loader

Основен

Усложнения

От това, което произвежда инсулин

Инсулинът е основното лекарство за лечение на диабет тип 1. Понякога се използва и за стабилизиране на състоянието на пациента и подобряване на здравословното му състояние при втория вид заболяване. Това вещество по своята същност е хормон, който в малки дози може да повлияе на метаболизма на въглехидратите. Обикновено панкреасът произвежда достатъчно инсулин, който спомага за запазването на физиологичното ниво на захарта в кръвта. Но при сериозни нарушения на ендокринната система инсулиновите инжекции често са единствената възможност да помогнат на пациента. За да се приеме перорално (под формата на таблетки), за съжаление е невъзможно, тъй като напълно се срива в храносмилателния тракт и губи своята биологична стойност.

Варианти за получаване на инсулин за използване в медицинската практика

Много диабетици за някои поведнъж зададоха въпрос, от какво се използва инсулинът за медицинските цели? Понастоящем най-често това лекарство се получава с помощта на методи на генното инженерство и биотехнологиите, но понякога се извлича от суровини от животински произход.

Препарати, получени от суровини от животински произход

Получаването на този хормон от панкреаса на свине и едър рогат добитък е стара технология, която се използва днес доста рядко. Това се дължи на ниското качество на лекарството, неговата тенденция да предизвика алергични реакции и недостатъчна степен на пречистване. Факт е, че тъй като хормонът е протеиново вещество, то се състои от специфичен набор от аминокиселини.

В началото и средата на 20-ти век, когато няма подобни лекарства, дори такъв инсулин беше пробив в медицината и позволи лечението на диабетици да бъде доведено до ново ниво. Хормоните, получени по този метод, намаляват кръвната захар, но често причиняват странични ефекти и алергии. Разликите в състава на аминокиселините и примесите в лекарството оказват влияние върху състоянието на пациентите, особено при по-уязвимите категории пациенти (деца и възрастни). Друга причина за лошата толерантност на такъв инсулин е наличието на неговия неактивен прекурсор в лекарството (проинсулин), което е невъзможно да се отърве от тази вариация на лекарството.

В наше време има подобрени свински инсулини, които нямат тези недостатъци. Те се получават от панкреаса на свинята, но след това им се дава допълнително лечение и пречистване. Те са многокомпонентни и съдържат помощни вещества.

Такива лекарства се толерират от пациентите много по-добре и не предизвикват нежелани реакции, те не потискат имунитета и ефективно намаляват кръвната захар. Говеждият инсулин днес не се използва в медицината, защото поради външната си структура той оказва негативно влияние върху имунната и други системи на човешкото тяло.

Генетично конструиран инсулин

Човешкият инсулин, който се използва за диабетици в промишлен мащаб, се получава по два начина:

  • чрез ензимно лечение на свински инсулин;
  • използвайки генетично модифицирани щамове на Escherichia coli или дрожди.

Когато физикохимичните промени в молекулата на свински инсулин под действието на специални ензими стават идентични с човешкия инсулин. Аминокиселинният състав на получения препарат не се различава от състава на естествения хормон, който се получава при хора. В производствения процес лекарството е високо пречистено, така че не предизвиква алергични реакции и други нежелани прояви.

Но най-често инсулин се получава с помощта на модифицирани (генетично модифицирани) микроорганизми. Бактериите или дрождите чрез биотехнологични методи се променят по такъв начин, че да могат сами да произвеждат инсулин.

Има 2 начина за получаване на инсулин като този. Първата от тях се основава на използването на два различни щама (видове) на един микроорганизъм. Всеки от тях синтезира само една верига от ДНК молекулата на хормона (има само два от тях и те са усукани в спирали). Тогава тези вериги са свързани и в получения разтвор вече е възможно да се отделят активните форми на инсулин от тези, които не носят никаква биологична значимост.

Вторият начин за получаване на лекарството с Е. coli или дрожди се основава на факта, че микробът първо произвежда неактивен инсулин (т.е. негов прекурсор, проинсулин). След това, с помощта на ензимна обработка, тази форма се активира и се използва в медицината.

Всички тези процеси обикновено са автоматизирани, въздухът и всички контактни повърхности с ампули и флакони са стерилни, а линиите с оборудване са херметически затворени.

Методите на биотехнологиите дават възможност на учените да мислят за алтернативни решения на проблема със захарния диабет. Например досега са проведени предклинични изследвания на производството на изкуствени бета-клетки на панкреаса, които могат да бъдат получени чрез използване на техники за генно инженерство. Може би в бъдеще те ще бъдат използвани за подобряване на функционирането на това тяло в болен човек.

Допълнителни компоненти

Производството на инсулин без спомагателни вещества в съвременния свят е почти невъзможно да си представим, защото позволява да се подобрят неговите химични свойства, да се удължи времето за действие и да се постигне висока степен на чистота.

Поради свойствата си, всички допълнителни съставки могат да бъдат разделени на следните класове:

  • Продължители (вещества, които се използват за осигуряване на по-продължителна продължителност на лекарството);
  • дезинфекциращи компоненти;
  • стабилизатори, поради които се поддържа оптимална киселинност в лекарствения разтвор.

Удължаване на добавките

Има дългодействащ инсулин, чиято биологична активност продължава от 8 до 42 часа (в зависимост от групата на лекарството). Този ефект се постига чрез добавяне към инжекционния разтвор на специални вещества - удължители. Най-често едно от тези съединения се използва за тази цел:

Протеините, които удължават действието на лекарството, се подлагат на подробно пречистване и са ниско алергични (например протамин). Цинкови соли също нямат отрицателен ефект нито върху инсулиновата активност, нито върху благополучието на човека.

Антимикробни съставки

Дезинфектанти в състава на инсулина са необходими, за да не се умножава микробната флора по време на съхранение и употреба. Тези вещества са консерванти и гарантират безопасността на биологичната активност на лекарството. Освен това, ако един пациент влезе в хормон от един флакон само за себе си, тогава лекарството може да бъде достатъчно за него за няколко дни. Поради качествените антибактериални компоненти той няма да изхвърля неизползвания продукт поради теоретичната възможност за възпроизвеждане в разтвор на микроби.

Като дезинфектант в производството на инсулин тези вещества могат да се използват:

За производството на всеки тип инсулин са подходящи дезинфектанти. Тяхното взаимодействие с хормона се изследва задължително на етапа на предклиничните проучвания, тъй като консервантът не трябва да нарушава биологичната активност на инсулина или по някакъв начин да окаже негативно влияние върху неговите свойства.

Използването на консерванти в повечето случаи ви позволява да инжектирате хормона под кожата без предварителното му третиране с алкохол или други антисептици (производителят обикновено споменава това в ръководството). Това опростява приложението на лекарството и намалява броя на подготвителните манипулации преди самата инжекция. Но тази препоръка работи само ако разтворът се инжектира с отделна инсулинова спринцовка с тънка игла.

стабилизатори

Стабилизаторите са необходими, за да се гарантира, че рН на разтвора се поддържа на предварително определено ниво. Нивото на киселинност зависи от безопасността на лекарството, неговата активност и стабилността на неговите химични свойства. За производството на инжектируем хормон за диабетици обикновено се използват фосфати за тази цел.

За инсулини с цинк не винаги са необходими стабилизатори на разтвора, тъй като металните йони спомагат за поддържането на необходимия баланс. Ако все още се прилагат, вместо фосфати се използват други химични съединения, тъй като комбинация от тези вещества води до утаяване и неспособност на лекарството. Важно свойство за всички стабилизатори е безопасността и невъзможността да навлизат в реакциите с инсулин.

Изборът на инжектиране на лекарства за диабет за всеки отделен пациент трябва да се извършва от компетентен ендокринолог. Задачата на инсулина е не само да поддържа нормалното ниво на кръвната захар, но и да не уврежда други органи и системи. Лекарството трябва да бъде химически неутрално, ниско алергично и за предпочитане достъпно. Също така е доста удобно, ако избраният инсулин може да бъде смесен с другите му варианти по времетраенето на действието.

инсулин

Въвеждането на инсулин се счита за най-ефективния начин за нормализиране нивото на глюкозата в човешката кръв. Изкуственият синтезиран хормон помага да се справите с прекомерното количество захар в организма.

Видовете инсулин се различават от продължителността на действието, произхода и принципа на действие върху тялото.

Продължителността на експозицията на тялото разграничава:

  1. Краткият инсулин се инжектира преди хранене или подкожно или интрамускулно и започва да действа след 15 минути. Продължителността на действието е 6-8 часа, в зависимост от приложената доза.
  2. Инсулин със средна продължителност започва да въздейства на тялото 1-3 часа след хранене. Периодът на експозиция е 10-24 часа.
  3. Продължителното излагане на инсулин действа върху тялото доста дълго време. Пациентът влиза в дозата веднъж или два пъти на ден. Хормонът започва четири часа след инжекцията.
  4. Инсулинът от ултрасвързания период се въвежда в тялото по време на хранене и започва да се повлиява 15 минути след инжектирането.

При инсулиновата терапия трябва да следвате специфичен модел на хормонално приложение, като се съсредоточите върху периода на действието му.

По произход, инсулинът се случва:

  1. Животински хормон на голяма рога котка - често причинява алергични реакции, дължащи се на рязка разлика от човешки хормон.
  2. Хормона на свинете е по-идентичен с човешкия инсулин и най-често се използва в медицината.
  3. Симулацията на човешкия инсулин се извършва с помощта на Е. coli или се синтезира от свински хормон. В този случай алергенът се отстранява от хормона.

По степента на пречистването те различават:

  • Традиционен инсулин, който често причинява алергични реакции, дължащи се на използването на несъвършени методи за почистване.
  • Монопичният инсулин се пречиства, като се използват специални филтри, които намаляват количеството примеси в хормона.
  • Еднокомпонентният инсулин се счита за най-ефективен и се характеризира с почти пълно пречистване на хормона от примеси.

Въпреки степента на пречистване, е важно да се използва хормон от един производител, за да се избегнат алергичните реакции.

При избора на вида инсулин пациентът трябва да се ръководи от възрастта, начина на живот и личните си навици. Пациентът трябва да вземе предвид колко често планира да инжектира, дали е възможно редовно да измерва нивото на захарта в тялото, какви са стандартните физически натоварвания на тялото. Също така, инсулинът се избира в зависимост от реакцията на тялото към хормона, колко бързо се абсорбира лекарството и се получава пикът на активност.

Видове инсулин

Инсулиновите препарати се различават помежду си в степента на пречистване; източник на получаване (говеда, свине, човек); вещества, добавени към разтвора на инсулин (удължаване на действието му, бактериостатици и т.н.); концентрация; стойността на рН; възможността за смесване на МКБ със SDI.

Инсулиновите препарати се различават според източника на подготовка. Инсулинът на прасе и бик се различава от човека в аминокиселинния му състав: едър рогат добитък - три аминокиселини и прасе - един по един. Не е изненадващо, че при лечението на говежди инсулин, нежеланите реакции се развиват много по-често, отколкото при лечението с свински или човешки инсулин. Тези реакции се изразяват в имунологична инсулинова резистентност, алергия към инсулин, липодистрофии (промяна на подкожната мастна тъкан на мястото на инжектиране).

Въпреки очевидните недостатъци на говеждият инсулин, той все още се използва широко в света. И все пак инсулин недостатъци по говедата в имунологични условия са очевидни: тя е по никакъв начин по делото не се препоръчва при пациенти с новодиагностициран с диабет, бременни жени или за краткосрочно лечение с инсулин, например в периоперативния период. Отрицателните качества са запазени говежди инсулин и когато се използва в смес с свинско обаче смесени (свинско + говежди) инсулини също да бъдат използвани за лечение на тези категории пациенти.

Продуктите с човешки инсулин по химична структура са напълно идентични с човешкия инсулин.

Основният проблем на биосинтетичния метод за получаване на човешки инсулин е пълното пречистване на крайния продукт от най-малките примеси на използваните микроорганизми и продуктите на жизнената им активност. Новите методи за контрол на качеството гарантират, че биосинтетичният човешки инсулин на гореспоменатите производители не съдържа никакви вредни примеси; По този начин тяхната степен на пречистване и хипогликемична ефективност отговарят на най-високите изисквания и са практически идентични. Всякакви нежелани странични ефекти, в зависимост от примесите, тези лекарства нямат инсулин.

Понастоящем в медицинската практика се използва инсулин от три типа:

- кратко действие с бързо начало на ефекта;

- средна продължителност на действие;

- продължително действие с бавна проява на ефекта.

Таблица 1. Характеристики на търговски инсулинови препарати

Примери (търговски наименования)

Метилпарабен m-Крезол Фенол

NaCl Глицерин Na (H) PO4 Na ацетат

Human. Свински бик

Actrapid-NM, Humulin-R Actrapid, Actrapid-MS инсулин за инжекции (USSR, вече не се произвежда)

Human. Свински бик

Protafan-NM, Humulin-N Protafan-MS Протамин-инсулин (USSR, вече не се произвежда)

Human. Свински бик

Monotard-NM, Humulin-цинков Monotard-MS, Lente-MS Lente

Кратко действащ инсулин (ICD) - редовен инсулин - е кратко-разтворим при неутрално рН, кристална цинков инсулин, действието на който се развива в рамките на 15 минути след подкожно приложение и продължава 5-7 часа.

Първият дългодействащ инсулин (IAP) е създадена в края на 30-те години, че пациентите са били в състояние да се инжектира по-рядко, отколкото е използвал само ICD -. Доколкото е възможно веднъж на ден. За да се увеличи продължителността на действие на всички други лекарства и инсулин модифицирани чрез разтваряне в неутрална среда за образуване на суспензия. Те съдържат протамин във фосфатен буфер - протамин цинков инсулин NPH и (неутрален протамин Hagedorn) - NPH инсулин и различни концентрации на цинк в ацетатен буфер - Ultralente инсулини, ленти, semilente.

Инсулиновите препарати със средна продължителност на действие съдържат протамин, който е протеин със средно молекулно тегло. 4400, богати на аргинин и получени от млякото на дъгова пъстърва. За да се образува комплекс, съотношението на протамин към инсулин е 1:10. след подкожно приложение, протеолитичните ензими разрушават протамина, което позволява абсорбирането на инсулина.

NPH-инсулинът не променя фармакокинетичния профил на регулиращия инсулин, който се смесва с него. NPH-инсулинът е за предпочитане пред инсулиновата лента като компонент на средната продължителност на действие в терапевтичните смеси, съдържащи редовен инсулин.

В фосфатен буфер всички инсулини лесно образуват кристали с цинка, но говеда инсулинови кристали притежават достатъчна хидрофобност да осигурят бавно и равномерно освобождаване на инсулин, Ultralente характеристика. Цинкови кристали от свински инсулин се разтварят по-бързо, ефектът става по-рано, продължителността на действието е по-кратка. Ето защо няма ултънтен медикамент, съдържащ само свински инсулин. Еднокомпонентният свински инсулин се произвежда под името инсулин-суспензия, инсулин-неутрална, инсулин-изофан, инсулин-аминокиурид.

лента инсулин - смес от 30% semilente инсулин (аморфна утайка от цинков инсулин йони в ацетатен буфер ефект, който разсейва относително бързо) с 70% инсулин Ultralente (слабо разтворим, кристална цинков инсулин с бавно начало и по-продължително действие). Тези два компонента осигуряват комбинация от относително бърза абсорбция на стабилен и дълготраен, като инсулин лента удобен терапевтичен агент.

Видове инсулин и методи за получаването му

Всички приложения, графики, формули, таблици и фигури от работата по темата за видовете и начините на инсулина за неговата подготовка (предмет: Медицина) намерени в архива, който може да бъде изтеглен от сайта ни. Как да стигнем до четенето на работата (движещ се лентата за превъртане надолу браузъра), Вие се съгласявате с условията на отворен лиценз Creative Commons «Attribution» ( «Признание») World 4.0 (CC BY 4.0).

Резюме на дисциплината Медицина на темата: Видове инсулин и методи на неговото производство; концепция и видове, класификация и структура, 2016-2017, 2018.

  • Въведение
  • 1. Видове инсулин
  • 2. Получаване на инсулин
  • заключение
  • Позоваването
  • Въведение
  • Insulim (от латински остров - остров) - хормон с пептидна природа, се образува в бета клетките на островите на Лангерханс панкреас. Има многофункционално влияние върху обмена в почти всички тъкани.
  • Основната функция на инсулина е да осигури пропускливостта на клетъчните мембрани към глюкозните молекули. В опростена форма, може да се каже, че не само въглехидрати, но също така и всички хранителни вещества в крайна сметка разцепват до глюкоза, която се използва за синтез на други съдържащи въглерод молекули и е единственият вид на електроцентрали горивни клетки - митохондриите. Без инсулин, пропускливостта на клетъчните мембрани на глюкозата падне до 20 пъти, и клетките умират от глад, и се разтваря в излишък отрови на кръвната захар на тялото.
  • Нарушаването на секрецията на инсулин поради унищожаването на бета клетки - абсолютен инсулинов дефицит - е ключово звено в патогенезата на захарен диабет тип 1. Нарушаването на действието на инсулин върху тъканите - относителна инсулинова недостатъчност - има важно място в развитието на диабет от 2-ри вид.
  • Историята на откриването на инсулин е свързана с името на руския лекар IM. Соболев (втората половина на XIX век), който доказва, че нивото на захар в кръвта на човек се регулира от специален хормон на панкреаса.
  • През 1922 г. инсулинът, изолиран от панкреаса на животно, първоначално е представен на десетгодишно момче, диабетик. резултатът надмина всички очаквания, а година по-късно американската фирма "Eli Lilly" пусна първата подготовка на животински инсулин.
  • След получаването на първата индустриална партида инсулин през следващите няколко години, преминава дълъг път на изолация и пречистване. В резултат на това хормонът стана достъпен за пациенти с диабет тип 1.
  • През 1935 г. датският изследовател Hagedorn оптимизира действието на инсулина в организма, като предлага продължително лекарство.
  • Първите инсулинови кристали са получени през 1952 г., а през 1945 г. английският биохимик Г. Сангер дешифрира структурата на инсулина. Разработването на методи за пречистване на хормона от други хормонални вещества и продукти от разграждането на инсулин е направило възможно да се получи хомогенен инсулин, наречен еднокомпонентен инсулин.
  • В началото на 70-те. Съветските учени А. Юдаев и С. Швачкин предложиха химичен синтез на инсулин, но прилагането на този синтез в промишлен мащаб беше скъпо и нерентабилно.
  • След това преминава прогресивно подобряване на пречистването на инсулин, което намалява проблемите, причинени от инсулинова алергия, бъбречни заболявания и имунни разстройства на инсулинова резистентност. Беше необходим най-ефективният хормон за заместителна терапия при захарен диабет - хомоложен инсулин, т.е. човешки инсулин.
  • В 80 години напредъкът в молекулярната биология са позволили синтезира, използвайки E.coli двете вериги на човешки инсулин, които след това са свързани към биологично активна молекула, хормон, и Института по Bioorganic Chemistry рекомбинантен инсулин получен с използване на генно инженерство E.coli щамове.
  • Използването на афинитетна хромотография значително намалява съдържанието на замърсяващи протеини в препарата с по-висок lm от инсулина. Такива протеини включват проинсулин и частично разцепен проинсулин, които са способни да индуцират производството на анти-инсулинови антитела.
  • Използването на човешки инсулин от самото начало на лечението намалява до минимум появата на алергични реакции. Човешкият инсулин се абсорбира по-бързо и независимо от формата на лекарството има по-кратка продължителност на действие от животинския инсулин. Човешкият инсулин е по-малко имуногенен от свинското, особено смесения говежди и свински инсулин.
1. Видове инсулин

Инсулиновите препарати се различават помежду си в степента на пречистване; източник на получаване (говеда, свине, човек); вещества, добавени към разтвора на инсулин (удължаване на действието му, бактериостатици и т.н.); концентрация; стойността на рН; възможността за смесване на МКБ със SDI.

Инсулиновите препарати се различават според източника на подготовка. Инсулинът на прасе и бик се различава от човека в аминокиселинния му състав: едър рогат добитък - три аминокиселини и прасе - един по един. Не е изненадващо, че при лечението на говежди инсулин, нежеланите реакции се развиват много по-често, отколкото при лечението с свински или човешки инсулин. Тези реакции се изразяват в имунологична инсулинова резистентност, алергия към инсулин, липодистрофии (промяна на подкожната мастна тъкан на мястото на инжектиране).

Въпреки очевидните недостатъци на говеждият инсулин, той все още се използва широко в света. И все пак инсулин недостатъци по говедата в имунологични условия са очевидни: тя е по никакъв начин по делото не се препоръчва при пациенти с новодиагностициран с диабет, бременни жени или за краткосрочно лечение с инсулин, например в периоперативния период. Отрицателните качества са запазени говежди инсулин и когато се използва в смес с свинско обаче смесени (свинско + говежди) инсулини също да бъдат използвани за лечение на тези категории пациенти.

Продуктите с човешки инсулин по химична структура са напълно идентични с човешкия инсулин.

Основният проблем на биосинтетичния метод за получаване на човешки инсулин е пълното пречистване на крайния продукт от най-малките примеси на използваните микроорганизми и продуктите на жизнената им активност. Новите методи за контрол на качеството гарантират, че биосинтетичният човешки инсулин на гореспоменатите производители не съдържа никакви вредни примеси; По този начин тяхната степен на пречистване и хипогликемична ефективност отговарят на най-високите изисквания и са практически идентични. Всякакви нежелани странични ефекти, в зависимост от примесите, тези лекарства нямат инсулин.

Понастоящем в медицинската практика се използва инсулин от три типа:

- кратко действие с бързо начало на ефекта;

- средна продължителност на действие;

- продължително действие с бавна проява на ефекта.

Таблица 1. Характеристики на търговски инсулинови препарати

Видове инсулин

съдържание

1. Видове инсулин

2. Получаване на инсулин

Инсулин (от латински остров - остров) - хормон с пептидна природа, се образува в бета клетките на островите на Лангерханс панкреас. Има многофункционално влияние върху обмена в почти всички тъкани.

Основната функция на инсулин - за осигуряване на пропускливостта на клетъчните мембрани на глюкоза молекули. В опростена форма, може да се каже, че не само въглехидрати, но също така и всички хранителни вещества в крайна сметка разцепват до глюкоза, която се използва за синтез на други съдържащи въглерод молекули и е единственият вид на електроцентрали горивни клетки - митохондриите. Без инсулин, пропускливостта на клетъчните мембрани на глюкозата падне до 20 пъти, и клетките умират от глад, и се разтваря в излишък отрови на кръвната захар на тялото.

Нарушаването на секрецията на инсулин поради унищожаването на бета клетки - абсолютен инсулинов дефицит - е ключово звено в патогенезата на захарен диабет тип 1. Нарушаването на действието на инсулин върху тъканите - относителна инсулинова недостатъчност - има важно място в развитието на диабет от 2-ри вид.

Историята на откриването на инсулин е свързана с името на руския лекар IM. Соболев (втората половина на XIX век), който доказва, че нивото на захар в кръвта на човек се регулира от специален хормон на панкреаса.

През 1922 г. инсулинът, изолиран от панкреаса на животно, първоначално е представен на десетгодишно момче, диабетик. резултатът надмина всички очаквания, а година по-късно американската фирма "Eli Lilly" пусна първата подготовка на животински инсулин.

След получаването на първата индустриална партида инсулин през следващите няколко години, преминава дълъг път на изолация и пречистване. В резултат на това хормонът стана достъпен за пациенти с диабет тип 1.

През 1935 г. датският изследовател Hagedorn оптимизира действието на инсулина в организма, като предлага продължително лекарство.

Първите инсулинови кристали са получени през 1952 г., а през 1945 г. английският биохимик Г. Сангер дешифрира структурата на инсулина. Разработването на методи за пречистване на хормона от други хормонални вещества и продукти от разграждането на инсулин е направило възможно да се получи хомогенен инсулин, наречен еднокомпонентен инсулин.

В началото на 70-те. Съветските учени А. Юдаев и С. Швачкин предложиха химичен синтез на инсулин, но прилагането на този синтез в промишлен мащаб беше скъпо и нерентабилно.

След това преминава прогресивно подобряване на пречистването на инсулин, което намалява проблемите, причинени от инсулинова алергия, бъбречни заболявания и имунни разстройства на инсулинова резистентност. Беше необходим най-ефективният хормон за заместителна терапия при захарен диабет - хомоложен инсулин, т.е. човешки инсулин.

В 80 години напредъкът в молекулярната биология са позволили синтезира, използвайки E.coli двете вериги на човешки инсулин, които след това са свързани към биологично активна молекула, хормон, и Института по Bioorganic Chemistry рекомбинантен инсулин получен с използване на генно инженерство E.coli щамове.

Използването на афинитетна хромотография значително намалява съдържанието на замърсяващи протеини в препарата с по-висок lm от инсулина. Такива протеини включват проинсулин и частично разцепен проинсулин, които са способни да индуцират производството на анти-инсулинови антитела.

Използването на човешки инсулин от самото начало на лечението намалява до минимум появата на алергични реакции. Човешкият инсулин се абсорбира по-бързо и независимо от формата на лекарството има по-кратка продължителност на действие от животинския инсулин. Човешкият инсулин е по-малко имуногенен от свинското, особено смесения говежди и свински инсулин.

1. Видове инсулин

Инсулиновите препарати се различават помежду си в степента на пречистване; източник на получаване (говеда, свине, човек); вещества, добавени към разтвора на инсулин (удължаване на действието му, бактериостатици и т.н.); концентрация; стойността на рН; възможността за смесване на МКБ със SDI.

Инсулиновите препарати се различават според източника на подготовка. Инсулинът на прасе и бик се различава от човека в аминокиселинния му състав: едър рогат добитък - три аминокиселини и прасе - един по един. Не е изненадващо, че при лечението на говежди инсулин, нежеланите реакции се развиват много по-често, отколкото при лечението с свински или човешки инсулин. Тези реакции се изразяват в имунологична инсулинова резистентност, алергия към инсулин, липодистрофии (промяна на подкожната мастна тъкан на мястото на инжектиране).

Въпреки очевидните недостатъци на говеждият инсулин, той все още се използва широко в света. И все пак инсулин недостатъци по говедата в имунологични условия са очевидни: тя е по никакъв начин по делото не се препоръчва при пациенти с новодиагностициран с диабет, бременни жени или за краткосрочно лечение с инсулин, например в периоперативния период. Отрицателните качества са запазени говежди инсулин и когато се използва в смес с свинско обаче смесени (свинско + говежди) инсулини също да бъдат използвани за лечение на тези категории пациенти.

Продуктите с човешки инсулин по химична структура са напълно идентични с човешкия инсулин.

Основният проблем на биосинтетичния метод за получаване на човешки инсулин е пълното пречистване на крайния продукт от най-малките примеси на използваните микроорганизми и продуктите на жизнената им активност. Новите методи за контрол на качеството гарантират, че биосинтетичният човешки инсулин на гореспоменатите производители не съдържа никакви вредни примеси; По този начин тяхната степен на пречистване и хипогликемична ефективност отговарят на най-високите изисквания и са практически идентични. Всякакви нежелани странични ефекти, в зависимост от примесите, тези лекарства нямат инсулин.

Понастоящем в медицинската практика се използва инсулин от три типа:

- кратко действие с бързо начало на ефекта;

- средна продължителност на действие;

- продължително действие с бавна проява на ефекта.

Таблица 1. Характеристики на търговски инсулинови препарати

Примери (търговски наименования)

Метилпарабен m-Крезол Фенол

NaCl Глицерин Na (H) PO4 Na ацетат

Human. Свински бик

Actrapid-NM, Humulin-R Actrapid, Actrapid-MS инсулин за инжекции (USSR, вече не се произвежда)

Human. Свински бик

Protafan-NM, Humulin-N Protafan-MS Протамин-инсулин (USSR, вече не се произвежда)

Human. Свински бик

Monotard-NM, Humulin-цинков Monotard-MS, Lente-MS Lente

Кратко действащ инсулин (ICD) - редовен инсулин - е кратко-разтворим при неутрално рН, кристална цинков инсулин, действието на който се развива в рамките на 15 минути след подкожно приложение и продължава 5-7 часа.

Първият дългодействащ инсулин (IAP) е създадена в края на 30-те години, че пациентите са били в състояние да се инжектира по-рядко, отколкото е използвал само ICD -. Доколкото е възможно веднъж на ден. За да се увеличи продължителността на действие на всички други лекарства и инсулин модифицирани чрез разтваряне в неутрална среда за образуване на суспензия. Те съдържат протамин във фосфатен буфер - протамин цинков инсулин NPH и (неутрален протамин Hagedorn) - NPH инсулин и различни концентрации на цинк в ацетатен буфер - Ultralente инсулини, ленти, semilente.

Инсулиновите препарати със средна продължителност на действие съдържат протамин, който е протеин със средно молекулно тегло. 4400, богати на аргинин и получени от млякото на дъгова пъстърва. За да се образува комплекс, съотношението на протамин към инсулин е 1:10. след подкожно приложение, протеолитичните ензими разрушават протамина, което позволява абсорбирането на инсулина.

NPH-инсулинът не променя фармакокинетичния профил на регулиращия инсулин, който се смесва с него. NPH-инсулинът е за предпочитане пред инсулиновата лента като компонент на средната продължителност на действие в терапевтичните смеси, съдържащи редовен инсулин.

В фосфатен буфер всички инсулини лесно образуват кристали с цинка, но говеда инсулинови кристали притежават достатъчна хидрофобност да осигурят бавно и равномерно освобождаване на инсулин, Ultralente характеристика. Цинкови кристали от свински инсулин се разтварят по-бързо, ефектът става по-рано, продължителността на действието е по-кратка. Ето защо няма ултънтен медикамент, съдържащ само свински инсулин. Еднокомпонентният свински инсулин се произвежда под името инсулин-суспензия, инсулин-неутрална, инсулин-изофан, инсулин-аминокиурид.

лента инсулин - смес от 30% semilente инсулин (аморфна утайка от цинков инсулин йони в ацетатен буфер ефект, който разсейва относително бързо) с 70% инсулин Ultralente (слабо разтворим, кристална цинков инсулин с бавно начало и по-продължително действие). Тези два компонента осигуряват комбинация от относително бърза абсорбция на стабилен и дълготраен, като инсулин лента удобен терапевтичен агент.

2. Получаване на инсулин

Човешкият инсулин може да се произвежда по четири начина:

1) пълен химичен синтез;

2) екстракция от човешки панкреас (и двата метода не са подходящи поради неефективност: недостатъчно развитие на първия метод и липса на суровини за масово производство по втория начин);

3) полусинтетичен метод, използващ ензимно-химично заместване в позиция 30 на В веригата на аминокиселината аланин в свински инсулин за треонин;

4) биосинтетичен метод за генно инженерство. Последните два метода дават възможност за получаване на човешки инсулин с висока степен на пречистване.

Понастоящем човешкият инсулин се получава главно по два начина: чрез модифициране на свински инсулин чрез синтетичен ензимен метод и чрез генно инженерство.

Инсулинът е първият протеин, получен за търговски цели, използвайки рекомбинантна ДНК технология. Съществуват два основни подхода за получаване на човешки инсулин, генетично модифициран.

В първия случай се получават отделни (различни производствени щамове), като се получават и двете вериги с последващо сгъване на молекулата (образуване на дисулфидни мостове) и разделяне на изоформите.

Във втори - получаване на прекурсор (проинсулин), последвано от ензимно разграждане с трипсин и карбоксипептидаза В за образуване на активния хормон. Най-предпочитани понастоящем е да се осигури инсулин като прекурсор осигуряване правилното приключването на дисулфидните мостове (в случай на отделни приемните вериги, извършена последователни цикли на денатурация, ренатурация и разделяне изоформа).

При двата подхода е възможно индивидуално да се получат началните компоненти (А- и В-вериги или проинсулин) и като част от слетите протеини. В допълнение към А- и В-веригите или проинсулина, слети протеини могат да включват:

- протеинов носител, транспортиращ хибридния протеин до периплазменото пространство на клетката или културалната среда;

- афинитетен компонент, който значително улеснява изолирането на слетия протеин.

И двата компонента могат едновременно да присъстват в състава на слетия протеин. В допълнение, когато се създават хибридни протеини, може да се използва мултимерен принцип (т.е. няколко копия на целевия полипептид присъстват в хибридния протеин), което позволява значително да се увеличи добивът на целевия продукт.

Във Великобритания, при използване на Е. coli се синтезират и двете вериги на човешки инсулин, които след това се комбинират в молекула на биологично активен хормон. За едноклетъчен организъм, който синтезира молекулите на инсулина върху неговите рибозоми, е необходимо да му се осигури необходимата програма, т.е. да се въведе хормонен ген.

Генът, синтезиращ биосинтезата на инсулинов прекурсор или два гена, които отделно програмират биосинтезата на инсулиновите вериги А и В, се получава химически.

Следващата стъпка е включването на гена на прекурсора на инсулин (или верижните гени поотделно) в генома на Е. coli, специален щам на Е. coli, отгледан в лабораторни условия. Тази задача се извършва чрез генно инженерство.

От Е. coli, изолирайте плазмида със съответния рестрикционен ензим. синтетичният ген се вмъква в плазмида (клониране с функционално активната С-крайна част на Е. coli (3-галактозидаза). Като резултат, E.coli придобива способността да синтезира протеинова верига, състояща се от галактозидаза и инсулин. Синтезираните полипептиди се разцепват от ензима чрез химични методи, след което се провеждат и пречистват. В бактериите около 100 000 молекули инсулин се синтезират върху бактериална клетка.

Nature хормонално вещество, произведено от Е. coli, е причинена от ген включен в генома на едноклетъчен организъм. Ако клонирания ген на прекурсор на инсулин, бактерия синтезира прекурсор на инсулина, който след това се подлага на лечение с рестрикционни ензими за разцепване prepitida с изолирането на С-пептид, при което се получава биологично активен инсулин.

За да се произведе пречистен човешки инсулин, фузионният протеин, изолиран от биомаса, се подлага на химична ензимна трансформация и подходящо хроматографско пречистване (фталова, гел проникваща, анионен обмен).

Институтът на Руската академия на науките е получил рекомбинантен инсулин, използвайки щамове на Е. coli за генно инженерство. на отглеждат биомасата се разпределя прекурсор слят протеин, експресиран в количество от 40% от общия клетъчен протеин, съдържащ препроинсулин. превръщане му в инсулин vitroosuschestvlyaetsya в същата последователност като че ин виво - водещ разцепен полипептид, препроинсулин се превръща в инсулин чрез окислително sulfitoliza, последвано от редуктивно затваряне три дисулфидни връзки, свързващи изолиране и ензимната С-пептид. След няколко хроматографски пречиствания, включително йонообменна, гел и HPLC до получаване на човешки инсулин с висока чистота и природен активност.

Възможно е да се използва щам с плазмид интегрирани в нуклеотидната последователност експресира слят протеин, който се състои от линейна проинсулин и приложен към неговия N-терминален метионинов остатък до края на протеина Фрагмент от Staphylococcus Aureus.

Култивирането на наситената биомаса на клетките от рекомбинантния щам осигурява началото на производството на слят протеин, чието изолиране и последователна трансформация в тръбата води до инсулин.

Друг начин е възможно: в бактериалната експресионна система да се получи кондензиран рекомбинантен протеин, състоящ се от човешки проинсулин и полихистидинова "опашка", прикрепена към него чрез метиониновия остатък. Той се изолира чрез използване на хелатна хроматография върху Ni-агарозни колони от включващи тела и се смила с бромоцианин.

Изолираният протеин е S-сулфониран. Картиране и мас спектрометричен анализ на получения проинсулин пречиства чрез йонообменна хроматография върху анионния обменник и RP (обратна фаза) HPLC (високоефективна течна хроматография) показва наличие на дисулфидни мостове, съответстващ дисулфидни мостове на нативен човешки проинсулин.

Напоследък е отделено голямо внимание на опростяването на процедурата за получаване на рекомбинантен инсулин чрез методи за генно инженерство. Така например, е възможно да се получи слят протеин, състоящ се от водещ пептид на интерлевкин 2, свързан към N-края на проинсулин, чрез лизинов остатък. Протеинът е ефикасно експресиран и локализиран в включени тела. След изолирането протеинът се разцепва с трипсин, за да се произведе инсулин и С-пептид.

Полученият инсулин и С-пептид се пречистват чрез RP HPLC. При създаването на слети структури съотношението на протеиновата маса на носителя и целевия полипептид е много важно. С-пептиди са съединени на "глава-опашка" с дистанционните аминокиселинни носещи рестрикционен сайт Sfi I и две аргининов остатък в началото и в края на спейсер за последващото трипсин храносмилането на протеина. продукт HPLC разцепване показва, че С-пептид разцепване протича количествено, така че да се използва метод на мултимерни синтетични гени, за да се получи желания полипептид в търговски мащаб.

заключение

Захарният диабет е хронично заболяване, причинено от абсолютна или относителна недостатъчност на инсулин. Характеризира се с дълбоко нарушаване на метаболизма на въглехидратите с хипергликемия и глюкозурия, както и с други метаболитни нарушения в резултат на редица генетични и външни фактори.

Инсулинът досега е служил като радикал и в повечето случаи е единственият начин да се запази животът и способността на пациентите с диабет да работят. Преди получаване и въвеждане на инсулин в клиниката през 1922-1923. от пациентите с диабет тип I очакват смъртоносен изход в рамките на една до две години от началото на заболяването, въпреки употребата на най-изтощаващите диети. Пациентите с диабет тип I се нуждаят от доживотна заместителна терапия с инсулинови препарати. Прекратяването поради различни причини за редовното въвеждане на инсулин води до бързо развитие на усложнения и бърза смърт на пациента.

В момента захарният диабет е на трето място след сърдечно-съдови и онкологични заболявания. Според Световната здравна организация преобладаването на диабета в възрастното население в повечето региони на света е 2-5% и има тенденция броят на пациентите да се увеличава почти два пъти на всеки 15 години. Въпреки очевидния напредък в областта на здравеопазването броят на зависимите от инсулина пациенти се увеличава всяка година и в момента в Русия живеят само около 2 милиона души.

Създаването на препарати от вътрешния генетично модифициран човешки инсулин открива нови възможности за решаване на много проблеми на диабета в Русия, за да спаси живота на милиони хора, страдащи от диабет.

  1. Биотехнологии: Учебник за средни училища / Ед. NS Egorova, V.D. Самуилова.- Москва: Висше училище, 1987 г., стр. 15-25.
  2. Генетично проектиран човешки инсулин. Увеличете ефективността на хроматографското разделяне, като използвате принципа на бифункционалност. / Романчиков АВ, Якимов АД, Клюшникшенко VE, Arutyunyan AM, Woolfson AN Bioorganic Chemistry, 1997 - 23, No. 2
  3. Glik В., Pasternak J. Molecular Biotechnology. Принципи и приложения. Москва: Светът, 2002.
  4. Егоров НС, Самуилов VD Съвременни методи за създаване на индустриални щамове на микроорганизми // Биотехнологии. Vol. 2. Москва: Висше училище, 1988 г. 208 стр.
  5. Имобилизация на трипсин и карбоксипептидаза В върху модифициран силициев диоксид и тяхното използване при превръщането на рекомбинантен човешки проинсулин в инсулин. / Kudryavtseva NE, Zhigis LS, Zubov VP, Woolfson AI, Maltsev KV, Rumsh LD // Химически-фармацевти. Zh., 1995-29, No. 1 pages 61-64.
  6. Молекулярна биология. Структура и функции на протеините. / Степанов В. М. // Москва, Висше училище, 1996 г.
  7. Основи на фармацевтичната биотехнология: Учебник / Т.П. Prischep, V.S. Chuchalin, K.L. Zaikov, L.K. Михалев. - Ростов на Дон.: Финикс; Томск: Издател на NTL, 2006 г.
  8. Синтез на фрагменти от инсулин и изследване на техните физико-химични и имунологични свойства. / Panin LE, Tuzikov FV, Poteryaeva ON, Maksyutov AZ, Tuzikova NA, Sabirov AN Bioorganic Chemistry, 1997 - 23, № 12, стр. 953-960.

Видове инсулин и методи за получаването му

Информация - Медицина, физическо възпитание, здраве

Други материали по темата Медицина, физическо възпитание, здраве

Броят на използваните микроорганизми и продуктите от техните жизнени функции. Новите методи за контрол на качеството гарантират, че биосинтетичният човешки инсулин на гореспоменатите производители не съдържа никакви вредни примеси; По този начин тяхната степен на пречистване и хипогликемична ефективност отговарят на най-високите изисквания и са практически идентични. Всякакви нежелани странични ефекти, в зависимост от примесите, тези лекарства нямат инсулин.

Понастоящем в медицинската практика се използва инсулин от три типа:

- кратко действие с бързо начало на ефекта;

- средна продължителност на действие;

- продължително действие с бавна проява на ефекта.

Таблица 1. Характеристики на търговски инсулинови препарати

разширение тип Синоними инсулин Консервант буфер / сол Bidy Примери (търговски наименования) Кратко действие "прост" Не разтворим метилпарабен m-крезол Фенол Глицерин NaCl Na (Н) РО4 натриев ацетат човека. Свински говежди Actrapid-HM, Humulin-R Actrapid, Actrapid MC-инсулин инжектиране (СССР вече не произвежда) NPH инсулин (NPH) изофан Протаминов m-крезол Фенол Глицерин Na (Н) РО4 човека. Свински говежди Protafan-HM, Humulin-N-MC Protafan протамин инсулин (СССР вече не произвежда) Lente Инсулин цинкова суспензия (смесен). Цинков ацетат метилпарабен NaCl Na човека. Свински говежди Monotard-HM, Humulin-цинков Monotard-MS-MS Loop Loop Ultra-лента Инсулин цинкова суспензия (кристал). Цинков ацетат метилпарабен NaCl Na човека. Bull Ultralente Ultra-тартар

кратко действащ инсулин (ICD) редовен инсулин е кратко-разтворим при неутрално рН, кристална цинков инсулин, действието на който се развива в рамките на 15 минути след подкожно приложение и продължава 5-7 часа.

Първият дългодействащ инсулин (IAP) е създадена в края на 30-те години, че пациентите са били в състояние да се инжектира по-рядко, отколкото е използвал само ICD -. Доколкото е възможно веднъж на ден. За да се увеличи продължителността на действие на всички други лекарства и инсулин модифицирани чрез разтваряне в неутрална среда за образуване на суспензия. Те съдържат протамин във фосфатен буфер протамин цинков инсулин NPH и на (неутрален протамин Hagedorn) инсулин NPH или различни концентрации на цинк в ацетатен буфер Ultralente инсулини, ленти, semilente.

Инсулиновите препарати със средна продължителност на действие съдържат протамин, който е протеин със средно молекулно тегло. 4400, богати на аргинин и получени от млякото на дъгова пъстърва. За да се образува комплекс, съотношението на протамин към инсулин е 1:10. след подкожно приложение, протеолитичните ензими разрушават протамина, което позволява абсорбирането на инсулина.

NPH-инсулинът не променя фармакокинетичния профил на регулиращия инсулин, който се смесва с него. NPH-инсулинът е за предпочитане пред инсулиновата лента като компонент на средната продължителност на действие в терапевтичните смеси, съдържащи редовен инсулин.

В фосфатен буфер всички инсулини лесно образуват кристали с цинка, но говеда инсулинови кристали притежават достатъчна хидрофобност да осигурят бавно и равномерно освобождаване на инсулин, Ultralente характеристика. Цинкови кристали от свински инсулин се разтварят по-бързо, ефектът става по-рано, продължителността на действието е по-кратка. Ето защо няма ултънтен медикамент, съдържащ само свински инсулин. Еднокомпонентният свински инсулин се произвежда под името инсулин-суспензия, инсулин-неутрална, инсулин-изофан, инсулин-аминокиурид.

Инсулин поток е смес от 30% semilente инсулин (аморфна утайка от цинков инсулин йони в ацетатен буфер ефект, който разсейва относително бързо) с 70% инсулин Ultralente (слабо разтворим, кристална цинков инсулин с бавно начало и по-продължително действие). Тези два компонента осигуряват комбинация от относително бърза абсорбция на стабилен и дълготраен, като инсулин лента удобен терапевтичен агент.

2. Получаване на инсулин

Човешкият инсулин може да се произвежда по четири начина:

1) пълен химичен синтез;

2) екстракция от човешки панкреас (и двата метода не са подходящи поради неефективност: недостатъчно развитие на първия метод и липса на суровини за масово производство по втория начин);

3) полусинтетичен метод, използващ ензимно-химично заместване в позиция 30 на В веригата на аминокиселината аланин в свински инсулин за треонин;

4) биосинтетичен метод за генно инженерство. Последните два метода дават възможност за получаване на човешки инсулин с висока степен на пречистване.

Понастоящем човешкият инсулин се получава главно по два начина: чрез модифициране на свински инсулин чрез синтетичен ензимен метод и чрез генно инженерство.

Инсулинът е първият протеин, получен за търговски цели, използвайки рекомбинантна ДНК технология. Съществуват два основни подхода за получаване на човешки инсулин, генетично модифициран.

В първия случай се получават отделни (различни производствени щамове), като се получават и двете вериги с последващо сгъване на молекулата (образуване на дисулфидни мостове) и разделяне на изоформите.

Във втори - получаване на прекурсор (проинсулин), последвано от ензимно разграждане с трипсин и карбоксипептидаза В за образуване на активния хормон. Най-предпочитан в момента е получаването на инсулин като прекурсор

ekzamen _-_ itog

От гледна точка на топологията и / или функцията, макрофагите допълнително се разделят на резидентни, ексудативни (макрофаги на възпалителен ексудат), активирани, индуцирани.

Моноцитите, макрофагите и техните прекурсори се комбинират в така наречената мононуклеарна фагоцитна система (CMF). Генеалогията (от гръцката генерация - раждане, произход, лого - дискусия) на кръвните клетки е изследвана доста дълбоко.

Белите кръвни клетки и други клетки на бозайници, по-специално, когато заразени с вируси произвеждат повече от един интерферон и по-обединена в семейството на интерферони, които инхибират продуктивен вирусен цикъл репликация. Ето защо те са първата линия на защита срещу вирусни инфекции.

Обаче, в конвенционалните (неиндуцирани) клетки, интерфероните не се откриват. Размерите на молекулите на интерфероните са подобни на броя на аминокиселините и молекулното тегло, въпреки че са различни по други символи; интерфероните β и γ са гликопротеини, докато интерферонът а е протеин.

Интерфероните са клетъчни протеини и затова те са специфични за отделните видове, т.е. всяко животно има свой собствен интерферон, но не е специфично за вируса. При смесена вирусна инфекция един вирус потиска другия поради интерфероногенността на първия - феномена на вирусната намеса. Понякога тази специфичност за отделните видове е много тясна, например за пилета, патици, мишки и плъхове, но не е кръстосана по групи птици и гризачи или между групи. Съществуват обаче изключения - човешкият интерферон предпазва клетките на говедата по-добре от интерферон от крави.

Човешки а и Р интерферони се произвеждат предимно от левкоцити, лимфобласти и В съединителната мезенхимален произход клетки - фибробласти в отговор на вирусна инфекция. интерферон при по-рано наричана имунна или тип 2; е образувана от лимфоидни клетки непокрити Т лимфобласти в отговор на митогени, и чувствителни лимфоцити при стимулиране на специфични антигени.

Superinduktsii интерферон може да се постигне при лечение клетки polyC: polyC заедно с циклохексимид (инхибитор на синтеза на протеин), и след 5 часовници - актиномицин D. интерферон индукционни механизми все още не е напълно изяснен и е трудно да се обясни защо, например, двойно-верижна РНК стимулира образуването на интерферон и двойноверижна ДНК няма подобен ефект.

На практика iiterferon-α се изолира от левкоцити при ниска скорост на центрофугиране прясно изолирани от човешка кръв. Левкоцити прехвърлят в хранителна среда, съдържаща или човешки серум или казеин мляко в средата допринасят вирус - interferonogen (Sendai вирус или вируса на нюкасълската болест), инкубирани за една нощ, след което левкоцитите се отделя чрез центрофугиране, вирусът - interferonogen инактивиран чрез всеки от приетите начини. Супернатантата (от латински supernatans -. Плаващи на повърхността), или супернатантата е роден интерферон. Изсушава се чрез замразяване и се освобождава в ампули. Това е порест, сиво-кафяв прах, лесно разтворим във вода. Разтвореният препарат има розово-червеникав цвят и леко опалесциращ. Тъй роден интерферон концентрира интерферон може да се получи чрез пречистване чрез колонна хроматография върху Sephadex. Полученият след сушене подготовка има появата на порест прах, сиво-бял, лесно разтворим във вода. Единият и другите интерферони трябва да са стерилни.

Активността на препаратите се определя чрез титруване върху първичните клетъчни култури, например, на мускулно-скелетната тъкан на човешкия ембрион с вируса на везикуларния стоматит. Антивирусната активност (така наречената специфична активност) на естествен интерферон трябва да бъде най-малко 32 единици, концентрирана - 100 единици. За да почистите интерферона, можете да прибягвате до високоефективна течна хроматография.

P Interferrn получава от фибробласти отглеждат в монослойна култура, индуцирана роШ: polyC в присъствието на циклохексимид и актиномицин D. Обикновено интерфероните се произвеждат в малки количества (около 1 мг за 10 литра тъканна култура течност) и освен това след 48-72 часа продуцентските клетки умират. Ето защо производството на левкоцитни интерферони се класифицира като скъпоструващо и икономически не толкова изгодно.

В молекулата на интерферона съществуват два консервативни домена - едната локализирана на NH2-края, а другата - на края на COOH. Първият, очевидно, помага да се свърже с рецептора на повърхността на клетката, а вторият - симулира това свързване и медиира други биологични функции.

Интерфероните α, β и при са имунологично различни и, например, а-антисерумът не инактивира хетероложни интерферони.

Интерфероните имат два вида биологична активност - антивирусни и антицелуларни.За вирусите ефектът на три интерферона е сравним по отношение на ефективността, но за клетките интерферонът е по-активен при, и срещу туморните клетки е по-активен отколкото срещу нормалните клетки.

На практика интерфероните се използват при вирусни инфекции, ревматоиден артрит (интерферон, имунопатология и онкология).

41. Права на растежния хормон. Механизмът на биологичната активност и перспективите за приложение в медицинската практика. Изграждане на производители. Получаване на соматотропин.

Соматотропин (или човешки растежен хормон hGH) се секретира от предната хипофизна жлеза. Първоначално е изолиран и пречистен през 1963 г. от хипофизната жлеза. Недостигът му води до болест - хипофизарен дарфизъм (1 случай на 5000 души). Хормонът има специфична специфичност. Обикновено се получава от хипофизното тяло на трупове, но в недостатъчни количества. Хормонът е достатъчен само за лечение на 1/3 случаи на хипофизиален джуфизъм в развитите страни. Основните производители са Швеция, Италия, Швейцария и САЩ. Молекулата на hGH се състои от 191 аминокиселинни остатъка.

Приготвянето на трупове е смес от няколко форми, от които пет имат 22 kDa, други са димери, а останалите са фрагменти, образувани по време на протеолизата. Това води до факта, че при 30% от пациентите, които са получили лекарството, антихормонът произвежда антитела, които отричат ​​биологичната му активност.

Като се има предвид това обстоятелство, сега hGH се синтезира чрез методи на генно инженерство в специално проектирани бактериални клетки. Да се ​​синтезира в клетките Д. слаз. HGH съдържа допълнителен метионинов остатък на Н2N края на молекулата. Биосинтезата на hGH от 191 аминокиселинни остатъци се осъществява през 1979 г. от D. Geddel и колеги. Първо, клонира се двойно-верижна сДНК; освен това чрез разцепване се получава последователност, кодираща аминокиселинния ред на хормона, с изключение на първите 23 аминокиселини, с (-NH2) до lei (23) и синтетичен полинуклеотид, съответстващ на аминокиселини от първа до двадесет и трета с началния ATG кодон в началото. След това два фрагмента се комбинират и се нагласяват към двойка lac промотори и сайт за свързване на рибозоми. Крайният добив на хормона е 2,4 ug на 1 ml култура, което е 100 000 молекули на хормона на клетка. Полученият хормон в края на полипептидната верига съдържа допълнителен метионинов остатък и има значителна биологична активност. От 1984 г. насам, след тежки тестове за клинична токсичност от Genetek (Сан Франциско), е започнало мащабно производство на бактериален растежен хормон.

HGH в клетките Д. слаз и в животинска клетъчна култура е получена през 1982 г. едновременно в Пастьорския институт (Париж) и Института по молекулярна биология (Москва). Оказа се, че при бактериалните клетки е възможно синтезирането на холографски аналози, с помощта на които са проучени молекулните места, важни за стимулиране на растежа и процеса на неоглюкогенеза на молекулярно ниво.

Особено интересни са екскрецията и синтезата на полипептид, който има пълна биологична активност инжекцияталамичен соматотропин освобождаващ фактор (STGRF). Въвеждането на този фактор е в състояние да компенсира липсата на растежен хормон. По този начин, STGRF присъствие и на хормона се получава в генетично конструирани бактериални клетки, е важно за успешното лечение на заболявания, причинени от липсата на този хормон, и редица патологични разстройства, такива като някои форми на диабет, тъканна регенерация след изгаряния и др приемем, че STGRF може да се използва за увеличаване на теглото и растежа на домашни животни, както е, без да се налага видово-специфични, способни да стимулират освобождаването на растежен хормон в редица животни.

β -Ендорфин - Един мозък опиат, състоящ се от 31 аминокиселинни остатъка, е синтезиран в генно инженерни клетки през 1980 г. от екип от учени от Австралия и Съединените щати. В клетките се получава бета-ендорфин Д. слаз под формата на слят протеин с Р-галактозидаза. синтез на β-ендорфин процедура, включващ: получаване чрез обратна транскрипция от иРНК - сДНК кодираща belokpredshestvennik съдържащ в присъединителни последователности на β-ендорфин последователност на АСТН и р -lipotropina (βLTG) впоследствие се отстранява. Е-ендорфин, получен от слят протеин и напълно пречистен, има значителна биологична активност. Той специално взаимодейства с антисерум срещу β-ендорфин. Β-ендорфин от генетично инженерен човешки rendorfin се различава с две аминокиселини, и тези разлики могат лесно да бъдат отстранени на нуклеотидно ниво чрез заместване на две кодони в ДНК на бактериален плазмид.

42.Производство на ензимни препарати. Ензими, използвани като лекарства. Традиционни методи за получаване на ензимни препарати.

Микрокапсулирането открива интересни перспективи за употребата на редица лекарства в сравнение с употребата им под формата на конвенционални лекарствени форми.

Използването на микрокапсули не се ограничава до целта само на лекарствената терапия. Обещаващ тенденция в технологията за производство на микрокапсули е с протеинови разтвори микрокапсулирани ензими, антидоти. Прилага се микроенкапсулирани ензими - уреаза, уриказа, трипсин. Например, микрокапсули с уреаза от интраперитонеално приложение води до увеличаване на концентрацията на амоняк в кръвта, след което урея започва да дифундира от кръвта в интраперитонеалната кухина и след това в микрокапсули от подложени на нова реализация на амоняк. Микрокапсулирането може също да се защити ензими от инактивиране в образуването на имуноглобулин-антитела, когато се инжектира.

Позволяващи ензими в микрокапсули. Микрокапсулиране ензими е да бъдат включени във водни разтвори на полупропусклива мембрана около 20 пт дебел, непропусклив за ВМУ и клетките, но чрез които малки молекули могат да проникнат. Наличие на ултратънък мембраната да се създаде висока концентрация FER-среда в малки обеми от разтвор, съдържащ се в микрокапсулата, и да се запази стабилността и биологичната активност на капсулирания ензим. Използване на ензима при високи концентрации и големи стойности на съотношението повърхност към обем на микрокапсулите се осигури бързото разпространение на ниско молекулно субстрата от външната среда на ензима и продуктът от вътрешния обем на микрокапсулите в mezhkapsulyarnoe пространство.

Бяха получени и изследвани микрокапсулирани форми на редица ензими, катализиращи различни трансформации на нискомолекулни субстрати. Така микрокапсулирана каталаза влива интравенозно или интраперитонеално на мишки с наследствено заболяване синтез на ензима, ефективно намалява съдържанието на перборат в кръвта и има по-дълъг период в orgainzme на живот, отколкото свободната ензима. Микрокапсулиран аспарагиназа въведена asparaginzavisimymi мишки с тумори, индуцирани устойчиви и продължително намаляване на аспарагин в кръвта, по този начин предотвратяване на растежа на злокачествени новообразувания. Микрокапсулираната уреаза след приложение на плъхове в стомашно-чревния тракт предизвиква значително понижение на съдържанието на урина в кръвта. Трябва да се отбележи, че всички изследвания на микрокапсулирани ензими се извършват само върху животни. Това се дължи на факта, че когато се прилага интракорпорална материал, използван да мембрани се натрупва предимно в черния дроб и далака и не може да бъде безразличен към тялото.

Идеалният материал от гледна точка на биологичното използване на микрокапсули при хора и животни може да бъде различни естествени мембрани на кръвни клетки. Ензим при сравнително меки условия (неутрален, йонна сила и малък т. Р.) могат да бъдат затворени в частично хемолизирани кръвни клетки (еритроцити, тромбоцити), последвано от редукция на тяхната цялост мембрана. Тъй като размерът на ензима елементите на кръвта са малки и животът им в кръвта е сравнително голям, такива микрокапсули могат свободно и непрекъснато да циркулират в кръвта. В кръвните елементи са включени такива ензими като глюкозидаза, галактозидаза, амилаза, пероксидаза, аргиназа, аспарагиназа и някои други. Всички ензими, имобилизирани в кръвните клетки, имат непостоянни каталитични параметри и са по-устойчиви на повишаване на температурата.

Използването на микрокапсули, съдържащи екстракорпорално ензими чрез шнурове или камери, има добра перспектива. Едно от предимствата е, че няма контакт на ензима с имунокомпетентни клетки, като по този начин се елиминира възможността за сенсибилизация на организма с всички неблагоприятни последици. Освен това приложението извън тялото изключва натрупването на изкуствени клетки в него и премахва проблема с разрушаването и използването на полимерни материали. Благодарение на полу-пропускащата мембрана ултратънък и висока стойност на съотношението повърхност към обем на микрокапсули, скоростта на дифузия на нискомолекулни вещества чрез микрокапсули по-високи от диализна мембрана в апарата на "изкуствен бъбрек". Принципът на ензимна трансформация на вредни метаболити с помощта на микрокапсулирани ензими е разработен за използване в апаратурата "изкуствен бъбрек" и "изкуствен черен дроб". Използването на микрокапсулирани ензими за отстраняване на урея, един от най-токсичните метаболити на клетката, може да бъде обещаващо. Един от начините е да се превърне уреята под действието на микрокапсулирана уреаза до амониев и въглероден диоксид. Второто е използването на екстракорпорален шунт, снабден с микрокапсули с комплекси за рециклиране на мултиензим.

От голям интерес е използването на микрокапсули с полиуретанова кожа, съдържащи водни суспензии антидоти: активен въглен, йонообменни смоли и други съединения се характеризират със способността да се свързват и инактивира генерирани токсичните вещества и циркулираща кръв по време на метаболизма. Пречистването на тези вещества от кръвта се извършва със специални машини, съдове, съдържащи микрокапсули в обращение ekstrakoriaralnoy кръв. В този случай се отделя и кръв от амоняк. Такава система може ефективно да се използва при лечение на редица бъбречни заболявания.

Имобилизираните ензими са от голямо значение за медицината. По-специално, голям пазар на продажбите е зает от тромболитични ензими, предназначени за борба със сърдечно-съдовите заболявания. По този начин, в клиничната практика въвежда вътрешен препарат "Streptodekaza" съдържащ стрептокиназа - протеиназа прекурсор плазмин активатор предотвратява образуването на тромби в кръвоносната система.

Разграждащи ензими, някои незаменими аминокиселини (например, аспарагиназа) се използва за контролиране на растежа на ракови тумори. Протеолитични ензими (трипсин, химотрипсин, субтилизин, колагеназа) имобилизиран на влакнести материали, се използва за ефективно лечение на рани, язви, изгаряния, абсцеси и техните протеинови инхибитори (целулоза, полиамидни влакна, декстран и др.) - в заместителна терапия за лечение на емфизема и панкреатит.

Изключително важен от практическа гледна точка, произведения, посветени на насоченото транспортиране на медицински вещества. В тази връзка капсулираните ензими като изкуствена клетка са особено изгодни. Така, микрокапсулите, стените на която са представени на еритроцитите обвивка ( "сянка еритроцитите") и тяхното съдържание се пълнят ензим аспарагиназа прехвърля притока на кръв към области на натрупване на аспарагин и така asparaginzavisimyh използва за лечение на тумори, особено саркоми. Колони микрокапсули с ензим, използван за диализа в апарат "изкуствен бъбрек", която работи в 100 пъти по-ефективен от конвенционален апарат.

По този начин използването на имобилизирани ензими в много важни отрасли на националната икономика става все по-мащабно. Благоприятното комбинацията на селективност и ефикасност с устойчивостта и стабилността на имобилизирания ензим допринася за създаването на нови биотехнологични процеси и методи за лечение, подобряване на медицинска диагноза, анализ, органичен синтез и има огромно влияние върху живота на човека.

43. Биотехнологии на аминокиселини. Предимствата на микробиологичния синтез спрямо другите методи за приготвяне. Общи принципи за проектиране на щамове на микроорганизми - производители на аминокиселини като първични метаболити.

Аминокиселини - основният строителен материал на тялото, от който се образуват пептиди и протеини. Растения и микроорганизми са способни да синтезират всички аминокиселини от прости химични съединения, които се нуждаят. Въпреки това, човешкият организъм е способен да синтезира само 12 от 20-те аминокиселини, необходими за живота на себе си. Останалите 8 аминокиселини се наричат ​​незаменими и трябва да влизат в тялото отвън - с храна. С недостиг на най-малко един от основните аминокиселини тялото забавя растежа, проявява патологията. Ето защо е важно да се синтезират тези аминокиселини в промишлен мащаб за регулиране диети, в терапевтични и профилактични цели, и др... В допълнение, аминокиселини (като сменяем и съществена) са важна суровина за много биотехнологични процеси и логика.

Производството на много аминокиселини, включително незаменими, е клон на химическата промишленост с голям тонаж. При използването на химични методи обаче се получава смес от оптични изомери на аминокиселини, с други думи, смес L- и D-аминокиселини, чиито молекули са в L- и D-формата са огледални изомери. При химичните реакции тези изомери са практически неразличими, само човешкото тяло абсорбира L-аминокиселини (с изключение на метионин). За повечето биотехнологични процеси, D-аминокиселините също нямат стойност.

Разделяне на сместа L- и D-аминокиселини, така наречените рацемични смеси на съставните им процес изомери е първият в света osushestvlennym използване на имобилизирани ензими в промишлен мащаб. Този процес се реализира в Япония в завода, собственост на фирма "Танабе Ceillac" през 1969 г. През последните 15 години, този процес се извършва с използването на разтворим ензим - аминоацилаза, но той не е икономичен (I. Chibata, 1976). След прехода към имобилизирания аминоацилаза икономическата ефективност на процеса е увеличил и половина пъти, а сега компанията извършва производството на промишлен мащаб на пет L-aminokielot, четири от които са от съществено значение (метионин, валин, фенилаланин, триптофан).

Още Статии За Диабет

инсулин

Причини

Инструкции за употреба:Цени в онлайн аптеките:Инсулинът е лекарство, базирано на хормона на панкреатичната жлеза.Фармакологично действиеИнсулинът, който е в нашата кръв, е хормон, който регулира метаболизма на въглехидратите, което понижава нивата на кръвната захар, което помага да се абсорбира глюкозата.

Хората, които са принудени да следят диетата си по здравословни причини, трябва да знаят за инсулиновия индекс. Този показател отразява интензивността на промените в инсулина, той се различава от гликемичния индекс.

ОБОРУДВАНЕ:Чист сух буркан за прясно събрани урина, калъф за молив с индикаторна хартия, бяла плоча, цветова гама, гумени ръкавици.ПРИГОТВЯНЕ НА ПАЦИЕНТИТЕ И МЕДИЦИНСКИТЕ РАБОТНИЦИ:

Видове Диабет

Популярни Категории

Кръвната Захар