molekula sastāv no 191 aminoskābes atlikumiem.

Cūku materiāla sagatavošana ir vairāku formu maisījums, piecas no kurām ir 22 kDa, citi ir dimeļi, bet pārējie ir fragmenti, kas veidojas proteolīzes laikā. Tas noveda pie tā, ka 30% pacientu, kas saņēma šo zāļu, pret hormonu ražotām antivielām, kas atceļ savu bioloģisko aktivitāti.

Ņemot vērā šo apstākli, pašlaik HGH tiek sintezēts ar gēnu inženierijas metodēm speciāli izstrādātās baktēriju šūnās. Sintezējot E. coli šūnās, HGH satur papildu metionīna atlikumu H2N gala molekula. HGH biosintēze no 191 aminoskābes atlikumiem tika veikta 1979. gadā D. Geddel un viņa kolēģi. Pirmā klonētā divvērtīgā kDNS; tad, sadalot, tika iegūta secība, kas kodē hormona aminoskābes secību, izņemot pirmās 23 aminoskābes, ar matu žāvētāju (-NH2) lei (23) un sintētisks polinukleotīds, kas atbilst aminoskābēm no pirmā līdz divdesmit trešdaļai, sākumā sākot ATG kodonu. Tad divi fragmenti tika apvienoti un pielāgoti lac-promotora pāra un ribosomu saistīšanas vietai. Galīgais hormonu iznākums bija 2,4 μg uz 1 ml kultūras, kas ir 100 000 hormonu molekulas uz vienu šūnu. Iegūtais hormons polipeptīda ķēdes beigās satur papildu metionīna atlikumu un nozīmīgu bioloģisko aktivitāti. Kopš 1984.gada, pēc nopietniem toksicitātes klīniskajiem pētījumiem, Genetec (Sanfrancisko) ir sākusi plaša mēroga baktēriju somatotropīna ražošanu.

HGH E. coli šūnās un dzīvnieku šūnu kultūrā 1982. gadā tika iegūts vienlaikus Pastera institūtā (Parīzē) un Molekulārās bioloģijas institūtā (Maskava). Izrādījās, ka baktēriju šūnās ir iespējams sintezēt hGH analogus, kurus izmantoja, lai pētītu molekulas daļas, kas ir nozīmīgas augšanas stimulēšanai un neoglikozes procesam molekulārā līmenī.

No liela interese ir sintēze un sintēze polipeptīdam, kuram ir pilna biotermiskā aktivitāte hipotalāmu atbrīvojošā somatotropīna faktorā (STGRF). Šī faktora ieviešana spēj kompensēt somatotropīna trūkumu. Tādējādi STGRF un pašu hormona klātbūtne, kas iegūta ģenētiski inženierijas ceļā iegūtajās baktēriju šūnās, ir ļoti svarīga veiksmīgai slimības ārstēšanai, ko izraisa šī hormona trūkums, kā arī vairākas patoloģiskas slimības, piemēram, daži diabēta veidi, audu reģenerācija pēc apdegumiem utt. Mēs pieņemam, ka STGRF var izmantot arī, lai palielinātu mājdzīvnieku masu un augšanu, jo tas, kam nav specifiskas sugas, spēj stimulēt augšanas hormona izdalīšanos vairākos dzīvniekos.

β-Endorfīns, smadzeņu opiāts, kas sastāv no 31 aminoskābju atlikumiem, 1980. gadā tika sintezēts zinātnieku grupā no Austrālijas un ASV. β-endorfīns tika iegūts E. coli šūnās kā sajaukts proteīns ar β-galaktozīdu. sintēze no beta-endorfīna procedūras, kas ietver: iegūšana, izmantojot atgriezenisko atšifrējot mRNS - cDNA encoding belokpredshestvennik satur papildus ir sekvence, kas beta-endorfīna secību AKTH un beta -lipotropina (βLTG) pēc tam noņem. β-Endorfīns, kas iegūts no saplūšanas proteīna un rūpīgi attīrīts, ir nozīmīga bioloģiskā aktivitāte. Tas īpaši mijiedarbojās ar anti-β-endorfīna antiserumu. No cilvēka β-endorfīna cilvēka ģenētiskās inženierijas rendorfīns atšķīrās no divām aminoskābēm, un šīs atšķirības var viegli izvadīt pie nukleotīdu līmeņa, aizstājot divus kodonus baktēriju plazmīdu DNS.

42. Fermentu preparātu ražošana. Fermenti, ko lieto kā zāles. Tradicionālās fermentu preparātu izgatavošanas metodes.

Mikroencapsulēšana paver interesantas izredzes izmantot vairākas zāles, salīdzinot ar to lietošanu parastajās devu formās.

Mikrokapsulu lietošana neaprobežojas tikai ar zāļu terapijas mērķi. Daudzsološs virziens tehnoloģiju jomā ir mikrokapsulu ražošana ar olbaltumvielu šķīdumiem, mikrokapsulētiem enzīmiem, antidotiem. Mēs pētām mikroencapsulētu enzīmu - ureāzes, uricāzes, tripsīna - izmantošanu. Tādējādi mikrokapsulas ar ureāzi, ievadot intraperitoneāli, izraisa amonjaka koncentrācijas paaugstināšanos asinīs, pēc tam urīnviela sāk izplatīties no asinīm intraperitoneālās dobumā, pēc tam mikrokapsulās, pārveidojot par amonjaku. Mikroencapsulācija arī ļauj aizsargāt fermentus no inaktivācijas antivielu-imūnglobulīnu veidošanās rezultātā injicējot.

Fermentu iekļaušana mikrokapsulās. Enzīmu mikroinapsulācija sastāv no to ūdens šķīdumu iekļaušanas puspermiskām membrānām apmēram 20 nm bieza, IU un šūnām necaurlaidīgas, bet caur kurām var iekļūt mazmolekulāras vielas. Ultra-plānas membrānas klātbūtne ļauj mikrokapsulā veidot augstu fermenta koncentrāciju nelielos šķīduma tilpumos un saglabāt kapsulēto enzīmu stabilitāti un bioloģisko aktivitāti. Fermenta izmantošanas augstā koncentrācijā un lielu vērtību attiecība virsmas laukuma attiecība pret tilpumu no mikrokapsulu nodrošināt strauju difūziju zemo molekulu substrātā no ārējās vides uz fermentu un produktu no iekšējā tilpuma mikrokapsulu mezhkapsulyarnoe telpā.

Ir iegūti un pētīti fermentu sērijas mikroencapsulētās formas, katalizējot dažādas zemu molekulāro substrātu transformācijas. Tādējādi mikrokapsulēta katalāze, kas tika ievadīta intravenozi vai intraperitonāli pelēm ar iedzimtu traucējumu šī fermenta sintēzē, efektīvi samazināja perborātu saturu asinīs un organismā bija garāks dzīvības ilgums nekā brīvam fermentam. Mikrokapsulēta asparagināze, ko lieto pelēm ar asparagīnam atkarīgiem audzējiem, izraisīja asparagīna noturīgu un ilgstošu samazināšanos asinīs, kas kavēja ļaundabīgo audzēju augšanu. Mikroencapsulētais ureāze pēc ievadīšanas žurkām kuņģa-zarnu traktā izraisīja ievērojamu urīnvielas satura samazināšanos asinīs. Jāatzīmē, ka visi mikroencapsulēto enzīmu pētījumi tiek veikti tikai ar dzīvniekiem. Tas ir saistīts ar faktu, ka, ja tos ievada intrakorporāli, materiāls, ko izmanto, lai izveidotu membrānas, akumulējas galvenokārt liesā un aknās, un tas var būt tālu no vienaldzības pret ķermeni.

Ideāls materiāls mikrokapsulu bioloģiskajai izmantošanai cilvēkiem un dzīvniekiem var būt dažādas asins šūnu dabiskās membrānas. Enzīmu salīdzinoši vieglos apstākļos (neitrāla barotne, neliela jonu stiprība utt.) Var iekļaut daļēji hemolizētās asins šūnās (eritrocītos, trombocītos), pēc tam atjaunojot to membrānu integritāti. Tā kā asinsrites enzīmu elementu izmērs ir mazs un to dzīves laiks asinīs ir relatīvi ilgs, šādas mikrokapsulas var brīvi un ilgu laiku cirkulēt asinīs. Fermenti, piemēram, glikozidāze, galaktozidāze, amilāze, peroksidāze, argināzs, asparagināze un daži citi, ir iekļauti asins šūnās. Visos fermentos, kas imobilizēti asins šūnās, ir nemainīti katalītiskie parametri un tie ir izturīgāki pret temperatūras paaugstināšanos.

Laba perspektīva ir mikrokapsulām, kas satur fermentus ekstrakorporāli caur šuntiem vai kamerām. Viena no priekšrocībām ir tā, ka enzīms nav saistīts ar imūnām šūnām, tādējādi novēršot ķermeņa sensibilizācijas iespēju ar visām nelabvēlīgajām sekām. Bez tam, lietošana ārpus ķermeņa iznīcina mākslīgo šūnu uzkrāšanos tajā un novērš polimēru materiālu iznīcināšanas un pārstrādes problēmu. Pateicoties ultra-plānai pusemburņa membrānai un augstām mikrokapsulu virsmas laukuma attiecībām pret to tilpumu, zemu molekulāro vielu difūzijas ātrums mikrokapsulās ir augstāks nekā ar mākslīgo nieru dialīzes membrānu. Tiek izstrādāts kaitīgo metabolītu enzīma konversijas princips, izmantojot mikrokapsulētos enzīmus, izmantošanai mākslīgās nierēs un mākslīgās aknu aparātos. Daudzsološi var būt mikrokapsulētu enzīmu izmantošana, lai noņemtu urīnvielu - vienu no toksiskākajiem šūnu metabolītiem. Viens no veidiem ir urīnvielas pārvēršana mikrokapsulētā ureāzes darbības rezultātā uz amoniju un oglekļa dioksīdu. Otrais ir izmantot ekstrakorporālo šuntu, kas tiek piegādāts ar mikrokapsulām ar daudzenzīmu pārstrādes kompleksiem.

Īpaša interese ir mikrokapsulu lietošana ar poliuretāna apvalku, kas satur antidotu ūdens suspensijas: aktivētu ogli, jonu apmaiņas sveķus un citus savienojumus, kam raksturīga spēja saistīties un inaktivēt vielmaiņas procesā veidotas un asinīm veidotas toksiskas vielas. Šo vielu attīrīšana asinīs notiek ar īpašām ierīcēm, kas satur mikrokapsulas ar ekstrakoratīvas asinsriti. Šajā gadījumā asinis atbrīvojas arī no amonjaka. Šādu sistēmu var efektīvi izmantot vairāku nieru slimību ārstēšanā.

Imobilizētie enzīmi ir būtiski medicīnā. Jo īpaši liels tirgus aizņem trombolītiskie fermenti, kas paredzēti sirds un asinsvadu slimību apkarošanai. Tādējādi vietējā klīniskajā praksē tika ieviests streptokināzes saturošs preparāts "streptokokaze", kas ir plazmīna proteināzes prekursora aktivators, kas novērš asins recekļu veidošanos asinsrites sistēmā.

Fermenti, kas iznīcina dažas svarīgas aminoskābes (piemēram, asparagināzi), tiek izmantoti, lai apkarotu ļaundabīgu audzēju augšanu. Proteolītiskie fermenti (tripsīns, chymotrypsin, subtilisin, kolagenāzes) imobilizēts uz šķiedrainu materiālu, tiek izmantoti, lai efektīvi ārstētu brūces, čūlas, apdegumu, abscesi un to proteīna inhibitoriem (celulozes, poliamīda šķiedrām, dekstrāns, utt.) - in aizvietošanas terapiju ārstēšanai emfizēma un pankreatīts.

No praktiskā viedokļa īpaši svarīgi ir darbi, kas veltīti zāļu virzītai transportēšanai. Šajā sakarā īpaši izdevīgi ir iekapsulētie mākslīgā šūnas tipa fermenti. Tādējādi mikrokapsulas, kuras sienas ir uzrādītas eritrocītu apvalku ( "ēnu eritrocīts"), un to saturs ir piepildīta fermentu asparaginâzes nodot asins plūsmu uz jomām uzkrāšanos asparagīna un tā asparaginzavisimyh lieto, lai ārstētu audzēju, īpaši sarkomu. Kolonnas, kas pildītas ar mikrokapsulām ar fermentu, tiek izmantotas dialīzei "mākslīgā nieres" aparātā, kas darbojas 100 reizes efektīvāk nekā parastā aparatūra.

Tādējādi imobilizēto enzīmu izmantošana daudzās svarīgās tautsaimniecības nozarēs kļūst aizvien izplatītāka. Labvēlīga selektivitātes un efektivitātes kombinācija ar imobilizēto enzīmu izturību un stabilitāti palīdz veidot jaunus biotehnoloģiskos procesus un terapijas, uzlabo medicīnisko diagnostiku, analīzi, organisko sintēzi un būtiski ietekmē cilvēka dzīvesveidu.

43. Aminoskābju biotehnoloģija. Mikrobioloģiskās sintēzes priekšrocības salīdzinājumā ar citām ražošanas metodēm. Vispārējie principi mikroorganismu celmu veidošanai - aminoskābju ražotāji kā galvenie metabolīti.

Aminoskābes ir galvenais ķermeņa celtniecības materiāls, no kura veidojas peptīdi un olbaltumvielas. Augi un mikroorganismi spēj sintezēt visas nepieciešamās aminoskābes no vienkāršākiem ķīmiskiem savienojumiem. Tomēr cilvēka ķermenis spēj sintezēt tikai 12 no 20 aminoskābēm, kam tas nepieciešams dzīvē. Atlikušās 8 aminoskābes tiek sauktas par būtiskām, un no ārpuses tās jālieto ar ēdienu. Ja trūkst vismaz vienas no būtiskajām aminoskābēm, organisma augšana palēninās, patoloģija izpaužas. Tādēļ ir svarīgi sintezēt šīs aminoskābes rūpnieciskā mērogā, lai pielāgotu uzturu, terapeitiskiem un profilaktiskiem mērķiem utt. Turklāt aminoskābes (gan būtiskas, gan nebūtiskas) ir vissvarīgākā izejviela daudzu biotehnoloģisko procesu nodrošināšanai.

Daudzu aminoskābju ražošana, ieskaitot būtiskas, ir liela mēroga ķīmiskā rūpniecība. Tomēr, izmantojot ķīmiskās metodes, tiek iegūts aminoskābju optisko izomēru maisījums, citiem vārdiem sakot, L- un D-aminoskābju maisījums, kuras molekulas L un D formās ir spoguļa izomēri. Ķīmiskajās reakcijās šie izomēri praktiski nav atšķirami, tomēr cilvēka ķermenis absorbē tikai L-aminoskābes (izņemot metionīnu). Lielākajai daļai biotehnoloģisko procesu D-aminoskābēm nav nozīmes.

L- un D-aminoskābju maisījuma, tā saucamā racēmiskā maisījuma, atdalīšana to izomēros bija pirmais process pasaulē, kas tika veikts ar imobilizētu enzīmu palīdzību rūpnieciskā līmenī. Šis process tika ieviests Japānā uzņēmumā, kas 1964. gadā piederēja Tanabe Seyaku. 15 gadus iepriekš šis process tika veikts, izmantojot šķīstošo fermentu, aminoacilazi, bet tas nebija pietiekami ekonomisks (I. Chibata, 1976). Pēc pārejas uz imobilizētā aminoacylase ekonomiskā procesa efektivitāte ir pieaugusi, un ar pusi reizes, un tagad uzņēmums veic uz rūpnieciskai ražošanai piecu L-aminokielot, no kurām četras ir būtiski (metionīns, valīns, fenilalanīns, triptofāns).

Vairāk Raksti Par Diabētu

Dažreiz dažām slimībām, tādām kā aizkuņģa dziedzera disfunkcija, vielmaiņas procesa traucējumi, hiperglikēmija personai prasa ne tikai savlaicīgu un adekvātu ārstēšanu, bet arī dzīvesveida maiņu, atteikšanos no ieradumiem, tostarp garšas.

Rakstā ir aplūkoti sīpoli ar klepus cukuru, tā priekšrocībām un kontrindikācijām. Jūs iemācīsities gatavot klasisko sīpolu-cukura sīrupu, kā to dažādot ar citu produktu palīdzību un vai grūtniecēm ir iespējams izmantot sīpolus ar cukuru.

Viens no svarīgākajiem nosacījumiem cilvēka veselībai ir glikozes līmenis asinīs normālos robežās. Pārtika - vienīgais glikozes piegādātājs organismā.