Pitanje je ono što inzulin čini, ne samo doktori i farmaceuti, već i pacijenti s dijabetesom, kao i njihovi rođaci i rođaci. Do danas, ovaj jedinstveni i tako važni za hormon zdravlja ljudi mogu se dobiti iz različitih izvornih sirovina s posebno dizajniranim i temeljito dokazanim tehnologijama. Ovisno o metodi dobivanja, odlikuju se sljedeći tipovi inzulina:

• Svinjetina ili goveđi, također se nazivaju priprema životinja
• Biosintetski je modificiran svinja
• Genetski inženjering ili rekombinantni
• Mennoe inženjering modificiran
• Sintetički

Svinjski inzulin se duže koristi za liječenje dijabetesa. Njegova je uporaba započela u 20-ih godina prošlog stoljeća. Treba napomenuti da je svinjetina ili životinja jedini lijek do 80-ih godina prošlog stoljeća. Da bi se dobilo, koriste se tkiva gušterače životinja. Međutim, ova metoda je teško nazvati optimalno ili jednostavno: rad s biološkim sirovinama nije uvijek zgodan, a sirovina nije dovoljna.

Osim toga, sastav svinjskog inzulina se ne podudara sa sastavom hormona koji proizvodi organizam zdrave osobe: u njihovoj strukturi postoje različiti aminokiselinski ostaci. Treba napomenuti da hormoni koje proizvodi gušterače stoke imaju još veći broj razlika koje je nemoguće biti nazvan pozitivnim fenomenom.

U takvom lijeku, uz čistu višekomponentnu tvar, takozvani proinzulin je uvijek sadržan, za odvajanje koji je uz pomoć modernih metoda čišćenja gotovo nemoguće. Onaj koji često postaje izvor alergijskih reakcija, što je posebno opasno za djecu i ljude starosti.

Zbog toga su znanstvenici cijelog svijeta već dugo bili zainteresirani za pitanje dovođenja sastava hormona koje proizvode životinje, u potpunu usklađenost s hormonima gušterače zdrave osobe. Pravi proboj u farmakologiji i liječenju dijabetesa dobiven je polu-sintetičkim lijekom dobivenim zamjenom alatinokije aminokiselina u lijeku životinjskog podrijetla na treoninu.

U isto vrijeme, polu-sintetski postupak za proizvodnju hormona temelji se na upotrebi životinjskih pripravaka. Drugim riječima, oni su jednostavno podvrgnuti modifikacijama i postaju identični hormoni koji proizvodi čovjek. Među njihovim prednostima je kompatibilnost s ljudskim tijelom i odsustvo alergijskih reakcija.

Nedostaci ove metode trebaju uključivati \u200b\u200bdeficit sirovina i složenost rada s biološkim materijalima, kao i visoku cijenu, i sam tehnologije i rezultirajuće lijekove.

U tom smislu, najbolja priprema za liječenje dijabetesa je rekombinantni inzulin, dobiven genetskom inženjeringom. Usput, često se naziva gengentinskim inzulinom, što ukazuje na postupak za dobivanje, a dobiveni produkt se naziva humani inzulin, čime se naglašava njegov apsolutni identitet hormona proizvedenih u gušterači zdrave osobe.

Među prednostima genetski modificiranog inzulina, ona također treba istaknuti svoj visok stupanj čistoće i odsutnosti u sastavu epsulina, kao i na činjenicu da ne uzrokuje nikakve alergijske reakcije i nema kontraindikacije.

Često postavljano pitanje: Koji je rekombinantni inzulin? Ispada da se ovaj hormon proizvodi sojevima kvasca, kao i crijevnim štapićima smještenim u poseban hranjivi medij. U tom slučaju količina dobivene tvari je toliko velika da je moguće potpuno napustiti uporabu lijekova izvedenih iz životinjskih organa.

Naravno, ne govorimo o jednostavnom crijevnom štapiću, već o gennometrijskom i sposobnom za proizvodnju topljivog ljudskog genotarni inzulin, kompozicija i svojstva koja su potpuno ista kao u hormonu proizveden stanicama gušterače zdrave osobe.

Prednosti genetski modificiranog inzulina nije samo njegova apsolutna sličnost s ljudskim hormonom, već i jednostavnost dobivanja, dovoljne količine sirovina i pristupačnih troškova.

Znanstvenici širom svijeta nazivaju primitkom rekombinantnog inzulina stvarnim proboj u dijabetes terapiji. Vrijednost ovog otkrića je tako velika i važno je da je teško precijeniti. Dovoljno je jednostavno primijetiti da je danas gotovo 95% potrebe za ovom hormonu zadovoljno uz pomoć gensko-inženjeringa inzulina. U isto vrijeme, tisuće ljudi koji pate od ranije alergija za lijekove primile su priliku za normalan život.

Recenzije i komentari

Imam tip 2 tipa - ovisno o inzulinu. Djevojka je savjetovala smanjiti razinu šećera u krvi

Prva injekcija inzulina napravljena je 1922. godine. Iz tih se pojavilo mnoge vrste inzulina, koje se razlikuju u nekim znakovima. Glavni trenuci inzulinskih razlika su njihovo podrijetlo, kao i načelo i trajanje djelovanja.

Razlike inzulina porijeklom

Prema ovom načelu dodijeljene su sljedeće vrste inzulina:

• inzulin stoke - dobiti iz gušterače životinja. Ovaj inzulin se najviše razlikuje od čovjeka. Alergijske reakcije se često javljaju na njemu.
• svinjetina - dobiti od gušterače svinja. Razlikuje se od ljudske samo jedne aminokiseline. Svinjski inzulin često uzrokuje alergije.
• ljudski - ili radije, analozi ljudskog inzulina i genetski projektirani inzulin. Ti se inzulini dobivaju na dva načina: na prvi način, humani inzulin je sintetiziran s crijevnim štapićem, iu drugom postupku, humani inzulin se dobiva od svinjskog inzulina zamjenom jedne aminokiseline.

Inzulini goveda uključuju: InsaulAp GPP, UltraVente, ultravent MS.

Svinjski inseli uključuju: Montedar K (15.30.50), ultralong Montedar, dugi monodar, monosuinzulin, insulrap spp, itd.

Ljudski insuli uključuju: Actrapid, Novorad, Humulin, Humulin, Humulog, Novomix, Protafan i mnogi drugi.

Najbolji su analozi ljudskog inzulina i genetski inženjering inzulin, oni imaju bolje čišćenje; Nemate takve nuspojave kao inzulini životinjskog podrijetla; Alergijske reakcije nisu uzrokovane tako često kao inzulin životinjskog podrijetla, jer ne sadrže izvanzemaljske proteine, za razliku od životinjskih inzulina.

Razlike inzulini za trajanje djelovanja

Na načelu i trajanje djelovanja, ultra vijci su inzulini, kratkog, srednjeg trajanja, dugotrajno djelovanje.

• Ultrashart inzulini

Ultra-vijčani inzulini počinju djelovati odmah nakon primjene, doseže vrhunac nakon 1-1,5 i radi 3-4 sata.
Ti se inzulini mogu primijeniti neposredno prije jela i nakon jela. Uvođenjem ultra vijčanih inzulina prije jela nije potrebno održavati pauzu između injekcije i hrane.

Ultraathert inzulini ne zahtijevaju dodatne grickalice u vrhuncu djelovanja, što je prikladnije u usporedbi s kratkim.

Ultra-vijčani inseli uključuju Apida, novi brzi, humaloški.

• Kratki inzulini

Kratki inzulini počinju svoju akciju u 20-30 minuta, vrhunac djelovanja nastaje nakon 2-3 sata, trajanje djelovanja je oko 5-6 sati.
Uvedeni su kratki inzulini prije obroka, obično je potrebno izdržati stanka između injekcije i početka hrane na 10-15 minuta.

Kada se koristi kratki inzulini, potrebno je napraviti užinu nakon 2-3 sata nakon injekcije, snack se mora podudarati s vrhom vremena inzulina.

Kratki inzulini uključuju actrapid, Chiminue redovito, čudovište (K50, K30, K15), Insun brze, humodar itd.

• Inzulini srednjeg trajanja

Inzulini se kombiniraju u ovu skupinu, koje imaju dosta dugo vremena, oko 12-16 sati.

Obično, s tipom SD1, ovi inzulini se koriste kao bazalna ili pozadina. Dva (ponekad tri) injekcije su potrebne po danu, obično, ujutro i navečer s intervalom u 12 sati.

Ovi inzulini počinju raditi nakon 1-3 sata, doseći vrhunac nakon 4-8 (u prosjeku) sati i upravljati oko 12-16 sati.

Instrusi prosječnog trajanja djelovanja uključuju takve inzuline kao Protafan, Humulin NPH, GenoDar Br, Insun Basal, Novomix.

• Inzulini dugotrajnog djelovanja

Ovi inzulini obavljaju ulogu pozadine ili bazalnog inzulina. Potrebno je jednu (ponekad dvije) injekcije dnevno.
Eksplozije proširene akcije koriste se u terapiji inzulin SD2. Vrsta.

Njihova doza ima kumulativnu prirodu, to jest, kada se mijenja doza primjene, učinak će biti u potpunosti vidljiv u 2-3 dana.

Produljeni inzulini počinju raditi 4-6 sati nakon primjene, vrhunac aktivnosti se postiže nakon 10-14 sati, njihovo djelovanje traje 20-24 sata.
Postoje među inzulinima produženog "otpada" inzulina, to jest, oni ne daju izraženi vrh, oni djeluju više nježno i da više oponaša učinak endogenog inzulina u zdravu osobu.

Instrusi produženog djelovanja uključuju Lantus, dugi monodar i Montedar Ultralong, UltraVente, Ultramong, Humulin L, itd.
Begnony Insulin upravu potpada pod regiji Lemmer, Launsu.

Pogled na inzulin	Karakterističan
	Početak akcije	Vršno djelovanje	Trajanje djelovanja
Ultra-kratki
Kratak	20-30 minuta
Sredina			12-16 sati
Produžen		10-14 sati

Inzulin je hormon koji igra bitnu ulogu u osiguravanju normalnog funkcioniranja ljudskog tijela. Proizvodi se stanicama gušterače i doprinosi apsorpciji glukoze, koja je glavni izvor energije i glavne prehrane za mozak.

Ali ponekad zbog određenih razloga, izlučivanje inzulina u tijelu primjetno se smanjuje ili zaustavi, kao da bude i kako pomoći. To dovodi do ozbiljne oslabljene razmjene ugljikohidrata i razvoja takve opasne bolesti kao dijabetes.

Bez pravodobnog i adekvatnog liječenja, ova bolest može dovesti do ozbiljnih posljedica, do gubitka vida i udovica. Jedini način da se spriječi razvoj komplikacija je redovito injekcije umjetno dobivenog inzulina.

Ali što čini inzulin za dijabetičare i kako to utječe na pacijentovo tijelo? Ta su pitanja zainteresirana za mnoge osobe s dijagnozom dijabetesa. Da biste to razumjeli, potrebno je razmotriti sve metode dobivanja inzulina.

Sorte

Suvremeni lijekovi Inzulini se razlikuju u sljedećim značajkama:

• Izvor podrijetla;
• Trajanje djelovanja;
• pH otopina (kiselina ili neutralna);
• Prisutnost u sastavu konzervansa (fenol, krezol, fenol-krezol, metilparaben);
• Koncentracija inzulina - 40, 80, 100, 200, 500 jedinica / ml.

Ove značajke utječu na kvalitetu lijeka, njegovu vrijednost i stupanj udara na tijelo.

Izvori

Razina šećera

Ovisno o izvoru proizvodnje, pripravci inzulina podijeljeni su u dvije glavne skupine:

Životinje. Dobivaju se iz gušterače stoke i svinja. Oni mogu biti nesigurni, jer često uzrokuju ozbiljne alergijske reakcije. To osobito vrijedi za bikov inzulin, koji sadrži tri aminokiseline su neuobičajeni za čovjeka. Svinjski inzulin je sigurniji, kao što se razlikuje u samo jednoj aminokiselini. Stoga se često koristi u liječenju dijabetesa melitusa.

Čovjek. Oni su dvije vrste: slično ljudskom ili polu-sintetičkom, što je posljedica svinjskog inzulina enzimatskom transformacijom i rekombinantnom ili DNA rekombinacijom, koji proizvode bakterije crijeva zbog postignuća genetskog inženjeringa. Ovi pripravci inzulina su potpuno identični hormonima koji proizvodi ljudsku gušterače.

Danas se inzulin i ljudsko i životinjsko podrijetlo široko se koristi u liječenju dijabetesa melitusa. Moderna proizvodnja Životinjski inzulini uključuju najviši stupanj pročišćavanja lijeka.

Pomaže uštedjeti od takvih neželjenih nečistoća, kao što su epsulin, glukagon, somatostatin, proteini, polipeptidi koji mogu uzrokovati ozbiljne nuspojave.

Najbolja priprema životinjskog podrijetla je moderan monopični inzulin, tj. Inzulin proizveden s otpuštanjem "Peak".

Trajanje djelovanja

Proizvodnja inzulina provodi se različitim tehnologijama, što omogućuje lijekove različitih trajanja djelovanja, naime:

• ultragort;
• kratko djelovanje;
• dugotrajno djelovanje;
• prosječno trajanje djelovanja;
• dugo djelovanje;
• kombinirano djelovanje.

Inzulini ultragortskog djelovanja. Ovi lijekovi inzulini se razlikuju po tome što počinju djelovati odmah nakon injekcije i dosegnuti svoj vrhunac nakon 60-90 minuta. Njihovo ukupno vrijeme nije više od 3-4 sata.

Postoje dvije glavne vrste inzulina s ultragortnom akcijom - to je Lespra i Aspart. Dobivanje inzulina Lizpro provodi se preraspodjelom u hormonskoj molekuli dviju aminokiselinskih ostataka, naime lizina i prolina.

Zahvaljujući takvoj izmjeni molekule, moguće je izbjeći formiranje heksamera i ubrzati njegovo propadanje monomerima, što znači poboljšati apsorpciju inzulina. To vam omogućuje da dobijete inzulinski lijek koji ulazi u krv pacijenta tri puta veća od prirodnog humanog inzulina.

Još jedan inzulin ultragort aspart. Postupci za dobivanje inzulina asparta u velikoj su mjeri slične proizvodnji ledere, samo u ovom slučaju prolin se zamjenjuje negativno nabijenom asparaginskom kiselinom.

Također, kao što je LizPro, Aspart brzo raspada monomera i stoga se gotovo odmah apsorbira u krv. Svi pripravci s inzulinom s drogom mogu se ući izravno prije jela ili odmah nakon prijema.

Kratkotrajne inzuline. Ovi inzulini su pufer otopine s neutralnim pH (od 6,6 do 8,0). Preporučuju se da unesete kako, ali ako je potrebno, dopušteno je koristiti intramuskularne injekcije ili kapi.

Ti inzulinski lijekovi počinju raditi nakon 20 minuta nakon ulaska u tijelo. Njihovo djelovanje traje relativno dugo - ne više od 6 sati i doseže maksimum nakon 2 sata.

Kratki akcijski inzulini uglavnom se proizvode za liječenje bolesnika s dijabetesom u bolnici. Oni učinkovito pomažu pacijentima s dijabetičkom komi i sortiranjem. Osim toga, oni vam omogućuju da najčešće odredite potrebnu dozu inzulina za pacijenta.

Inzulica prosječnog trajanja djelovanja. Ovi lijekovi se otopiti mnogo gore od inzulina kratkog akcije. Stoga, polako dolaze krv, što značajno povećava svoj hipoglikemijski učinak.

Dobivanje inzulina prosječnog trajanja djelovanja postiže se uvođenjem posebnog tune u njihovom sastavu - cink ili protamin (izophan, protafan, bazalni).

Takvi pripravci inzulina se proizvode u obliku suspenzija, s određenom količinom kristala cinka ili protamina (najčešće protamot Hagedorn i izophan). Produgonati značajno povećavaju vrijeme apsorpcije lijeka iz potkožnog tkiva, što značajno povećava vrijeme unosa inzulina u krvi.

Inzulini dugotrajnog djelovanja. To je najmoderniji inzulin od kojih je postao moguć zbog razvoja tehnologije rekombinantne DNA. Prvi lijek inzulina postao je dugoročno djelovanje, što je točan analog hormona koji proizvodi gušterače čovjeka.

Da bi se dobilo, postoji složena modifikacija molekule inzulina, koja uključuje zamjenu asparagina na glicinu i naknadno vezanje dvaju argininskih ostataka.

Glargin se proizvodi u obliku prozirne otopine s kiselom pH karakteristikom za to 4. Takav pH omogućuje vam da inzulin heksamera bude stabilniji i time osiguralo produljenu i predvidljiva apsorpcija lijeka u krv pacijenta. Međutim, zbog pH kiseline, glarka se ne preporučuje kombiniranje s inzumima kratkog djelovanja, koji obično imaju neutralni pH.

Većina lijekova za inzulin ima tzv. "Vrh djelovanja", kada se dostigne pacijent, u krvi pacijenta opažena je najveća koncentracija inzulina. Međutim, glavna značajka Gurggine je da nema eksplicitne vršne akcije.

Samo jedna injekcija lijeka dnevno je dovoljna da osiguraju pacijenta pouzdane nerežavne glikemijske kontrole za sljedeća 24 sata. To se postiže zbog činjenice da se glargija apsorbira iz potkožnog tkiva na istoj brzini tijekom cijelog razdoblja djelovanja.

Inzulinski izdržljivi lijekovi se izrađuju u različitim oblicima i mogu osigurati pacijenta s hipoglikemijskim učinkom na 36 sati u nizu. Pomaže značajno smanjiti broj injekcija inzulina dnevno i time primjetno olakšati život bolesnika s dijabetesom.

Kombinirani lijekovi. Ovi lijekovi se proizvode u obliku suspenzije u sastav od kojih je neutralna otopina inzulina s kratkim učinkom i inzulinima prosječnog djelovanja s izofanom.

Takvi lijekovi omogućuju pacijentu da uđe u svoje tijelo inzulin različitog trajanja djelovanja koristeći samo jednu injekciju, što znači izbjegavati dodatne kućišta.

Dezinfekcija pripravaka inzulina od velike je važnosti za sigurnost pacijenta, jer se uvodi u njegovo tijelo injektivno i s krvi se distribuiraju na svim unutarnjim organima i tkivima.

Neke tvari koje se dodaju inzulinu dodaju se inzulinu ne samo kao sredstvo za dezinfekciju, već i kao konzervansi, imaju određeni baktericidni učinak. Oni uključuju krezol, fenol i metilparabenzoat. Osim toga, izražen antimikrobni učinak je također karakterističan za cink ione, koji su dio nekih inzulina otopina.

Zaštita od više razina od bakterijske infekcije, koja se postiže dodavanjem konzervansa i drugih antiseptičkih sredstava, omogućuje vam da spriječite razvoj mnogih teških komplikacija. Uostalom, ponovljeno uvođenje igle štrcaljke u bocu s inzulinom može uzrokovati kontaminaciju lijeka patogenim bakterijama.

Međutim, baktericidna svojstva rješenja pomaže uništiti zlonamjerne mikroorganizama i održavati svoju sigurnost za pacijenta. Iz tog razloga, dijabetičari mogu koristiti istu štrcaljku za obavljanje potkožnih inzulina injekcija do 7 puta u nizu.

Još jedna prednost konzervansa u inzulinu je odsutnost potrebe za dezinficiranje kože prije brane. Ali to je moguće samo uz uporabu posebnih inzulinskih štrcaljki opremljenih vrlo tankom iglom.

Potrebno je naglasiti da prisutnost konzervansa u inzulinu nema negativan utjecaj na svojstva lijeka i potpuno je sigurna za pacijenta.

Izlaz

Do danas, inzulin, dobiven i gušterače životinjskih žlijezda i modernih metoda genetskog inženjeringa, široko se koristi za stvaranje veliki broj lijekovi.

Najpoželjnije za dnevnu terapiju inzulinom su visoko pročišćene dekombinantne humane inzuline, koje karakterizira najniža antimitljivost, te stoga praktički ne uzrokuju alergijske reakcije. Osim toga, lijekovi nastali na temelju analoga humanih inzulina su opsjednuta visokom kvalitetom i sigurnosti.

Pripravci inzulina se provode u staklenim bočicama različitih kapaciteta, hermetički zatvorenih gumenih čepova i aluminijskih obloženih valjanjem. Osim toga, mogu se kupiti u posebnim inzulinskim šprici, kao i kvacks štrcaljke, što je posebno prikladno za djecu.

Trenutno se razvijaju fundamentalno novi oblici lijekova inzulina, koji će se uvesti u tijelo intranazalnom metodom, to jest, kroz mukozu za nos.

Kao što je pronađeno, kombinacija inzulina s deterdžentom može se stvoriti aerosolni pripravak, koji bi postigao potrebnu koncentraciju u krvi pacijenta što je brže moguće u intravenskom injekciji. Osim toga, stvaraju se najnoviji oralni inzulinski pripravci koji se mogu uzeti kroz usta.

Do danas su ove vrste inzulina još uvijek u fazi razvoja, ili prolaze kroz potrebne kliničke testove. Međutim, jasno je da će se pripravci inzulina pojaviti u bliskoj budućnosti, što se ne mora uvesti uz pomoć štrcaljki.

Najnoviji sredstva inzulina bit će proizvedeni u obliku sprejeva koji moraju biti jednostavno poprskani na sluznicu nosa ili usta kako bi se u potpunosti zadovoljili potrebu tijela u inzulinu.

Pošaljite dobro djelo u bazu znanja je jednostavna. Koristite obrazac ispod

Učenici, diplomirani studenti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u studijima i radu bit će vam vrlo zahvalni.

Objavio http://www.llbest.ru/

Objavio http://www.llbest.ru/

Objavio http://www.llbest.ru/

Ministarstvo obrazovanja i znanosti Republike Kazahstana

Kazakh agrotehničko sveučilište nazvano po s.seifullini

Odjel za mikrobiologiju i biotehnologiju

Tečaj

Pod disciplinom "biotehnologije strukovnih skupina"

Na temu: Tehnologija za dobivanje inzulina

Izvedena: myshabek m? Ldir Kurbanbeek?

Provjereno: Akimbaeva ak (k. B. N.)

Astana - 2013.

Definicije

Smanjenje i bilješenje

Uvod

1. Povijest otvaranja

2. Dobivanje inzulina u biotehnologiji

3. Metode za dobivanje humanog inzulina

4. Ispis izražavanja u stanicama E coli.

5. Čišćenje inzulina

6. Metoda primjene i doze

Zaključak

BIBLIOGRAFIJA

Definicije

U ovom tečaju korištene su sljedeće definicije:

Nosač proteina - osiguravanje prijevoza hibridnog proteina u periplazmički prostor stanice ili medija za kulturu;

Confinalna komponenta je u biti olakšavaju oslobađanje hibridnog proteina.

Inzulin(iz lat. insula. - Otok) - Hormon peptidne prirode, oblikovan je u beta stanicama otoka gušterače.

Interleukini - Grupa citokina sintetiziranih u glavnim leukocitima (iz tog razloga, završetak "-lekin") je odabran.

Proinzulin- Ovo je prethodnik inzulina, sintetiziran u stanicama gušterače u stanicama.

Kromatografali fia (od grčkog. Chroma, kromatos - boja, boja) , fizikalno-kemijska metoda odvajanja i analize smjesa na temelju raspodjele njihovih komponenti između dviju faza je fiksirana i pokretna (eluens) koji teče kroz stacionarno.

Enkapsulacija

Hibridni protein (Eng. fusionprotein.Također, himerni, kompozitni protein) - protein dobiven od strane povezanosti dva ili više gena prvobitno kodiranih pojedinačnih proteina.

Corm.oko nas (od grčkog. Hormao - ulazim u pokret, ohrabrujuće), inkluzije, biološki aktivnih tvari koje proizvode endokrine žlijezde ili unutarnje izlučivanje željeza i dodijelili su ih izravno u krvi.

Šećerdijabetes-Group endokrinih bolesti razvijaju se zbog apsolutne ili relativne insuficijencije hormona inzulina.

Enkapsulacija - programski jezik mehanizam koji ograničava pristup komponenta komponenti komponenti (metode i svojstva) čini ih privatnim, to jest, dostupno samo unutar objekta.

Somatostatin - Hormonske delte stanice otoka Langergana gušterače, kao i jedan od hormona hipotalamusa.

Radioimuna analiza - metoda kvantitativnog određivanja biološki aktivnih tvari, (hormona, enzima, medicinske pripravke Et al.) U biološkim fluidima na temelju konkurentnog vezanja željenih stabilnih i sličnih tvari s označenim radionuklidnim tvarima sa specifičnim sustavima vezanja.

Smanjenje i bilješenje

% - postotak

Od - vjernosti

HPLC - vrlo učinkovita tekućinska kromatografija

Ionska razmjena

cDNA - komplementarna dezoksiribonukleinska kiselina

Mp -monticovye

Mc - monocomponent

Fitz - feniylisotocyanat

Uvod

Glavna funkcija inzulina je osigurati propusnost staničnih membrana za molekule glukoze. U pojednostavljenom obliku, može se reći da ne samo ugljikohidrati, već i bilo koje hranjive tvari, u konačnici podijeljeni na glukozu, koja se koristi za sintezu drugih molekula koji sadrže ugljik, a jedini je tip goriva za sustave stanične energije - mitohondria. Bez inzulina, permeabilnost stanične membrane za glukozu pada 20 puta, a stanice umiru od gladi, a višak šećera otopljen u krvi je otrovan.

Povreda izlučivanja inzulina zbog uništenja beta stanica je apsolutni nedostatak inzulina - ključni je prsten patogeneze tipa 1 dijabetesa melitusa. Povreda inzulina na tkaninu - deficit relativnog inzulina - ima važno mjesto u razvoju dijabetesa tipa 2.

Korištenje afinitetne kromatografije značajno je smanjila sadržaj u proteinima zagađivanja lijeka s većim m.m. nego u inzulinu. Takvi proteini uključuju epsulin i djelomično cijele persizuline koji mogu inducirati proizvodnju anti-zulinskih antitijela.

Korištenje ljudskog inzulina od samog početka terapije smanjuje pojavu alergijskih reakcija. Ljudski inzulin se brže apsorbira i bez obzira na oblik lijeka ima kraće trajanje djelovanja od životinjskih inzulina. Ljudski inzulini su manje imunogen od svinjetine, posebno mješovitih bika i svirnih inzulina.

Svrha ovoga seminarski rad je studirati tehnologiju proizvodnje inzulina. Da bi se postigla, sljedeći zadaci su isporučeni:

1. Unos inzulina u biotehnologiji

2. Metode za dobivanje inzulina

Z čišćenje inzulina

1. Otvaranje povijesti

Povijest otvaranja inzulina povezana je s imenom ruskog liječnika im. Sobolev (druga polovica 19. stoljeća), koja je dokazala da je razina šećera u krvi osobe regulirana posebnim hormonom gušterače.

Godine 1922. inzulin, izoliran iz gušterače životinje, prvi put je uveo desetogodišnji dječak, pacijent s dijabetesom, rezultat je premašio sva očekivanja, a nakon godinu dana američka tvrtka "Eli lilly" Objavio je prvi lijek životinjskog inzulina.

Nakon primitka prve industrijske serije inzulina, u sljedećih nekoliko godina, donosi se ogroman put njegove raspodjele i čišćenja. Kao rezultat toga, hormon je postao dostupan za bolesnike s dijabetesom tipa 1.

Godine 1935. danski istraživač Hagedon optimizirao je učinak inzulina u tijelo, nudeći produženi lijek.

Prvi kristali inzulina dobiveni su 1952. godine, a 1954. engleski biokemičar G. SENJER dešifrirao strukturu inzulina. Razvoj metoda čišćenja hormona iz drugih hormona i produkti degradiranja inzulina omogućio je da se dobije homogeni inzulin, nazvan jednom komponentom.

Početkom 70-ih. Sovjetski znanstvenici A. Yudaev i S. Schinachin predložili su kemijsku sintezu inzulina, ali implementacija ove sinteze na industrijskoj skali bila je skupa i neprofitabilna.

U budućnosti je postojao progresivno poboljšanje stupnja pročišćavanja inzulina, što je smanjilo probleme uzrokovane inzulinskim alergijama, poremećajima bubrega, poremećajem vida i imunološkog otpora inzulinu. Najučinkovitiji hormon za supstitucijska terapija kod dijabetesa bila je potrebna - homologni inzulin, tj. Inzulin osobe.

1980-ih, postignuća molekularne biologije dopuštaju sintetizirati E coli. Oba lanci humanog inzulina, koji su tada spojeni u biološki aktivnu hormonsku molekulu, a na Institutu za bioorgansku kemiju RA-a dobila je rekombinantni inzulin koristeći genetski inženjering sojevi E coli.

2 . Dobivanje inzulina u biotehnologiji

Inzulin, peptidni hormon otoka Langergana gušterače, predstavlja glavni tretman za dijabetes melitus. Ova bolest je uzrokovana nedostatkom inzulina i manifestira se povećanjem razine glukoze u krvi. Donedavno je inzulin dobiven iz gušterače bika i svinja. Lijek se razlikovao od supstitucija humanih inzulina 1-3 aminokiselina, tako da je došlo do opasnosti alergijskih reakcija, osobito kod djece. Velika terapeutska upotreba inzulina sadržavala je visoke troškove i ograničene resurse. Kemijskom modifikacijom, inzulin od životinja uspio se ne razlikovati od čovjeka, ali to je značilo dodatno povećanje troškova proizvoda.

Društvo Eli Lily Od 1982. proizvodi genetski konstruirani inzulin na temelju zasebne sinteze E. colieA - i u lancima. Trošak proizvoda značajno se smanjio, dobiveni inzulin je identičan čovjeku. Od 1980. godine, u tisku postoje izvješća o kloniranju gena proinzulina - prethodnika hormona, pretvarajući se u zreli oblik s ograničenom proteolizom.

Tehnologija inkapsuliranja također se primjenjuje na liječenje dijabetesa: stanice gušterače u kapsuli uvedenoj jednom u tijelu pacijenta, proizvode inzulin tijekom godine.

Društvo Integriran. Genetika. Ugrađen u proizvodnju ludosti chonimulating i letenizirajuće hormone. Ovi peptidi se sastoje od dvije podjedinice. Na dnevnom redu, pitanje industrijske sinteze oligopeptidnih hormona živčani sustav -Nakefalini, izgrađeni od 5 aminokiselinskih ostataka i endorfina, morfijski analozi. Uz racionalnu uporabu, ovi peptidi uklanjaju bol, stvaraju dobro raspoloženje, povećanje performansi, koncentriraju pozornost, poboljšali memoriju, stavite kako bi mod spavanja i probudili. Primjer uspješne primjene metoda genetskog inženjeringa može poslužiti kao sinteza P-endorfina u skladu s tehnologijom gore opisanih hibridnih proteina za još jedan peptidni hormon, somatostatin.

3 . Metode za dobivanje muškaraca inzulina

Povijesno gledano, prva metoda dobivanja inzulina za terapijske svrhe je dodjela analoga ovog hormona iz prirodnih izvora (otok goveda i svinja gušterača). U 20-ih godina prošlog stoljeća utvrđeno je da bika i svinjski inzulini (koji su najviše bliski inzulinu osobe u njihovoj strukturi i aminokiselinskoj sekvenci) pokazuju aktivnost u tijelu osobe koja se može usporediti s inzulinom osobe. Nakon toga, postojali su inzulini bika ili svinja za liječenje pacijenata koji pate od dijabetesa tipa I. Međutim, nakon nekog vremena pokazalo se da se u nekim slučajevima antitijela na goveđe i svinjski insuls početi akumulirati u ljudskom tijelu, čime se smanjuje njihov učinak.

S druge strane, jedna od prednosti ove metode dobivanja inzulina je dostupnost sirovine (bika i svinjski inzulin može se lako dobiti u velikim količinama), koji je odigrao odlučujuću ulogu u razvoju prve metode dobivanja humani inzulin. Ova metoda je nazvana polu-sintetička.

U tom slučaju, svinjski inzulin koristi se svinjski inzulin kao sirovina. Od pročišćenog svinjskog inzulina, C-terminalni oktapeptid b-kruga je odlizan, nakon čega je C-terminalni oktapeptid ljudskog inzulina sintetiziran. Tada je bio kemijski pričvršćen, uklonili su zaštitne skupine i pročišćeni nastali inzulin. Prilikom testiranja ove metode dobivanja inzulina prikazana je potpuni identitet hormona humanog inzulina. Glavni nedostatak ove metode je visoka cijena primanja inzulina (čak i sada kemijska sinteza oktapeptida je skupa, posebno u industrijskoj ljestvici).

Trenutno se čovjekov inzulin uglavnom dobiva na dva načina: modifikacija svinjskog inzulina sintetičkom enzimskom metodom i metodom genetskog inženjeringa.

U prvom slučaju, metoda se temelji na činjenici da se svinjski inzulin razlikuje od inzulina osobe s jednom zamjenom na C-terminusu C-lanca Ala30th., Zamjena alanina do treonina provodi se alanin kataliziran enzimom i vezanjem treoninskog ostatka zaštićenog karboksilnom skupinom, koja je prisutna u reakcijskoj smjesi u velikom višku. Nakon cijepanja zaštitne O-tert-butilne skupine dobiva se inzulin osobe. (slika 1)

Slika 1 - Metode shema za dobivanje inzulinske osobe

Inzulin se pokazalo da je prvi protein dobiven u komercijalne svrhe pomoću rekombinantne DNA tehnologije. Postoje dva glavna pristupa za dobivanje ljudskog genetski inzulina. U prvom slučaju, provodi se odvojeni (različiti spameri) koji dobivaju i lanci s naknadnim preklapanjem molekule (formiranje disulfidnih mostova) i podjelu mizoforma. U drugom - dobivanju u obliku prethodnika (proinzulin), nakon čega slijedi enzimsko razdvajanje tripsina i karboksipeptidaze. U aktivni oblik hormona. Najpoželjnije je trenutno dobivanje inzulina u obliku prekursora, koji osigurava ispravnost zatvaranja disulfidnih mostova (u slučaju odvojene proizvodnje lanaca, konzistentni ciklusi denaturacije, izvodi se odvajanje mizoskurmor i renaturacija.

U oba pristupa, moguće je i individualnu pripremu početnih komponenti (a- i b-lanci ili epsulin) i sastav hibridnih proteina. Osim A- i B lance ili proinzulina, u sastavu hibridnih proteina može se pohađati:

1) nosač proteina - osiguravanje transporta hibridnog proteina u periplazmičku stanicu ili medij kulture;

2) Confinalna komponenta značajno olakšava oslobađanje hibridnog proteina.

U tom slučaju, obje ove komponente mogu istovremeno biti prisutni u sastavu hibridnog proteina. Osim toga, stvaranje hibridnih proteina može koristiti multimentni princip, (tj. Postoji nekoliko primjeraka ciljnog polipeptida u hibridnom proteinu), što omogućuje značajno povećanje prinosa ciljanog proizvoda.

4 . Ekspresija prosulina u stanicamaE coli.

U radnom radu Jm 109 n1864. S plazmidom s nukleotidnom sekvencom koja eksprimira hibridni protein, koji se sastoji od linearnog proinzulina i pričvršćenog na njegov n-kraj kroz ostatak fragmenta proteina metionina ALIStaphylococcusaureus. Uzgoj zasićene biomase rekombinantnih tjelesnih stanica osigurava početak proizvodnje hibridnog proteina, čiji se izbor i sekvencijalna transformacija intube dovesti do inzulina. Druga skupina istraživača dobivena je u bakterijskom ekspresijskom sustavu s fuzijskim rekombinantnim proteinima, koji se sastoji od epsulina osobe i pričvršćenog na njega kroz ostatak metinine poligistističkog "repa". Bio je izoliran korištenjem žvakaće kromatografije na zvučnicima s ni-agarozom s trake za uključivanje i podijeljeno bromotijskim. Autori su utvrdili da je odabrani protein S-sumpordan. Mapiranje i masena spektrometrijska analiza dobivenog proinzulina, pročišćena ion-izmjenjivačem kromatografijom na anion i (faza za oblaganje) HPLC (visoko učinkovita tekućinska kromatografija), pokazala je prisutnost disulfidnih mostova koji odgovaraju disulfidnim mostovima ljudske prirodne princeze. Također se navodi o razvoju nove, poboljšane metode za proizvodnju metoda humanih inzulina genetskog inženjeringa u prokariotskim stanicama. Autori su utvrdili da je dobiveni inzulin u svojoj strukturi i biološkoj aktivnosti identično hormonu posvećenom od gušterače.

Nedavno se posvećuje pozornost na pojednostavljenje postupka za dobivanje rekombinantnih metoda inzulina genetskog inženjeringa. Tako su dobiveni fuzijski protein koji se sastoji od vretenog peptida interleukina pričvršćenog na N-kraj proinzulina, kroz linije lizina. Protein je učinkovito izražen i bio je lokaliziran u inkluzijskom teladi. Nakon odabira proteina podijeljen je tripsinom da se dobije inzulin i C-peptid. Druga skupina istraživača djelovala je na isti način. Kondenzirani protein, koji se sastoji od proinzulina i dvije sintetičke proteinske domene i stafilokokne spajalice Igg, Lokalizirano u uključivanju taurisa, ali posjeduje višu razinu izraza. Protein je označen u afinarnoj kromatografiji IgG. i obrađeni tripsinom i karboksipeptidazom V. Rezultirajući inzulin i C-peptid su pročišćeni pomoću HPLC. Prilikom stvaranja fuzijskih struktura, maseni omjer proteina nosača i ciljni polipeptid je vrlo značajan. To opisuje dizajn fuzijskih struktura, gdje je vezanje proteina serumskog albumina upotrijebljen kao polipeptid nosača. Za njega su se pričvršćeni jedan, tri i sedam c-peptida. C-peptidi su spojeni na principu "glave" uz pomoć aminokiselinskih razmaknica koje nose ograničenje Sfi I. i dva argininska ostatka na početku i na kraju razmaknice za naknadno razdvajanje proteinskih tripsina. HPLC cijepanje proizvoda pokazali su da cijepanje C-peptida prolazi kvantitativno, a to omogućuje metodu multimernih gena za sinteze da se dobiju ciljni polipeptidi na industrijskoj skali.

Dobivanje mutantnog epsulina, koji je sadržavao zamjenu Arg32desetih., S zglobnim cijepanjem ovog proteina tripsina i karboksipeptidaze formiraju se prirodni inzulin i C-peptid koji sadrži ostatak tirozina. Posljednje, nakon sanjanja 125i, aktivno se koristi u radioimunoj analizi.

5 . Čišćenje inzulina

Inzulin, namijenjen za proizvodnju lijekova, treba biti visoka čistoća. Stoga je potrebna visoko učinkovita kontrola nad čistoćom proizvoda dobivenih u svakoj fazi proizvodnje. Prethodno, uz pomoć IU (ionske izmjene) HPLC, epsulin-S-sulfonat, epsulin, odvojeni a- i b-lanci i njihovi S-sulfonati su karakterizirani. Također se posebna pozornost posvećuje fluorescentnim derivatama inzulina. U radu su autori istraživali primjenjivost i informativnost kromatografskih metoda u analizi proizvoda od svih faza proizvodnje humanih inzulina i iznosili su propisi kromatografskog poslovanja koji omogućuju učinkovito dijeljenje i karakterizaciju dobivenih proizvoda. Autori su podijelili derivate inzulina pomoću bifunkcionalnih sorbenata (hidrofobnu i ionsku razmjenu HPLC) i pokazali sposobnost kontrole selektivnosti odvajanja mijenjanjem doprinosa svake od interakcija, zbog čega se velika učinkovitost postiže prilikom odvajanja bliskih proteinskih analoga. Osim toga, razvijaju se pristupi za automatizaciju i ubrzavanje procesa za određivanje čistoće i količine inzulina. Mogućnosti mogućnosti korištenja tekućinske kromatografije s elektrokemijskom detekcijom za određivanje inzulina i razvila metodu za određivanje inzulina, izolirana s otoka Langerhana imunoafinom kromatografijom spektrometrijskom detekcijom. Rad je istraživao mogućnost korištenja brzog mikroforetralnog inzulina pomoću kapilarne elektroforeze s laser-fluorescentnom detekcijom. Analiza se izvodi dodavanjem poznate količine inzulina koja je označena fenilizotocijanatom (FITC) i fragmentom Fab. monoklonska antitijela na inzulinu. Pranje i obični inzulini konkurentno ulaze u formiranje kompleksa s Fab. Pranje fitz inzulin i njegov kompleks s Fab. podijeljena za 30 sekundi.

Nedavno je veliki broj radova posvećen poboljšanju metoda dobivanja inzulina, kao i stvaranje oblika doziranja na temelju njega. Na primjer, u Sjedinjenim Američkim Državama, hepatospecifični analozi inzulina su patentirani, strukturno različiti od prirodnog hormona zbog uvođenja od 13-15 i 19 a-lanca u položaju i na položaj 16 V-lanaca druge aminokiseline ostaci. Prošireni analozi koriste se kao dio različitih parenteralnih (intravenoznih, intramuskularnih, subkutanih), intranazalnih oblika doziranja ili implantacije u obliku posebnih kapsula u liječenju dijabetesa melitusa. Posebno je relevantno stvaranje doza oblika impozantnosti bez injekcija. Objavljeno je da stvori makromolekularni oralni aplikacijski sustav, koji je inzulin imobiliziran u volumenu polimernog hidrogela, modificiran inhibitorima proteolitičkih enzima. Učinkovitost takvog lijeka je 70-80% učinkovitosti subkutano uvedenog prirodnog inzulina. U drugom radu, lijek se dobiva jednostupanjskim inkubacijom inzulina s eritrocitima uzetim u omjeru 1-4: 100, u prisutnosti vezivnog sredstva. Autori izvješćuju o pripremi lijeka s aktivnošću 1000 jedinica. / G., puno očuvanje aktivnosti tijekom oralne primjene i skladištenja već nekoliko godina u liofiliziranom obliku.

Osim stvaranja novih lijekova i ljekovitih oblika na temelju inzulina, razvijaju se novi pristupi rješavanju problema dijabetesa. Dakle, transfektirani cDNA protein glukoza nosač Glut2. Pre-stabilne transficirane cDNA inzulinske stanice pune veličine Norm G2 ins., U primljenim klonovima Norm G2 insgl Glukoza stimulira blizu normalnog izlučivanja inzulina i potenciranja sekretornog odgovora na druge stimulanse drugih izlučivanja. U imunoelektroničkoj mikroskopiji u stanicama, koji sadrže granule inzulin se detektiraju, morfološki slični granulama u B-stanica Langerhans otoka. Trenutno se ozbiljno raspravlja mogućnost korištenja za liječenje dijabetesa tipa 1 tipa "Umjetna B-stanica" dobivena metodama genetskog inženjeringa.

Uz rješenje praktičnih problema, proučavaju se mehanizmi inzulina, kao i strukturnih i funkcionalnih odnosa u molekuli. Jedna od metoda istraživanja je stvaranje različitih derivata inzulina i proučavanje njihovih fizikalokemijskih i imunoloških svojstava. Kao što je već spomenuto, brojne metode proizvodnje inzulina temelji se na dobivanju ovog hormona u obliku prekursora (progenolulin), nakon čega slijedi enzimski razdvajanje na inzulin i C-peptid. Trenutno, za C-peptid je prikazana prisutnost biološke aktivnosti, što ga omogućuje da ga koristi u terapeutske svrhe zajedno s inzulinom. Sljedeći članci u ovoj seriji razmotrit će fizikalno-kemijska i biološka svojstva C-peptida, kao i metode dobivanja.

Doprinos biotehnologije iu industrijskoj proizvodnji ne-proročkih hormona, prvenstveno steroida. Metode mikrobiološke transformacije omogućuju oštro kako bi se smanjio broj stupnjeva kemijske sinteze kortizona, nadbubrežnih hormona koji se koriste za liječenje reumatoidnog artritisa. U proizvodnji steroidnih hormona, imobilizirane mikrobne stanice su široko korištene, na primjer ArthrobacterglobiformZa sintezu prednizona iz hidrokortizona. Postoje kretanja za dobivanje hormona štitnjače iz mikroalki.

Po stupnju čišćenja

· tradicionalan - ekstrahirana kiselim etanolom, au procesu čišćenja filtrira se, smješteni su i kristalizirani mnogo puta (metoda ne dopušta čišćenje lijeka od nečistoća drugih hormona sadržanih u gušterači)

· Montepic (MP) - Nakon tradicionalnog čišćenja se filtrira na gelu (kada drži gelkromatografiju, formira se samo jedan "vrhunac": sadržaj gore navedenih nečistoća ne više od 1 · 10? 3

· Monokomponent (MC) - podvrgavaju se čak i dublje čišćenje molekularnim sitom i metodom kromatografijom ionske izmjene DEAE.-kolluloza, koja omogućuje postizanje 99% njihove čistoće (1 · 10? 6) (slika 2)

Slika 2 - Uzorak čišćenja inzulina

inzulin šećerna dijabetes biotehnologija

6 . Metoda primjene i doze

Definirani i regulirani strogo pod zdravstvenim nadzorom u skladu sa stanjem pacijenta. Svi humulinski pripravci mogu se davati subkutano ili intravenozno; Humulin P u ampulama je uveden intravenozno. Subkutana primjena, preferirani pacijenti, trebaju biti napravljeni u gornjem dijelu ruke, bokovima, stražnjici ili u abdominalnom području. Mjesto za ubrizgavanje treba mijenjati tako da se isti dio tijela koristi više od jednom mjesečno. U isto vrijeme, kapilare se ne smije rješavati. Mjesto injekcije ne zahtijeva masažu. Humulinske patrone koriste se samo za ubrizgavanje u Bektonu Dickinson pjene. U isto vrijeme, potrebno je pažljivo pridržavati se uputa proizvođača označenog na pjenama prilikom goriva i uporabe. Bolesnici uvijek moraju imati rezervnu špricu i ampulu s humulinom u slučaju olovke - uređaj za ubrizgavanje ili spremnik će biti izgubljen. Profili humuminira. HUMULIN R: Početak djelovanja nakon 10 minuta, maksimalna akcija - između 1 i 3 sata, trajanje djelovanja - od 5 do 7 sati. HUMULIN H: Početak djelovanja - nakon 30 minuta, maksimalna akcija - između 2 i 8 sati, trajanje djelovanja - od 18 do 20 sati. HUMULIN M1: Početak djelovanja - nakon 30 minuta, maksimalna akcija - između 2 i 9 sati, trajanje djelovanja - od 16 do 18 sati. HUMULIN M2: početak djelovanja - nakon 30 minuta, maksimalno djelovanje između 1,5 i 9 sati, trajanje djelovanja - od 14 do 16 sati. HUMULIN M3: početak djelovanja - nakon 30 minuta, maksimalno djelovanje - između 1 i 8,5 sati, trajanje djelovanja - od 14 do 15 sati. HUMULIN M4: početak djelovanja - nakon 30 minuta, maksimalno djelovanje - između 1 i 8 sati, trajanje djelovanja - od 14 do 15 sati. HUMULIN L: Početak akcije - Nakon 2 sata, maksimalno djelovanje - između 4 i 16 sati, trajanje djelovanja je oko 24 sata. HUMULIN Y: Početak djelovanja - Nakon 3 sata, maksimalno djelovanje - između 3 i 18 sati, trajanje djelovanja - od 24 do 28 sati. Terapija s jednim lijekom. Humulin P se može primijeniti bez drugih vrsta inzulina koristeći dnevne injekcije koje se mogu ponovno koristiti. Humulin n, L i Y također se mogu uvesti samostalno 1-2 puta dnevno. Kombinirana terapija. Kako bi se poboljšao početni učinak, neki pacijenti dodatno su propisani humulini n, i W. Istovremena uporaba životinjskih skupina inzulina izdanih od strane različitih tvrtki se ne preporučuje. Humulin M ne zahtijeva kombinacijsku terapiju, uvedena je dva puta dnevno (2/3 dnevne potrebe ujutro, ostatak - u večernjim satima). Za bilo koju primjenu, doza ne smije prelaziti 50 jedinica. Pacijent je dužan obavijestiti liječnika o trudnoći. Tijekom tog razdoblja potrebna je stroga kontrola nad zdravstvenom zdravlju pacijenta ovisnog o inzulinu. Potreba za pripremom obično se smanjuje u prvom tromjesečju i povećava se u drugoj i trećoj. Bolesnici s dijabetesom tijekom laktacije zahtijevaju korekciju doze inzulina (i prehrane).

Zaključak

Dijabetes šećera je kronična bolest zbog apsolutnog ili relativnog nedostatka inzulina. Odlikuje se dubokim kršenjem razmjene ugljikohidrata s hiperglikemijom i glikozurijom, kao i drugim metaboličkim poremećajima kao posljedice utjecaja određenog broja genetskih i vanjskih čimbenika.

Inzulin do sada služi kao radikalan, au većini slučajeva jedino sredstvo za održavanje života i invalidnosti bolesnika s dijabetesom. Prije primitka i uvođenja inzulina u kliniku 1922-1923. Pacijenti s dijabetesom tipa I čekli su za jedan ili dvije godine od početka bolesti, unatoč korištenju najupečatljivije dijete. Pacijenti s dijabetesom Tip I trebaju doživotnu nadomjesnu terapiju s inzulinskim lijekovima. Prestanak zbog određenih razloga za redovito uvođenje inzulina dovodi do brzog razvoja komplikacija i ambulante pacijenta.

Trenutno je šećer dijabetes prevalencije na 3. mjestu nakon kardiovaskularnih i onkoloških bolesti. Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji, prevalencija šećera kod odraslih u većini područja svijeta je 2-5%, a postoji tendencija da se poveća broj pacijenata gotovo dva puta svakih 15 godina. Unatoč očiglednom napretku u području zdravlja, broj bolesnika ovisnih o inzulinu povećava se svake godine, au trenutku samo u Rusiji je oko 2 milijuna ljudi.

Stvaranje lijekova domaćeg genetski modificiranog inzulina osobe otvara nove mogućnosti za rješavanje mnogih problema kako bi spasili živote milijuna ljudi koji pate od dijabetesa.

Šećerni dijabetes zauzima treće mjesto u svijetu nakon kardiovaskularnih i onkoloških bolesti. Prema različitim izvorima, svijet ima od 120 do 180 milijuna bolesnika s dijabetesom, što je 2-3 posto cjelokupne populacije planeta. Prema prognozama znanstvenika, dva puta povećanje broja pacijenata očekuje se svakih 15 godina.

Po mom mišljenju, inzulin je jedan od najupečanijih hormona. Budući da je otvaranje činjenice da je inzulin proizveo gušterača odgovorna za smanjenje razine šećera u krvi, prošlo je više od 80 godina. Ipak, do danas, ovaj hormon je od velikog interesa.

BIBLIOGRAFIJA

1. re, L. Optimizacija biotehnološke proizvodnje tvari rekombinantnih interferona osobe; po. s Franz.- M: Mir, 2002.-s. 140-143.

2. Sheveluha, V.S.S. Poljoprivredna biotehnologija / in. S. Sheveluha, E.A. Kalašnjikova, 4. Ed.- M: izdavačka kuća Srednja škola, 2003.-437 str.

3. Smith, oh. Državni registar lijekova; po. Od Hrvatski - M.: Mir, 2003.-. 37-39.

4. Grischenko, V. I. Molekularna biotehnologija interferona - 2008.-t. 11, Vol. 7.-Kharkov. 238.

5. Sadchenko, L.S. Moderna postignuća biotehnologije u medicinskoj industriji. -2008.-m. 31, Vol. 5.- 213.

6. Moderna biotehnologija [elektronički resursi]: Biotehnološka stranica. - Pristupni način rada: http://www.bionews.ru/news/bio.htm

7. Mariniva A.K. Proizvodnja proteinskih tvari. Biotehnologija - 2007.-t. 51, Vol. 5.-Spb. 17.

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

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

10.HTTP: //mikrobio.ho.ua/

Objavljeno na Allbest.ru.

...

Slične dokumente

Osiguravanje permeabilnosti staničnih membrana za molekule glukoze inzulin - hormonska peptidna priroda. Reakcije na inzulinske pripravke: Imunološki inzulinski otpor, alergije, lipodistrofija. Dobivanje inzulina, raznih lijekova.

sažetak, dodano 05.02.2010


Povijest stvaranja i mehanizma djelovanja inzulina, koji je hormon proteina-peptidni hormon, koji proizvodi stanice otoka Langerhans gušterače. Metode primitka. Nedostaci životinjskih inzulina. Prednosti inzulina biotehnologije.

prezentacija, dodano 03/15/2016


Etiologija i patogeneza, klasifikacija dijabetesa, inzulinska terapija. Farmakokinetika inzulinske pripravke, njegova interakcija s drugima droga, Transbukkalni i sublingvalni, inhalacijski putovi isporuke u ljudsko tijelo.

teza, dodano 10/16/2014


Poboljšanje kvalitete života bolesnika s dijabetesom. Izračun sastava jestive prehrane. Imenovanje inzulina, izračun njegove doze, raspodjela inzulina tijekom dana. Procesi biosinteze i sekrecije inzulina. Upotreba sinusoidne modulirane struje.

prezentacija, dodano 10/20/2014


Proučavanje strukture i djelovanja inzulina. Izlučivanje i sinteza glucuison. Proučavanje simptoma i dijagnoza dijabetesa melitusa. Karakteristike bolesti endokrinog sustava. Korištenje lijekova i kemijske tvari U liječenju bolesti.

prezentacija, dodano 10/12/2015


Koncept i funkcija hormona. Mikrobiološka transformacija steroida s industrijskom uporabom. Sirovine za sintezu steroidnih hormona. Genetski inženjering metoda dobivanja somatostatina. Stvaranje inzulina na temelju rekombinantne DNA tehnologije.

prezentacija, dodano 12/22/2016


Značajke liječenja dijabetesa tipa I. Korištenje prehrane i terapije, fizičkog napora, inzulin terapije. Kriteriji za naknadu dijabetesa. Preporuke za način fizičkog napora. Kronična predoziranje inzulina (sindrom sogodi).

prezentacija, dodano 09/23/2016


Etiologija I. kliničke manifestacije Dijabetes šećera. Vrste inzulina, pravila skladištenja. Koncept i shema terapije inzulinom. Proučavanje komplikacija koje proizlaze nakon injekcije inzulina. Uloga medicinske sestre u pitanjima učenja bolesnika s dijabetesom.

naravno, dodano 01.06.2016


Povreda unutarnjeg izlučivanja gušterače. Značajke simptoma dijabetesa melitusa, slučajeva povećanog sadržaja inzulina u krvi. Metode prepoznavanja različite vrste hipoglikemija. Hipoteza uzrokuje oštećenje gušterače.

sažetak, dodano 04/28/2010


Procjena učinkovitosti liječenja dijabetesa. Klinička i dijagnostička vrijednost glukoze u spinalnoj tekućini. Glavne značajke testa glukoze. Krivulja nakon jednog opterećenja glukoze. Krivulja sekrecije inzulina za dijabetes drugog stupnja.

Inzulin (iz lat. Insula je otok) - hormon peptidne prirode, formira se u beta stanicama otoka gušterače. Ima multiceceted učinak na razmjenu u gotovo svim tkivima.

Glavna funkcija inzulina je osigurati propusnost staničnih membrana za molekule glukoze. U pojednostavljenom obliku, može se reći da ne samo ugljikohidrati, već i bilo koje hranjive tvari u konačnici cijepane na glukozu, koja se koristi za sintezu drugih molekula koje sadrže ugljik, a jedini je tip goriva za sustave stanične energije - mitohondria. Bez inzulina, permeabilnost stanične membrane za glukozu pada 20 puta, a stanice umiru od gladi, a višak šećera otopljen u krvi je otrovan.

Povreda izlučivanja inzulina zbog uništenja beta stanica je apsolutni nedostatak inzulina - ključni je prsten patogeneze tipa 1 dijabetesa melitusa. Povreda inzulina na tkaninu - deficit relativnog inzulina - ima važno mjesto u razvoju dijabetesa tipa 2.

Povijest otvaranja inzulina povezana je s imenom ruskog liječnika im. Sobolev (druga polovica 19. stoljeća), koja je dokazala da je razina šećera u krvi osobe regulirana posebnim hormonom gušterače.

Godine 1922. inzulin, izoliran iz gušterače životinje, prvi put je uveo desetogodišnji dječak, dijabetes pacijenta. Rezultat je premašio sva očekivanja, a nakon godinu dana američka tvrtka Eli Lilly objavila je prvi lijek životinjske inzulinom.

Nakon primitka prve industrijske serije inzulina, u sljedećih nekoliko godina, donosi se ogroman put njegove raspodjele i čišćenja. Kao rezultat toga, hormon je postao dostupan za bolesnike s dijabetesom tipa 1.

Godine 1935. danski istraživač Hagedon optimizirao je učinak inzulina u tijelo, nudeći produženi lijek.

Prvi kristali inzulina dobiveni su 1952. godine, a 1954. engleski biokemičar G.Senger dešifrirao strukturu inzulina. Razvoj metoda čišćenja hormona iz drugih hormonskih tvari i produkti degradacije inzulina omogućili su nam da se homogeni inzulin, nazvano jedno-komponentom.

Početkom 70-ih Sovjetski znanstvenici A. Yudaev i Shvachin predložili su kemijskom sintezom inzulina, ali implementacija ove sinteze na industrijskoj ljestvici bila je skupa i neprofitabilna.

U budućnosti je postojao progresivno poboljšanje stupnja pročišćavanja inzulina, što je smanjilo probleme uzrokovane inzulinskim alergijama, poremećajima bubrega, poremećajem vida i imunološkog otpora inzulinu. Najučinkovitiji hormon za supstitucijska terapija kod dijabetesa bila je potrebna - homologni inzulin, tj. Inzulin osobe.

U 1980-ima, postignuća molekularne biologije dopušteno je da se sintetizira s E. coli, i lanci humanog inzulina, koji su zatim spojeni u biološki aktivnu hormonsku molekulu, a rekombinantni inzulin je dobiven na Institutu bioorganske kemije Ras koristeći E. coli genetski inženjerski sojevi.

Upotreba afinske kromotografije značajno je smanjila sadržaj u proteinima zagađivanja lijeka s većim m.m. od inzulina. Takvi proteini uključuju epsulin i djelomično cijele persizuline koji mogu inducirati proizvodnju anti-zulinskih antitijela.

Korištenje ljudskog inzulina od samog početka terapije smanjuje pojavu alergijskih reakcija. Ljudski inzulin se brže apsorbira i bez obzira na oblik lijeka ima kraće trajanje djelovanja od životinjskih inzulina. Ljudski inzulini su manje imunogen od svinjetine, posebno mješovitih bika i svirnih inzulina.

1. Vrste inzulina

Pripravci inzulina se međusobno razlikuju pročišćavanjem; izvor dobivanja (bika, svinjetina, ljudska); tvari dodane u otopinu inzulina (proširenje njegovog djelovanja, bakteriostatike, itd.); koncentracija; pH vrijednost; Mogućnosti miješanja ICD-a s IPD-om.

Pripravci inzulina razlikuju se od izvora primitka. Inzulin svinja i bika razlikuje se od ljudskih u aminokiselini: bika - u tri aminokiseline i svinjetina - jedan. Nije iznenađujuće da u liječenju goveđeg inzulina, nuspojave se razvijaju mnogo češće nego sa svinjskom ili humanom terapijom inzulinom. Te se reakcije eksprimiraju u otpornosti imunološkog inzulina, alergije na inzulin, lipodistrofe (promjena subkutanog vlakna na mjestu ubrizgavanja).

Unatoč očiglednim nedostacima goveđeg inzulina, ona se još uvijek široko koristi u svijetu. Ipak, nedostaci goveđeg inzulina u imunološkom planu su očite: ni u kojem slučaju ne preporučuje da propisuje pacijenta po prvi put otkriven dijabetes melitus, trudnice ili za kratkotrajnu terapiju inzulinom, na primjer u perifernom razdoblju. Negativne kvalitete bikova inzulina su sačuvane i kada ga koriste u smjesi s svinjetinom, tako mješoviti (svinjski + bikovski) inzulini također ne vrijedi koristiti za terapiju ovih kategorija pacijenata.

Pripravci humanog inzulina u kemijskoj strukturi potpuno su identične ljudskom inzulinu.

Glavni problem biosintetske metode dobivanja humanog inzulina je potpuna čišćenje konačnog proizvoda od najmanjih nečistoća korištenih mikroorganizama i njihovih životnih sredstava. Nove metode kontrole kvalitete jamče da su ljudski biosintetski inzulini gore navedenih proizvođača slobodni od bilo kakvih štetnih nečistoća; Dakle, njihov stupanj pročišćavanja i učinkovitosti sahature zadovoljavaju najviše zahtjeve i gotovo su isti. Nema neželjenih nuspojava ovisno o nečistoćama, ovi lijekovi nemaju.

Trenutno se inzulini tri vrste koriste u medicinskoj praksi:

Učinci kratkog dometa;

Prosječno trajanje djelovanja;

Dugo djelovanje s sporom manifestacijom učinka.

Tablica 1. Karakteristike komercijalnih pripravaka inzulina

Vrsta inzulina	Sinonimi	Produženje	Konzervans	Pufer / sol		Primjeri (trgovački nazivi)
Kratka akcija	"Jednostavan" topiv		Metilparaben m-Cresol fenol	NaCl glicerin na (h) PO4 acetat na	Čovjek. Svinjetina bovy	Aktrapid-nm, humulin-p actrapid, AKTrupid-MS inzulin za injekcije (SSSR, više se ne proizvodi)
		Protamina	m-Cresol fenol	Glicerin na (h) PO4	Čovjek. Svinjetina bovy	Protafan-nm, humulin-n protamini-MS protamin-inzulin (USSR, više se ne proizvodi)
	Suspenzija inzulina-cinka (mješovita)		Metilparaben	NaCl acetat na.	Čovjek. Svinjetina bovy	Monotard-nm, humulin-cink Monotard-MS, Lente-MS Iznajmljivanje
Ultra traka	Suspenzija inzulina-cinka (kristal.)		Metilparaben	NaCl acetat na.	Čovjek. Poput bika	Ultraven ultridard

Inzulin kratkog djelovanja (ICD) - Redoviti inzulin - je kratkotrajan topivi kristalni cink inzulin s neutralnim značenjem pH, čiji učinak se razvija unutar 15 minuta nakon subkutane primjene i traje 5-7 sati.

Prvi inzulin proširenog djelovanja (IPD) nastao je krajem 30-ih godina. Tako da pacijenti mogu manje češće napraviti injekcije nego što je korišten samo ICD, ako je moguće jednom dnevno. Kako bi se povećala trajanje djelovanja, svi drugi inzulinski pripravci se mijenjaju i kada se otopi u neutralnom mediju oblikuju suspenziju. Oni sadrže protamine u fosfatnom puferu - protamin-cink inzulin i NPC (neutralni protaminski Hagedorn) - NPH-inzulin ili razne koncentracije cinka u acetatnom puferu - ultraqule, traka, sedam-sedam.

Inzulinski lijekovi od prosječnog trajanja djelovanja sadrže protamin, koji predstavljaju srednji mm proteina. 4400, bogati arginini i dobiveni od dugine pastrve mlijeka. Za formiranje kompleksa, potreban je omjer protamina i inzulina 1:10. Nakon potkožnog primjene, proteolitički enzimi uništavaju protamin, čime se ne može apsorbirati inzulin.

NPH-inzulin ne mijenja farmakokinetički profil regulatornog inzulina pomiješanog s njom. NPH-inzulin je poželjno za snimanje inzulina kao komponenta prosječnog trajanja djelovanja u terapijskim smjesama koje sadrže redoviti inzulin.

U fosfatnom puferu, svi inzulini lako tvore kristale sa cinkom, ali samo kristali goveđeg inzulina imaju dovoljno hidrofobnosti da se dobije sporo i stabilno oslobađanje inzulina karakteristika ultraven. Kristali cinka svinskog inzulina rastopiti brže, učinak se javlja prije, trajanje djelovanja je kraće. Stoga ne postoji ultrapralak lijeka koji sadrži samo svinjski inzulin. Monokomponentni svinjski inzulin objavljuje inzulin-suspenzija, inzulin-neutralni, inzulin izophan, inzulin-aminohinurid.

2. Dobivanje inzulina

Inzulin osobe može se napraviti na četiri načina:

1) puna kemijska sinteza;

2) ekstrakcija iz gušterače (oba od ovih metoda nisu prikladna zbog neekonomskih: nedovoljnog razvoja prve metode i nedostatka sirovina za masovnu proizvodnju na drugi način);

3) polu-sintetička metoda koja koristi enzimsko-kemijsku supstituciju na položaju 30 V alanina aminokiselina u svinjskom inzulinu u treonin;

4) Biosintetska metoda prema genetski inženjerskoj tehnologiji. Posljednje dvije metode omogućuju vam da dobijete visoko čišćenje humanog inzulina.

Trenutno se čovjekov inzulin uglavnom dobiva na dva načina: modifikacija svinjskog inzulina sintetičkom enzimskom metodom i metodom genetskog inženjeringa.

Inzulin se pokazalo da je prvi protein dobiven u komercijalne svrhe pomoću rekombinantne DNA tehnologije. Postoje dva glavna pristupa za dobivanje ljudskog genetski inzulina.

U prvom slučaju, odvojeni (različiti proizvođači sojevi) provodi se dobivanjem oba lanaca s naknadnim preklapanjem molekule (formiranje disulfidnih mostova) i odvajanje izoformi.

U drugom - dobivanju u obliku prethodnika (proinzulin), nakon čega slijedi enzimsko razdvajanje tripsina i karboksipeptidaze u aktivnom obliku hormona. Najpoželjnije se trenutno dobiva inzulin u obliku prekursora, osiguravajući ispravnost zatvaranja disulfidnih mostova (u slučaju odvojene proizvodnje lanaca, sekvencijalni ciklusi denaturacije, odvajanje izoformi i renaturazije) se provode.

U oba pristupa, moguće je i individualnu pripremu početnih komponenti (a- i b-lanci ili epsulin) i sastav hibridnih proteina. Osim A- i B lance ili proinzulina, u sastavu hibridnih proteina može se pohađati:

Nosač proteina koji osigurava transport hibridnog proteina u periplazmatski prostor stanice ili medija za kulturu;

Confina komponenta koja bitno olakšava oslobađanje hibridnog proteina.

U tom slučaju, obje ove komponente mogu istovremeno biti prisutni u sastavu hibridnog proteina. Osim toga, stvaranje hibridnih proteina može koristiti multimentni princip, (tj. Postoji nekoliko primjeraka ciljnog polipeptida u hibridnom proteinu), što omogućuje značajno povećanje prinosa ciljanog proizvoda.

U Velikoj Britaniji, s E. coli, obje lanci ljudskog inzulina su sintetizirani, koji su zatim spojeni u biološki aktivnu hormonsku molekulu. Kako bi se jedno-ćelijski organizam sintetizirao molekulu inzulina na svojim ribosomima, potrebno je osigurati željeni program, tj. Uvesti hormonski gen.

Gene, programsku biosintezu prethodnika inzulina ili dva gena, programiranje biosinteze lanaca a i inzulina, dobiva se kemijskom metodom.

Sljedeća faza je uključivanje gena prethodnika inzulina (ili pregledavanje lanca) u genu E. coli - poseban soj crijevnog sticka uzgojenog u laboratorijskim uvjetima. Ovaj zadatak obavlja genetski inženjering.

Od E. coli, plazmid je relevantan za relevantno ograničenje. Sintetski gen je ugrađen u plazmid (kloniranje s funkcionalno aktivnim C-terminalnim dijelom β-galaktozidaze E. coli). Kao rezultat toga, E. coli stječe sposobnost sintetizacije proteinskog lanca koji se sastoji od galaktozidaze i inzulina. Sintetizirani polipeptidi su cijepani enzimom s kemijskim putem, a zatim provodite čišćenje. U bakterijama su prikazane oko 100.000 molekula inzulina na bakterijskoj stanici.

Priroda hormonske tvari koju proizvodi E. coli je zbog kojih je gen izgrađen u genom od neredelularnog organizma. Ako se gen prethodnika inzulina klonira, bakterija sintetizira prekursor inzulina, koji se zatim podvrgne liječenju s ograničenjima za cijepanje C-peptidnog križanja, kao rezultat kojih se dobije biološki aktivni inzulin.

Da bi se dobio pročišćeni inzulin osobe, hibridni protein izoliran iz biomase podvrgnut je hibridno-enzimskoj transformaciji i prikladno kromatografsko čišćenje (fkratalno, helpiking, anionska izmjena).

Na Institutu za RAS, rekombinantni inzulin je dobiven korištenjem genetski inženjerskih E. coli. Prethodnici, hibridni protein, izražen u količini od 40% cjelokupnog staničnog proteina, dodijeljen je iz odrasle biomase. Konverzija u inzulin u vit je u istom nizu kao in vivo - vodeći polipeptid je cijepljen, preproinzulin se pretvara u inzulin kroz oksidativnu razinu sulfitolize, nakon čega slijedi redukcijski zatvaranje triju disulfidnih veza i enzimsko raspadanje vezanja C-peptid. Nakon niza kromotografskog čišćenja, uključujući ionsku izmjenu, gel i HPLC, dobiveno je humani inzulin visoke čistoće i prirodne aktivnosti.

Možete koristiti soj s nukleotidnom sekvencom koja izražava hibridni protein koji se sastoji od linearnog simulina i pričvršćenog na njegov n-kraj kroz ostatak fragmenta proteina metionina i Staphylococcus aureus.

Uzgoj zasićene biomase rekombinantnih tjelesnih stanica osigurava početak proizvodnje hibridnog proteina, odabiru i sekvencijalne transformacije čiji u cijevi dovodi do inzulina.

Drugi put je moguć: dobiveno je u bakterijskom ekspresijskom sustavu s fuzijskim rekombinantnim proteinima, koji se sastoji od profesionalnog pro-inzulina i pričvršćenog na njega kroz ostatak metioninskog poligistry "rep". Izolira se pomoću Cheelovog kromatografije na stupcima s ni-agarozom s vrpce za uključivanje i cijele bromotian.

Odabrani protein je S-sulfond. Mapiranje i masena spektrometrijska analiza dobivenog proinzulina, pročišćena ion-izmjenjivom kromatografijom na anionatu i (aditiva) HPLC (visoko učinkovita tekućinska kromatografija), pokazuju prisutnost disulfidnih mostova koji odgovaraju disulfidnim mostovima ljudske prirodne princeze.

Nedavno se posvećuje pozornost na pojednostavljenje postupka za dobivanje rekombinantnih metoda inzulina genetskog inženjeringa. Na primjer, moguće je dobiti fuzijski protein koji se sastoji od grabežljivog peptida interleukina 2 pričvršćenog na N-kraj proinzulina, kroz ostatak lisina. Protein je učinkovito izražen i lokaliziran u moć. Nakon odabira proteina podijeljena je tripsinom da se dobije inzulin i C-peptid.

Dobiveni inzulin i C-peptid su pročišćeni pomoću HPLC. Prilikom stvaranja fuzijskih struktura, maseni omjer proteina nosača i ciljni polipeptid je vrlo značajan. C-peptidi su povezani u skladu s principom "glave repa" uz pomoć aminokiselinskih razmaknica koje nose SFI I restrikcijsku web-stranicu i dva arginin ostatka na početku i na kraju razmaknice za naknadno razdvajanje proteinskih tripsina. Proizvodi od HPLC dijeljenja pokazuju da cijepanje C-peptida prolazi kvantitativno, a to omogućuje korištenje metode multimernih gena za sinteze za dobivanje ciljnih polipeptida u industrijskoj ljestvici.

1. Biotehnologija: Tutorial za sveučilišta / Ed. N.s. Egorova, V.D. Samuelova.: Viša škola, 1987, str. 15-25.

2. Mennoe inženjering inzulin čovjeka. Poboljšanje učinkovitosti kromatografskog odvajanja pri korištenju načela bifunkcionalnosti. / Romantika A.B., Yakimov s.a., Klyzutnenko V., Aruutunyan. // Biografska kemija, 1997 - 23, br. 2

3. Glick B., PASTERNAK J. Molekularna biotehnologija. Načela i primjena. M.: Mir, 2002.

4. Egorov N. S., Samuelov V.D. Moderne metode stvaranja industrijskih sojeva mikroorganizama // Biotechnology. Kn. 2. M.: Viša škola, 1988. 208 str.

5. imobilizacija tripsina i karboksipeptidaza u modificiranom silicijenjom i njihovoj upotrebi u transformaciji rekombinantne osobe u inzulinu. / KudryAvtseva n.e., Zhigis L.S., Zubov V.P., Wulfson A.i., Maltsev K.V., Rumsh L.D. // Chem.-Pharmac. Pa., 1995 - 29, br. 1 str. 61 - 64.

6. Molekularna biologija. Struktura i funkcije proteina. / Stepanov V. M.// Moskva, viša škola, 1996.

7. Osnove farmaceutske biotehnologije: tutorial / t.p. Svećenik, V.S. Chuchalin, k.l. Barove, L.K. Mikhaleva. - Rostov-on-Don.: Phoenix; Tomsk: NTL izdavačka kuća, 2006.

8. Sinteza fragmenata inzulina i proučavanje njihovih fizičko-kemijskih i imunoloških svojstava. / Panin. // Bioorganic Chemistry, 1997 - 23, br. 12 str. 953 - 960.