Pengembangan dan penyatuan metode untuk analisis dan standarisasi persiapan insulin menggunakan kromatografi cair tekanan tinggi (RP HPLC) fase terbalik, Pihtar Anatoly Vasilyevich

  • Diagnostik

Tesis disertasi ini harus pergi ke perpustakaan dalam waktu dekat.
Beri tahu tentang penerimaan

Tesis - 480 rubel., Pengiriman 10 menit, sekitar jam, tujuh hari seminggu dan hari libur.

Abstrak - 240 rubel, pengiriman 1-3 jam, dari 10-19 (waktu Moskow), kecuali hari Minggu

Pihtar Anatoly Vasilyevich. Pengembangan dan penyatuan metode untuk analisis dan standarisasi persiapan insulin menggunakan kromatografi cair tekanan tinggi fase terbalik (RP HPLC): disertasi. Calon Ilmu Farmasi: 15.00.02 / Pihtar Anatoly Vasilievich; [Tempat perlindungan: Moscow Medical Academy "].- Moskow, 2005.- 139 hal.: Il.

Konten untuk disertasi

BAB 1. Tinjauan literatur 11

1. Peran insulin dalam pengobatan diabetes mellitus 11

2. Biosintesis dan aksi biologis insulin 12

3. Karakteristik umum sifat fisikokimia dan farmasi dari insulin 15

4. Persiapan insulin 24

5. Metode produksi, standardisasi dan pengendalian kualitas sediaan insulin 31

6. Penggunaan HPLC dalam analisis farmasi insulin. 46

BAB 2. Pernyataan Masalah 50

BAB 3. Studi pengaruh berbagai faktor pada perilaku kromatografi insulin dalam kondisi RP HPLC 56

1. Metode dan bahan 57

2. Diskusi hasil 62

2.1. Pengaruh komposisi larutan buffer 62

2.2. Efek konsentrasi natrium sulfat 68

2.3. Pengaruh suhu kolom kromatografi 70

2.4. Efek Pengubah Organik 75

2.5. Pengaruh panjang radikal alkil dari fase cangkok 80

2.6. Pengaruh panjang kolom kromatografi 80

BAB 4. Meningkatkan metode farmakope untuk menganalisis preparat insulin berdasarkan penggunaan RP HPLC 82

1. Pemilihan kondisi optimal untuk penentuan kromatografi insulin dan kotorannya dalam sediaan obat 82

2. Karakteristik metrologi dari metode 84

3. Penerapan metodologi yang dikembangkan untuk menguji sediaan insulin resmi 95

BAB 5. Pengembangan metode untuk analisis bentuk sediaan suntik isopan-insulin berdasarkan metode PF HPLC 107

1. Pilihan kondisi untuk penentuan kromatografi protamin dalam bentuk sediaan isophane-insulin 110

2. Studi profil kromatografi protamine yang diisolasi dari berbagai spesies ikan 121

3. Metode untuk penentuan protamin dalam sediaan isophane-insulin 123

4. Validasi metodologi yang dikembangkan 125

Kesimpulan umum 136

Referensi 139

Karakteristik umum dari sifat fisikokimia dan farmasi insulin

Dari sudut pandang kimia, insulin adalah protein globular kecil dengan berat molekul hingga 6000 Da. Pada saat yang sama, harus dicatat bahwa insulin adalah nama umum untuk seluruh keluarga protein homolog asal alami dan buatan dengan aktivitas biologis karakteristik umum. Sifat protein insulin didirikan pada tahun 1928 [52]. Ini adalah salah satu protein yang menghasilkan reaksi biuret dan reaksi Pauli. Struktur insulin sepenuhnya didirikan pada awal 50-an. Komposisi kimiawi dasar insulin dari berbagai asal ditandai oleh angka-angka yang diberikan dalam tabel 1 [40].

Komposisi asam amino. Sebagian besar molekul insulin mengandung 51 residu asam amino, di antaranya adalah 17 asam amino yang ditemukan dalam protein yang paling dikenal.

Ciri khas komposisi asam amino dari sapi, babi, dan insulin manusia adalah triptofan dan metionin. Komposisi asam amino dari jenis insulin ini disajikan pada tabel 2 [40,46].

Tidak berbeda dengan semua jenis insulin adalah kandungan sistin (6 residu setengah sistin). Selain itu, molekul insulin dari semua jenis mengandung 6 kelompok amida (asparagin, glutamin).

Ketika insulin dilepaskan, bersama dengan fraksi utama, fraksi-fraksi dari bentuk-bentuk insulin yang tidak jelas dapat diamati. Dalam lingkungan asam, dalam proses deamidasi, semua 6 kelompok amida dapat secara bertahap dipisahkan, dan mobilitas elektroforetik dan kromatografi perubahan insulin [40]. Pembentukan bentuk insulin yang dideamidasikan dapat dinilai dari hasil penentuan amonia. Untuk bentuk sepenuhnya amida dari insulin, 6 mol amonia per 1 mol protein ditentukan, untuk bentuk yang terdeamidasi, nilai ini mungkin dari 5 hingga 0.

Struktur utama insulin. Struktur utama insulin diuraikan oleh kelompok Sanger pada tahun 1945-1955. Menggunakan sejumlah metode kromatografi yang memungkinkan untuk memisahkan dan mengidentifikasi berbagai peptida, asam amino dan turunannya, Sanger mampu membangun struktur utama insulin sapi [130.131.113.133.133.144.135]. Studi lebih lanjut tentang insulin dari berbagai asal menggunakan berbagai metode fisikokimia, termasuk metode Edman untuk menentukan urutan asam amino penuh dalam peptida panjang, mengkonfirmasi temuan Sanger dan rekan penulis pada struktur insulin [bb].

Sampai saat ini, struktur utama insulin telah ditentukan dalam perwakilan dari 24 spesies yang termasuk dalam 4 kelas hewan: mamalia, burung, ikan, dan cyclostoma [14]. Penelitian tentang insulin dari berbagai asal terus [71,72,73].

Struktur insulin pada hewan yang berbeda serupa, tetapi tidak identik. Dalam struktur utamanya, insulin manusia mirip dengan babi, anjing, paus sperma, dan insulin, hanya berbeda dalam satu asam amino [40]. Ini berbeda dari insulin sapi dengan tiga asam amino. Pada tingkat yang lebih besar, insulin manusia tidak mirip dengan insulin dari babi, burung, dan ikan Guinea [40]. Perbedaan dalam urutan asam amino insulin manusia, babi, dan sapi ditunjukkan pada Tabel 3.

Meskipun terdapat perbedaan struktural, semua jenis insulin memiliki aktivitas biologis yang serupa, yaitu. menyebabkan efek hipoglikemik. Namun, besarnya aktivitas biologis yang ditampilkan sangat tergantung pada spesies dan berada pada kisaran 11 IU / mg (cod cod dari Laut Utara) hingga 62 IU / mg (insulin kalkun dan ayam), sedangkan aktivitas insulin manusia sekitar 25-30 IU / mg [40]. Semakin besar perbedaan antarspesies, semakin besar perbedaan dalam aktivitas biologis dari insulin yang sesuai.

Molekul insulin yang aktif secara fungsional terdiri dari dua rantai polipeptida (rantai A dan B) yang dihubungkan oleh ikatan disulfida; satu ikatan dibentuk oleh residu asam amino ketujuh dari kedua rantai, ikatan disulfida kedua dibentuk oleh residu ke-20 dari rantai-A dan residu ke-19 dari rantai-B (Gambar 2). Selain itu, ada ikatan disulfida ketiga dalam molekul insulin, yang merupakan intrachain dan menghubungkan residu rantai-A ke-6 dan ke-11 [59.117].

Struktur sekunder Menggunakan berbagai metode penelitian fisikokimia dan fisik, ditunjukkan bahwa molekul insulin memiliki struktur tata ruang yang sangat teratur (konformasi), yang berkontribusi pada implementasi fungsi biologis spesifik [14]. Dalam molekul insulin asli, lembaran cc-helix dan p-fold hadir secara bersamaan. Selain itu, ada area dengan struktur dan struktur yang tidak teratur <3-петли. Участки, имеющие форму а-спирали, составляют 57 %, 6 % приходится на [3-складчатую структуру, 10 % построено в виде р-петли, оставшиеся 27 % не имеют упорядоченной структуры (рисунок 3) [25].

Ketika larutan asam insulin (pH 2,3-2,5) dipanaskan pada suhu +100 ° C dan didinginkan dengan cepat hingga -80 ° C, insulin fibrilar yang terbentuk terbentuk - suatu bentuk hormon yang sama sekali tidak aktif [27]. Pengenalan serat insulin fibrilar ke dalam solusi insulin aktif menyebabkan pengendapan kuantitatif spontan insulin dalam bentuk fibril [14,17].

Metode produksi, standardisasi dan kontrol kualitas preparat insulin

Memperoleh spesies insulin hewan. Produksi industri insulin daging sapi dan babi didirikan hampir secara bersamaan di sejumlah negara, segera setelah penemuan insulin pada tahun 1921 [63]. Sejak itu, konsep memperoleh insulin tetap hampir tidak berubah (tabel b) [17, 18]. Bahan baku untuk produksi spesies hewan dari insulin adalah pankreas dari sapi potong yang digunakan untuk makanan.

Tugas paling penting dalam produksi insulin adalah pemurniannya - pelepasan zat dari pengotor terkait, yang mengurangi aktivitas biologis, menyebabkan reaksi imunologis, atau berpotensi berbahaya bagi kesehatan pasien. Sebagai contoh, setelah beberapa tahun menggunakan insulin yang dimurnikan dengan buruk dalam darah pasien, mungkin ada hingga 5.000 IU insulin yang terikat dengan antibodi. Antibodi terhadap insulin secara signifikan mempengaruhi profil aksinya dan, dengan demikian, berkontribusi pada perjalanan diabetes yang labil.

Metode pertama pemurnian insulin adalah rekristalisasi dengan adanya garam seng. Pada tahun 1945, ditunjukkan bahwa tujuh kali rekristalisasi insulin secara signifikan mengurangi tingkat reaksi alergi pada pasien, dibandingkan dengan persiapan insulin resmi pada waktu itu [63].

Heterogenitas sampel insulin setelah kristalisasi dan rekristalisasi tunggal ditunjukkan dengan menggunakan berbagai metode: ekstraksi arus balik (PE), kromatografi distribusi (PX), kromatografi penukar ion (IOC), diskelectrophoresis (DEP) dan kromatografi eksklusi gel (GEC) [63].

Ditemukan bahwa pengotor insulin yang terjadi secara bersamaan adalah: proinsulin, zat antara, dimer kovalen insulin, insulin mono-disamido, monoarginine dan mono-etilena, serta sejumlah senyawa molekul tinggi yang bersifat non-insulin. Kesimpulan umum dari hasil penelitian, dengan mempertimbangkan informasi tentang aktivitas imunologis dari kotoran yang terdeteksi [138], adalah kesimpulan tentang perlunya pemurnian tambahan zat insulin, sehingga ketika menganalisis dengan metode DEF dan GEC, satu komponen ditemukan - insulin yang sesuai.

Untuk mengatasi masalah pemurnian insulin pada tahun 1950, metode HEC diusulkan, dan pada tahun 1970, metode anion exchange chromatography (AOX). Ditemukan bahwa insulin, dimurnikan dengan metode AOX, mengandung sekitar 500 ppm (bagian per juta) pengotor dengan aktivitas proinsulin [137]. Pemurnian tambahan insulin menggunakan kromatografi cair tekanan tinggi pada fase terbalik (RP HPLC) mengurangi kandungan fraksi imunogenik hingga batas deteksi mereka [63].

Tinjauan perkembangan saat ini di bidang pemurnian kromatografi insulin disajikan dalam [96]. Insulin, dimurnikan, secara berurutan, menggunakan IOC dan GEC, disebut insulin monokomponen [63]. Mendapatkan insulin manusia. Pencarian metode untuk mendapatkan insulin manusia disebabkan oleh dua keadaan. Di satu sisi, urgensi masalah bahan baku dalam hal produksi insulin hewan, di sisi lain, pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan di bidang ini memberikan peluang nyata untuk menghidupkan gagasan itu. Pada 1979 dan 1981 hampir secara bersamaan, dua metode untuk mendapatkan insulin manusia dikembangkan - biosintetik dan semi-sintetik [102.108]. Pada 1981, perusahaan Novo Nordisk untuk pertama kalinya di dunia memulai produksi serial insulin semi-sintetis manusia. Metode yang digunakan oleh perusahaan didasarkan pada penggantian enzimatik dan kimiawi Al dalam molekul insulin babi dengan sisa Tre [61]. Metode ini secara langsung tergantung pada perolehan jumlah insulin babi yang diperlukan, yang mengurangi nilai ekonomisnya. Kemungkinan memperoleh insulin manusia dengan metode biosintesis muncul dengan perkembangan teknologi DNA rekombinan [10]. Pekerjaan pada produksi insulin rekayasa genetika dimulai sekitar 25 tahun yang lalu. Pada tahun 1978, dilaporkan bahwa strain proinsou-ling tikus penghasil E. coli diperoleh. Pada tahun 1979, penelitian Genentech mampu mengkloning ke E. coli gen yang mengkode urutan asam amino. rantai A dan B insulin, termasuk dalam wilayah p-haloctosidase dari plasmid pBR322 [10,102]. Pada tahun 1981, sebuah gen-analog proinsulin mini-C-proinsulin disintesis, di mana 35-anggota C-peptida digantikan oleh segmen enam asam amino: arg-arg-gly-ser-lys-arg dan ekspresinya dalam E. coli ditunjukkan. Pada tahun 1982, Eli Lilly memulai produksi insulin manusia industri pertama di dunia menggunakan teknologi dua rantai yang dikembangkan bekerja sama dengan Genentech [102]. Saat ini, kemungkinan memperoleh insulin manusia dengan bantuan berbagai sistem ekspresi telah ditunjukkan [3,10,101,102]. Dari sudut pandang ekonomi, penggunaan turunan bakteri E.coli gram positif yang dimodifikasi secara genetik, banyak di antaranya dianggap overproduser, merupakan hal yang menarik [3]. Pada saat yang sama, kemajuan signifikan dicapai dengan sel ragi Saccharomices cerevisiae [3,75]. Tabel 7 daftar utama, umum untuk berbagai metode produksi insulin manusia rekombinan, tahapan proses teknologi [3,10,63].

Penerapan metodologi yang dikembangkan untuk menguji persiapan insulin resmi

Kromatografi cair tekanan tinggi (HPLC) adalah varian kromatografi cair kolom di mana fase gerak - eluen - melewati sorben yang mengisi kolom dengan kecepatan tinggi karena tekanan yang signifikan (hingga 400x105 Pa) di pintu masuk kolom [11].

Sebagai cara untuk menganalisis campuran zat yang kompleks, HPLC muncul sedikit lebih dari 30 tahun yang lalu. Penggunaan sorben dengan diameter partikel 3–10 μm menyebabkan peningkatan tajam dalam efisiensi pemisahan kromatografi dibandingkan dengan versi klasik dari kromatografi cair kolom. Oleh karena itu, HPLC sering disebut sebagai kromatografi cair kinerja tinggi (HPLC). Fitur instrumental dari penggunaan HPLC dijelaskan secara rinci dalam berbagai manual [49,50] dan di bagian yang relevan dari farmakope terkemuka [79.150]. Untuk HPLC, berbagai sorben telah dikembangkan dan diproduksi. Menurut penulis survei [51] - sekitar 100 perusahaan di seluruh dunia menghasilkan lebih dari 300 jenis nama sorben. Sejarah, kondisi saat ini, dan prospek pengembangan metode dibahas dalam ulasan [51] dan [77,78].

Dalam berbagai variannya, metode HPLC banyak digunakan dalam analisis farmasi (kontrol produksi dan pengujian kualitas obat). Metode ini termasuk dalam semua farmakope terkemuka di dunia. Metode ini paling lengkap dijelaskan dalam Farmakope Eropa dan Amerika. HPLC digunakan untuk mengidentifikasi obat-obatan, untuk menentukan kemurnian, komposisi fraksi berat molekul dan analisis kuantitatif. Di US Pharmacopoeia 28 ed. sekitar 30% artikel pribadi melibatkan penggunaan HPLC. Di European Pharmacopoeia edisi ke-4. angka ini sekitar 40%.

Metode kromatografi pertama untuk pengujian insulin adalah kromatografi cair eksklusi gel tekanan rendah (GE ZhND). Prinsip pemisahan dalam kondisi HPLC didasarkan pada kemampuan berbeda dari molekul dengan ukuran yang berbeda untuk menembus ke dalam pori-pori gel netral, yang berfungsi sebagai fase diam. Diameter hidrodinamik dari monomer dan dimer insulin sebanding dengan berat molekulnya dan masing-masing adalah 2,69 dan 5,50 nm [115].

Pada tahun 1967, menggunakan metode GE-IHDD, ditunjukkan bahwa preparat komersial insulin, dimurnikan dengan kristalisasi, mengandung pengotor dengan berat molekul melebihi berat molekul insulin [63]. Pada kromatogram insulin babi, tiga puncak ditemukan, secara konvensional ditetapkan sebagai komponen a, b, dan c. Sejak itu, sejumlah sistem kromatografi telah diusulkan untuk mengontrol kandungan pengotor berat molekul tinggi dalam sediaan insulin. Pemisahan ini dilakukan pada xerogel agarosa yang sangat bengkak (Bio-Gel P-30, Lab Bio-Rad.) Atau dekstran (Sephadex G-50, Pharmacia Fine Chemicals), larutan asam asetat 1-3 M digunakan sebagai IF [127]. Sensitivitas yang tinggi dari sorben ini terhadap kompresi pada tekanan yang melebihi tekanan pembengkakan matriks membuat bahan-bahan ini tidak cocok untuk operasi dalam mode HPLC.

Penggunaan kromatografi cair eksklusi gel pada tekanan tinggi (GE HPLC) untuk analisis insulin pertama kali dideskripsikan pada tahun 1980, setelah pengembangan penyerap makropori keras yang kompatibel dengan air dan menahan tekanan tinggi. Pada [151], pemisahan dilakukan pada kolom Protein-Pak 1-125 (Perairan), TSK-Gel SW 2000 (Toho Soda Corp), Bondagel (Pharmacia) dalam kondisi denaturasi (kombinasi larutan 7 M urea, asam mineral dan non-ionik) deterjen). Kebutuhan untuk analisis insulin dalam kondisi denaturasi dikaitkan dengan kemampuan insulin untuk agregat dalam larutan. Untuk pemisahan insulin dalam kondisi HPLC HPLC, penggunaan asam asetat eluen "tradisional" juga telah dijelaskan [152]. Penggunaan asam asetat memiliki beberapa keuntungan - dampak minimal pada struktur asli dari senyawa yang dipisahkan, ketersediaan, biaya rendah, di samping itu, fakta penting adalah kemampuan asam asetat untuk menekan asosiasi insulin.

Saat ini, GE HPLC adalah metode farmakope untuk memantau konten pengotor berat molekul tinggi dalam zat dan bentuk sediaan jadi. Metode ini juga digunakan untuk menentukan kandungan protamin dalam sediaan isophane-insulin.

Penggunaan HPLC pada fase terbalik (RP HPLC) untuk pemisahan sapi dan insulin babi untuk pertama kalinya menunjukkan efisiensi tinggi metode ini untuk analisis peptida mirip insulin dengan struktur yang sama.

Mekanisme pemisahan protein dan polipeptida dalam kondisi RP HPLC didasarkan pada perbedaan hidrofobik molekul insulin dan pengotor terkait. Sampai saat ini, beberapa lusinan metode untuk pemisahan kromatografi insulin dari berbagai asal dan turunannya, termasuk proin-sulin, polipeptida pankreas, turunan dezamido, dimer insulin, telah dijelaskan. [126] menunjukkan kemungkinan memisahkan insulin ayam, kelinci, domba, dan kuda. Insulin manusia, daging sapi dan babi juga dipisahkan. Lloyd dan Corran menerbitkan sebuah metode untuk memisahkan daging sapi, babi, insulin manusia dan bentuk-bentuk deamidasinya yang sesuai [104].

Pemisahan dilakukan pada sorben silika gel yang dimodifikasi, metil, butil, oktil, oktadil, dan gugus fenil dalam mode isokratik atau gradien. Sebagai PF, pengubah organik digunakan - asetonitril, metil alkohol, alkohol isopropil, dicampur dengan larutan buffer berair yang mengandung garam anorganik dan pereaksi ion-uap. Deteksi puncak dilakukan terutama oleh metode spektrofotometri pada panjang gelombang 190-220 nm, metode fluorimetri juga dijelaskan [103].

Analisis zat dan bentuk sediaan insulin menggunakan RP HPLC dijelaskan dalam artikel pribadi di Farmakope Amerika dan Eropa [79.150]. Metode ini digunakan untuk menguji obat dari kelompok tertentu dalam hal "Keaslian Insulin", "Protein Terkait", "Penentuan Kuantitatif" dan "Insulin dalam Larutan".

Literatur penelitian juga menjelaskan penggunaan pertukaran ion dan kromatografi afinitas untuk analisis insulin [44,102], namun metode ini belum banyak digunakan dalam praktik farmakope.

Pilihan kondisi untuk penentuan kromatografi protamin dalam bentuk sediaan isophane-insulin

Peningkatan kekuatan ion PF biasanya mengarah pada peningkatan rasio kapasitas insulin, yang dapat disebabkan oleh sejumlah faktor: - meningkatkan konsentrasi ion mengurangi tingkat ionisasi kelompok bermuatan molekul protein, meningkatkan hidrofobisitasnya - - kation konsentrasi tinggi berkontribusi untuk menyaring kelompok silanol bebas di permukaan. fase yang melemahkan interaksi elektrostatik non-spesifik dari gugus protein protonasi protein dengan matriks; - Kekuatan ionik yang tinggi mempengaruhi struktur spasial insulin, akibatnya permukaan yang tersedia untuk interaksi dengan perubahan sorben. Konsentrasi garam anorganik dalam FS mempengaruhi bentuk puncak dan selektivitas pemisahan insulin dan desamido-Asn-insulin [143.144]. Dengan elusi isokratis pada sorben LiChrosorb Сів dengan larutan natrium fosfat 0,1 M (pH 2,3), hasil yang memuaskan hanya tercapai ketika natrium sulfat ditambahkan ke larutan buffer ke konsentrasi 0,1 M. Kebanyakan metode analisis insulin termasuk dalam artikel farmakope dan ND, gunakan PF berdasarkan larutan buffer dengan kandungan natrium sulfat yang sama dengan 0,2 M. Kandungan natrium sulfat yang tinggi secara negatif mempengaruhi reproduktifitas hasil kromatografi karena stratifikasi eluen, apalagi, larutan garam sangat pekat memiliki efek negatif pada peralatan kromatografi, memperpendek umur layanannya. Menimbang bahwa metode analisis farmakope dikembangkan lebih dari 20 tahun yang lalu, tampaknya menarik untuk mempelajari perilaku kromatografi insulin di bawah OF-HPLC pada sorben kromatografi generasi terbaru, tergantung pada konsentrasi natrium sulfat. Pada saat yang sama, mereka mencoba mencari tahu apakah pengurangan kadar natrium sulfat dalam PF diperbolehkan tanpa penurunan yang signifikan dalam kemampuan pemisahan sistem kromatografi. Sebagai hasil penelitian ditemukan bahwa efek konsentrasi natrium sulfat dalam PF berbeda, tergantung pada jenis fase yang dicangkokkan, serta pada spesies insulin. Pada sorben dengan kelompok cangkokan C4 dan C selektivitas pemisahan puncak insulin manusia dan insulin desamido-Asn-manusia tidak bergantung pada konsentrasi natrium sulfat di Indonesia. larutan buffer1 dalam kisaran dari 0,05 M hingga 0,2 M. Pada sorben Diaspher-110-C18, selektivitas pemisahan pasangan puncak ini memiliki maksimum pada 0,05 M dan minimum pada 0,1 M (grafik 4). Di sisi lain, selektivitas pemisahan spesies hewan dari insulin dan bentuk AsnA21 desamidasinya yang sesuai tidak tergantung pada kekuatan ion larutan ketika dipisahkan pada sorben Diasphere-110-C18. Pada sorben dengan gugus C8, selektivitas meningkat dari 1,25 menjadi 1,28 dengan peningkatan konsentrasi natrium sulfat (gambar 4). Pada sorben dengan kelompok c4 yang dicangkokkan, selektivitas pemisahan dalam kasus insulin sapi maksimum pada 0,1 M natrium sulfat dan minimum 0,2 M. Untuk insulin babi, tidak ada maksimum yang diucapkan pada konsentrasi natrium sulfat 0,1 M, dalam hal ini peningkatan ionik kekuatan menyebabkan penurunan selektivitas pemisahan (gambar 4). Jumlah pelat teoritis efektif meningkat dengan meningkatnya konsentrasi natrium sulfat. Pengecualian adalah perilaku insulin manusia pada sorben Diasfer-110-C8 (gambar 5). Tingkat pemisahan puncak insulin dan desamido-Asn-insulin meningkat dengan peningkatan kekuatan ion FS, terlepas dari spesies insulin dan jenis fase yang dicangkokkan (diagram b). Dengan mengurangi konsentrasi natrium sulfat dari 0,2 M menjadi 0,1 M, tingkat pemisahan pasangan yang dipilih menurun rata-rata sebesar 5% untuk insulin manusia dan babi, dan sebesar 10% untuk insulin daging sapi. Mempertimbangkan fakta bahwa nilai absolut dari tingkat pemisahan melebihi 2.0, deteriorasi terukur dalam kapasitas pemisahan kolom, menurut pendapat kami, tidak signifikan. Akibatnya, konsentrasi natrium sulfat dalam larutan buffer PF dapat dikurangi 2 kali dibandingkan dengan metode analisis farmakope.

Dalam kebanyakan studi tentang analisis protein dan peptida, pemisahan dilakukan pada suhu kamar. Selain itu, beberapa penulis menunjukkan bahwa efek suhu pada selektivitas pemisahan minimal [48]. Namun, dengan meningkatnya suhu, proses pertukaran massa antara fase diam dan fase gerak dipercepat, yang mengarah pada penurunan waktu retensi peptida dan penyempitan puncak.

Insulin distandarisasi oleh

Pankreas adalah salah satu organ terpenting dengan sekresi ganda - internal dan eksternal.
Produk dari sekresi internal adalah insulin, yang memainkan peran penting dalam metabolisme karbohidrat. Insulin adalah produk dari jenis sel khusus yang dikelompokkan ke dalam apa yang disebut "pulau" Langerhans.

Rahasia eksternal adalah jus pankreas yang mengandung trypsin - salah satu enzim pencernaan terpenting, yang dikeluarkan oleh kelenjar yang membentuk massa utama pankreas. Tripsin adalah bagian utama dari persiapan pancreatin.
Insulin (Insulinum). Insulin diisolasi dalam bentuk murni pada tahun 1921. Ada banyak metode untuk pembuatannya, mereka berbeda satu sama lain sebagian besar hanya secara detail.

Karena kenyataan bahwa, di samping insulin, enzim trypsin terkandung dalam pankreas, yang memecah insulin dengan mudah, upaya pertama untuk mendapatkan insulin dari pankreas gagal. Oleh karena itu, kami mencoba memperolehnya dari kelenjar di mana enzim ini tidak ada, misalnya, dari kelenjar ikan atau betis intrauterin. Tetapi bahkan usaha-usaha ini pada keberhasilan produksi tidak memiliki, karena pada ikan ukuran kelenjar sangat kecil dan secara teknis sulit untuk mengisolasi kelenjar itu sendiri; ekstraksi kelenjar dari betis intrauterin dalam jumlah besar untuk produksi menghadirkan kesulitan yang cukup besar.
Akhirnya, pada tahun 1922, percobaan dengan kelenjar sapi dewasa menunjukkan bahwa ketika menggunakan alkohol kuat yang diasamkan, enzim (trypsin, dll.) Tidak aktif dan kehilangan kemampuan untuk menghancurkan insulin.

Skema teknologi produksi. Untuk produksi insulin digunakan pankreas beku atau segar terutama dari sapi dan babi.
Merobek-robek. Untuk menghindari penghancuran hormon dengan trypsin, kelenjar segar selambat-lambatnya 30 menit setelah penyembelihan hewan harus dibersihkan dari jaringan yang berdekatan, dilumatkan dalam penambang daging.

Ekstraksi Kelenjar hancur dituangkan dengan alkohol 95%, diasamkan dengan asam sulfat (1 bagian dari kelenjar adalah 1,5 bagian dari alkohol 95 ° tanpa aldehida + asam sulfat atau hidroklorat 0,5%). Campuran diekstraksi dengan pendinginan selama 1,5 jam, diaduk terus menerus.
Ekstrak pertama dikeringkan, residunya diperas atau disentrifugasi. Ekstraksi sekali lagi diekstraksi dengan alkohol 1 jam 60 ° (dan bukan 95 °, karena tidak ada uap air dalam bahan mentah) - satu bagian kelenjar mengambil satu bagian alkohol. Kedua ekstrak dikeringkan bersama dan disaring melalui selembar.

Penghapusan protein pemberat. Dari ekstrak yang diperoleh, protein dihilangkan dengan berbagai cara:
1) dengan menetap di dingin (dari -4 hingga 0 ° dalam waktu 48 jam).
2) tambahkan larutan natrium hidroksida ke ekstrak ke pH 6,6 - 6,8 (dalam beberapa kasus - hingga pH = 6,4 - 6,6).

Curah hujan dipisahkan menggunakan centrifuge, filtrasi atau sedimentasi.
Penguapan dan degreasing. Cairan bening yang dihasilkan diasamkan dengan asam sulfat murni hingga pH = 2,5 dan mengalami penguapan sampai 1/10 dari volume pada suhu tidak lebih tinggi dari 40 ° C.
Setelah menghilangkan semua alkohol, cairan tersebut mengalami penurunan kadar.

Penggaraman dan pembersihan. Amonium sulfat ditambahkan ke filtrat yang dihilangkan lemak hingga saturasi, setelah itu insulin dengan sejumlah kecil zat pemberat muncul, membentuk kerak mentah insulin, yang dihilangkan dan dikeringkan, dan kemudian diturunkan dengan campuran alkohol eter.
Insulin yang dihilangkan lemaknya dikeringkan dalam kondisi sekitar dan ditumbuk menjadi bubuk. Bubuk pengkristalan dikenakan pemurnian lebih lanjut untuk mendapatkan insulin kristal yang mengandung setidaknya 22 U dalam 1 mg.
Standarisasi. Insulin yang dihasilkan adalah bubuk putih atau sedikit keabu-abuan. Ini larut dalam air dan dalam larutan berair alkohol hingga 80 °, tetapi tidak larut dalam alkohol dengan benteng di atas 90 °. Ketika insulin dilarutkan dalam air, cairan yang tidak berwarna atau sedikit kekuningan diperoleh.

Untuk pengawetan, 0,3% tricresol atau fenol ditambahkan ke larutan dan dikenakan standardisasi biologis. Ketika insulin disuntikkan ke kelinci, kandungan karbohidratnya dalam darah dari 1,5–5 jam seharusnya menurun rata-rata sebesar 50%, yaitu dari 0,09 menjadi 0,045% (lihat Farmakope, edisi ke-9). Dosis yang sesuai disebut satu unit kelinci, yang sama dengan tiga manusia atau tiga klinis.
Kemasan Solusinya dilewatkan melalui filter bakteri. Kemudian filtrat dituangkan dalam pengaturan aseptik ke dalam botol 5 atau 10 ml dalam setiap mililiter larutan insulin harus mengandung 40 atau 80 U.

Botol ditutup dengan sumbat karet yang digulung dengan tutup aluminium.
Label diletakkan di botol dan di kotak dengan botol, di mana aktivitas persiapan, tanggal pembuatan, umur simpan, dll harus ditunjukkan.

Sebelum menggunakan insulin, tutup aluminium dibuka, dilap dengan alkohol, kemudian gabus ditusuk dengan jarum steril dan jumlah cairan yang diperlukan disedot ke dalam jarum suntik, yang disuntikkan secara subkutan atau intramuskuler.
Penyimpanan Insulin disimpan dalam botol. Umur simpan adalah 18 bulan pada suhu tidak lebih tinggi dari 10 ° C, karena pada suhu yang lebih tinggi, insulin sebagian dapat kehilangan aktivitas.

Tanda-tanda eksternal ketidakcocokan: mengaburkan solusi atau presipitasi, munculnya jamur di dalam botol atau koloni mikroorganisme.

Kelompok farmakologis - Insulin

Persiapan subkelompok tidak termasuk. Aktifkan

Deskripsi

Insulin (dari bahasa Latin. Insula - islet) adalah hormon protein-peptida yang diproduksi oleh β-sel pulau pankreas Langerhans. Dalam kondisi fisiologis, insulin β-sel terbentuk dari preproinsulin, protein prekursor rantai tunggal yang terdiri dari 110 residu asam amino. Setelah retikulum endoplasma kasar ditransfer melalui membran, sinyal asam amino peptida 24 dipisahkan dari preproinsulin dan proinsulin terbentuk. Rantai panjang proinsulin dalam peralatan Golgi dikemas dalam butiran, di mana sebagai hasil hidrolisis empat residu asam amino utama terpecah untuk membentuk insulin dan peptida terminal-C (fungsi fisiologis C-peptida tidak diketahui).

Molekul insulin terdiri dari dua rantai polipeptida. Salah satunya mengandung 21 residu asam amino (rantai A), yang kedua - 30 residu asam amino (rantai B). Rantai dihubungkan oleh dua jembatan disulfida. Jembatan disulfida ketiga terbentuk di dalam rantai A. Berat molekul total molekul insulin adalah sekitar 5.700. Urutan asam amino insulin dianggap konservatif. Sebagian besar spesies memiliki satu gen insulin yang mengkodekan satu protein. Pengecualiannya adalah tikus dan tikus (mereka memiliki dua gen insulin), mereka menghasilkan dua insulin, berbeda dalam dua residu asam amino dari rantai-B.

Struktur utama insulin dalam berbagai spesies biologis, termasuk. dan pada mamalia yang berbeda, agak berbeda. Yang paling dekat dengan struktur insulin manusia adalah insulin babi, yang berbeda dari manusia dengan asam amino (ia memiliki residu alanin dalam rantai B daripada residu asam amino threonine). Insulin sapi berbeda dari tiga residu asam amino manusia.

Latar belakang sejarah. Pada tahun 1921, Frederick G. Banting dan Charles G. Best, yang bekerja di laboratorium John J. R. McLeod di University of Toronto, mengekstrak ekstrak dari pankreas (yang kemudian ternyata mengandung insulin amorf), yang mengurangi kadar glukosa darah pada anjing. dengan diabetes eksperimental. Pada tahun 1922, ekstrak pankreas diinjeksikan ke pasien pertama, Leonard Thompson berusia 14 tahun, yang menderita diabetes, dan dengan demikian menyelamatkan hidupnya. Pada tahun 1923, James B. Collip mengembangkan metode untuk pemurnian ekstrak yang diekstrak dari pankreas, yang kemudian memungkinkan persiapan ekstrak aktif dari kelenjar pankreas babi dan sapi, yang memberikan hasil yang dapat direproduksi. Pada tahun 1923, Banting dan McLeod dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisiologi dan Kedokteran untuk penemuan insulin. Pada tahun 1926, J. Abel dan V. Du-Vigno memperoleh insulin dalam bentuk kristal. Pada tahun 1939, insulin pertama kali disetujui oleh FDA (Food and Drug Administration). Frederick Sanger sepenuhnya menguraikan urutan asam amino dari insulin (1949-1954).Pada tahun 1958, Sanger dianugerahi Hadiah Nobel untuk karyanya menguraikan struktur protein, terutama insulin. Pada tahun 1963, insulin buatan disintesis. Insulin rekombinan manusia pertama telah disetujui oleh FDA pada tahun 1982. Sebuah analog dari insulin yang bertindak ultrashort (lispro insulin) disetujui oleh FDA pada tahun 1996.

Mekanisme tindakan. Dalam menerapkan efek insulin, peran utama dimainkan oleh interaksinya dengan reseptor spesifik yang terlokalisasi pada membran plasma sel, dan pembentukan kompleks reseptor insulin. Dalam kombinasi dengan reseptor insulin, insulin memasuki sel, di mana ia mempengaruhi fosforilasi protein seluler dan memicu banyak reaksi intraseluler.

Pada mamalia, reseptor insulin ditemukan pada hampir semua sel, baik pada sel target insulin klasik (hepatosit, miosit, liposit), dan pada sel darah, otak dan kelenjar seks. Jumlah reseptor pada sel yang berbeda berkisar dari 40 (eritrosit) hingga 300 ribu (hepatosit dan liposit). Reseptor insulin secara konstan disintesis dan didekomposisi, waktu paruh adalah 7-12 jam.

Reseptor insulin adalah glikoprotein transmembran besar yang terdiri dari dua subunit α dengan massa molekul 135 kDa (masing-masing mengandung 719 atau 731 residu asam amino tergantung pada splicing mRNA) dan dua subunit β dengan massa molekul 95 kDa (residu asam amino 620). Subunit-subunit tersebut saling berhubungan oleh ikatan disulfida dan membentuk struktur heterotetrameric β-α-α-β. Subunit alfa terletak di luar sel dan mengandung tempat pengikatan insulin, yang menjadi bagian dari reseptor. Subunit beta membentuk domain transmembran, memiliki aktivitas tirosin kinase dan melakukan fungsi konversi sinyal. Pengikatan insulin dengan sub-unit α dari reseptor insulin mengarah pada stimulasi aktivitas tirosin kinase dari sub-unit β dengan autofosforilasi residu tirosinnya, agregasi α, β-heterodimer dan internalisasi kompleks kompleks hormon-reseptor terjadi. Reseptor insulin yang diaktifkan memulai kaskade reaksi biokimia, termasuk. fosforilasi protein lain di dalam sel. Reaksi pertama adalah fosforilasi empat protein, yang disebut substrat reseptor insulin (substrat reseptor insulin), IRS-1, IRS-2, IRS-3, dan IRS-4.

Efek farmakologis dari insulin. Insulin mempengaruhi hampir semua organ dan jaringan. Namun, target utamanya adalah hati, otot dan jaringan adiposa.

Insulin endogen adalah pengatur paling penting dari metabolisme karbohidrat, insulin eksogen adalah agen pereduksi gula spesifik. Efek insulin pada metabolisme karbohidrat adalah karena fakta bahwa itu meningkatkan transportasi glukosa melalui membran sel dan pemanfaatannya oleh jaringan, berkontribusi terhadap konversi glukosa menjadi glikogen di hati. Insulin, di samping itu, menghambat produksi glukosa endogen dengan menekan glikogenolisis (penguraian glikogen menjadi glukosa) dan glukoneogenesis (sintesis glukosa dari sumber non-karbohidrat - misalnya, dari asam amino, asam lemak). Selain hipoglikemik, insulin memiliki sejumlah efek lainnya.

Efek insulin pada metabolisme lemak dimanifestasikan dalam penghambatan lipolisis, yang mengarah pada penurunan aliran asam lemak bebas ke dalam aliran darah. Insulin mencegah pembentukan badan keton di dalam tubuh. Insulin meningkatkan sintesis asam lemak dan esterifikasi selanjutnya.

Insulin terlibat dalam metabolisme protein: meningkatkan transportasi asam amino melintasi membran sel, merangsang sintesis peptida, mengurangi konsumsi protein oleh jaringan, dan menghambat konversi asam amino menjadi asam keto.

Tindakan insulin disertai dengan aktivasi atau penghambatan sejumlah enzim: glikogen sintetase, piruvat dehidrogenase, hexokinase distimulasi, lipase (dan hidrolisis lipid jaringan adiposa, dan lipoprotein lipase, yang menurunkan kekeruhan serum setelah konsumsi makanan berlemak tinggi) dihambat.

Dalam pengaturan fisiologis biosintesis dan sekresi insulin oleh pankreas, konsentrasi glukosa dalam darah memainkan peran utama: dengan peningkatan kontennya, sekresi insulin meningkat, dan dengan penurunan itu melambat. Sekresi insulin, selain glukosa, dipengaruhi oleh elektrolit (terutama ion Ca 2+), asam amino (termasuk leusin dan arginin), glukagon, somatostatin.

Farmakokinetik. Sediaan insulin disuntikkan s / c, intramuskular atau intravena (di / in, hanya insulin kerja pendek yang diberikan, dan hanya pada prekoma dan koma diabetes). Tidak mungkin untuk masuk dalam / dalam suspensi insulin. Karena itu, suhu insulin harus pada suhu kamar insulin dingin diserap lebih lambat. Cara paling optimal untuk terapi insulin berkelanjutan dalam praktek klinis adalah sc.

Kelengkapan penyerapan dan timbulnya efek insulin tergantung pada tempat injeksi (biasanya insulin disuntikkan ke perut, paha, bokong, lengan atas), dosis (volume insulin yang disuntikkan), konsentrasi insulin dalam persiapan, dll.

Laju absorpsi insulin ke dalam darah dari tempat suntikan tergantung pada sejumlah faktor - seperti insulin, tempat suntikan, laju aliran darah lokal, aktivitas otot lokal, jumlah insulin yang disuntikkan (tidak lebih dari 12-16 U obat dianjurkan untuk disuntikkan ke satu tempat). Paling cepat, insulin memasuki darah dari jaringan subkutan dari dinding perut anterior, lebih lambat dari bahu, permukaan depan paha dan lebih lambat dari subscapularis dan bokong. Hal ini disebabkan oleh tingkat vaskularisasi jaringan lemak subkutan pada area yang terdaftar. Profil aksi insulin tunduk pada fluktuasi yang signifikan pada orang yang berbeda dan orang yang sama.

Dalam darah, insulin berikatan dengan alfa dan beta globulin, normalnya 5-25%, tetapi pengikatan dapat meningkat selama pengobatan karena munculnya antibodi serum (produksi antibodi terhadap insulin eksogen menyebabkan resistensi insulin; dengan penggunaan sediaan yang sangat murni, resistensi insulin jarang terjadi). ). T1/2 darah kurang dari 10 menit. Sebagian besar insulin yang dilepaskan ke aliran darah mengalami kerusakan proteolitik di hati dan ginjal. Ini cepat diekskresikan oleh ginjal (60%) dan hati (40%); kurang dari 1,5% diekskresikan dalam urin tidak berubah.

Sediaan insulin yang saat ini digunakan berbeda dalam beberapa cara, termasuk menurut sumber asal, durasi aksi, larutan pH (asam dan netral), adanya pengawet (fenol, kresol, fenol-kresol, metil paraben), konsentrasi insulin - 40, 80, 100, 200, 500 U / ml.

Klasifikasi. Insulin biasanya diklasifikasikan berdasarkan asalnya (sapi, babi, manusia, serta analog insulin manusia) dan durasi kerjanya.

Bergantung pada sumber produksi, insulin yang berasal dari hewan (terutama preparat insulin babi), preparasi insulin manusia semi-sintetik (diperoleh dari insulin babi dengan transformasi enzimatik), preparasi insulin manusia (rekombinan DNA, diproduksi oleh rekayasa genetika) dibedakan.

Untuk penggunaan medis, insulin sebelumnya diperoleh terutama dari pankreas sapi, kemudian dari kelenjar pankreas babi, mengingat bahwa insulin babi lebih dekat dengan insulin manusia. Karena insulin sapi, yang berbeda dari tiga asam amino manusia, sering menyebabkan reaksi alergi, saat ini insulin praktis tidak digunakan. Insulin babi, yang berbeda dari asam amino satu manusia, cenderung menyebabkan reaksi alergi. Dalam sediaan obat insulin, jika ada pemurnian yang tidak mencukupi, pengotor mungkin ada (proinsulin, glukagon, somatostatin, protein, polipeptida) yang dapat menyebabkan berbagai reaksi samping. Teknologi modern memungkinkan untuk memperoleh purifikasi (mono-puncak-kromatografi yang dimurnikan dengan pelepasan insulin "puncak"), sangat murni (komponen-mono) dan preparat insulin yang dikristalisasi. Dari persiapan insulin yang berasal dari hewan, preferensi diberikan pada insulin mono-puncak yang berasal dari pankreas babi. Insulin yang diperoleh dengan rekayasa genetika sepenuhnya konsisten dengan komposisi asam amino insulin manusia.

Aktivitas insulin ditentukan oleh metode biologis (sesuai dengan kemampuannya untuk menurunkan glukosa darah pada kelinci) atau dengan metode fisikokimia (dengan elektroforesis di atas kertas atau dengan kromatografi di atas kertas). Untuk satu unit tindakan, atau unit internasional, lakukan aktivitas 0,04082 mg insulin kristal. Pankreas manusia mengandung hingga 8 mg insulin (sekitar 200 U).

Sediaan insulin dibagi lagi menjadi obat pendek dan ultrashort - meniru sekresi fisiologis normal insulin oleh pankreas sebagai respons terhadap stimulasi, obat dengan durasi rata-rata dan obat kerja lama - meniru sekresi insulin basal (latar belakang), serta obat kombinasi (menggabungkan kedua tindakan).

Ada beberapa kelompok berikut:

Insulin kerja ultrashort (efek hipoglikemik berkembang 10-20 menit setelah injeksi s / c, puncak aksi tercapai rata-rata setelah 1-3 jam, durasi aksi 3-5 jam):

- insulin lispro (Humalog);

- insulin aspart (NovoRapid Penfill, NovoRapid FlexPen);

- insulin glulisine (apidra).

Insulin kerja pendek (awitan aksi biasanya setelah 30-60 menit; maksimal aksi setelah 2-4 jam; durasi aksi hingga 6-8 jam):

- insulin terlarut [rekayasa genetika manusia] (Actrapid HM, Gensulin R, Rinsulin R, Humulin Regular);

- insulin terlarut [semi-sintetik manusia] (Biogulin R, Humodar R);

- insulin larut [porcine monocomponent] (Actrapid MS, Monodar, Monosuinsulin MK).

Persiapan insulin jangka panjang - termasuk obat dengan durasi kerja rata-rata dan obat jangka panjang.

Insulin durasi aksi sedang (timbul setelah 1,5–2 jam; puncak setelah 3-12 jam; durasi 8–12 jam):

- Insulin-isophane [rekayasa genetika manusia] (Biosulin N, Gansulin N, Gensulin N, Insuman Bazal GT, NP Insuran, Protafan NM, NP Rinsulin, NPH Rinsulin, NPH Humulin);

- insulin-isophane [semi-sintetik manusia] (Biogulin N, Humodar B);

- insulin-isophane [porocine monocomponent] (Monodar B, Protafan MS);

- suspensi senyawa seng insulin (Monotard MS).

Insulin kerja panjang (timbul setelah 4-8 jam; puncak setelah 8-18 jam; durasi total 20-30 jam):

- insulin glargine (Lantus);

- insulin detemir (Levemir Penfill, Levemir FlexPen).

Persiapan insulin kombinasi (persiapan biphasic) (efek hipoglikemik dimulai 30 menit setelah pemberian s / c, mencapai maksimum setelah 2-8 jam dan berlangsung hingga 18-20 jam):

- insulin bifasik [manusia semi-sintetik] (Biogulin 70/30, Humodar K25);

- insulin bifasik [rekayasa genetika manusia] (Gansulin 30P, Gensulin M 30, Insuman Comb 25 GT, Mikstaard 30 NM, Humulin M3);

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

Insulin yang bekerja dengan ultrashort adalah analog insulin manusia. Diketahui bahwa insulin endogen dalam sel-β pankreas, serta molekul-molekul hormon dalam larutan insulin kerja-pendek yang dihasilkan dipolimerisasi dan bersifat hexamers. Ketika pemberian heksamerik s / c diserap perlahan dan konsentrasi puncak hormon dalam darah, mirip dengan pada orang sehat setelah makan, tidak mungkin dibuat. Analog insulin kerja pendek pertama, yang diserap dari jaringan subkutan 3 kali lebih cepat dari insulin manusia, adalah insulin lispro. Insulin lispro adalah turunan insulin manusia yang diperoleh dengan menukar dua residu asam amino dalam molekul insulin (lisin dan prolin pada posisi 28 dan 29 dari rantai-B). Modifikasi molekul insulin mengganggu pembentukan hexamers dan memberikan aliran obat yang cepat ke dalam darah. Hampir segera setelah injeksi s / c dalam jaringan, molekul lispro insulin dalam bentuk hexamers cepat berdisosiasi menjadi monomer dan masuk ke dalam darah. Analog insulin lain - insulin aspart - dibuat dengan mengganti prolin pada posisi B28 dengan asam aspartat bermuatan negatif. Seperti insulin lispro, setelah injeksi sc, juga cepat memecah menjadi monomer. Dalam insulin glulisine, penggantian asam amino asparagine insulin manusia pada posisi B3 untuk lisin dan lisin pada posisi B29 untuk asam glutamat juga berkontribusi pada penyerapan yang lebih cepat. Analog insulin kerja ultrashort dapat diberikan segera sebelum makan atau setelah makan.

Insulin kerja pendek (juga disebut soluble) adalah solusi dalam buffer dengan nilai pH netral (6.6-8.0). Mereka dimaksudkan untuk administrasi subkutan, lebih jarang - intramuskuler. Jika perlu, mereka juga diberikan secara intravena. Mereka memiliki efek hipoglikemik yang cepat dan relatif singkat. Efek setelah injeksi subkutan terjadi setelah 15-20 menit, mencapai maksimum setelah 2 jam; durasi total tindakan kira-kira 6 jam.Mereka digunakan terutama di rumah sakit selama pembentukan dosis insulin yang diperlukan untuk pasien, dan juga ketika efek cepat (mendesak) diperlukan - dalam koma diabetes dan precoma. Dengan / dalam pengenalan T1/2 membuat 5 mnt oleh karena itu pada koma ketoasidotik diabetes diabetik diberikan dalam / dalam drip. Sediaan insulin kerja pendek juga digunakan sebagai agen anabolik dan biasanya diresepkan dalam dosis kecil (4-8 IU 1-2 kali sehari).

Insulin dengan durasi aksi sedang kurang larut, mereka lebih lambat diserap dari jaringan subkutan, sebagai akibatnya mereka memiliki efek yang lebih lama. Tindakan yang berkepanjangan dari obat ini dicapai dengan kehadiran prolongator khusus - protamin (isophane, protaphan, basal) atau seng. Perlambatan penyerapan insulin dalam persiapan mengandung suspensi senyawa seng insulin, karena adanya kristal seng. Insulin NPH (netral protamine Hagedorn, atau isophane) adalah suspensi yang terdiri dari insulin dan protamin (protamin adalah protein yang diisolasi dari susu ikan) dalam rasio stoikiometrik.

Insulin kerja lama termasuk insulin glargine - analog insulin manusia, yang diperoleh dengan teknologi DNA rekombinan - obat insulin pertama yang tidak memiliki puncak aksi yang jelas. Insulin glargine diperoleh dengan dua modifikasi dalam molekul insulin: mengganti rantai-A (asparagine) dengan glisin pada posisi 21 dan menempelkan dua residu arginin ke terminal-C rantai-B. Obat ini adalah solusi yang jelas dengan pH 4. pH asam menstabilkan hexamers insulin dan memberikan penyerapan obat yang lama dan dapat diprediksi dari jaringan subkutan. Namun, karena pH asam, insulin glargine tidak dapat dikombinasikan dengan insulin kerja pendek yang memiliki pH netral. Satu suntikan insulin glargine memberikan kontrol glikemik non-puncak 24 jam. Kebanyakan persiapan insulin memiliki apa yang disebut. "Puncak" aksi, dicatat ketika konsentrasi insulin dalam darah mencapai maksimal. Insulin glargine tidak memiliki puncak yang jelas, karena dilepaskan ke dalam aliran darah dengan laju yang relatif konstan.

Sediaan insulin dari tindakan berkepanjangan tersedia dalam berbagai bentuk sediaan yang memiliki efek hipoglikemik dengan durasi yang berbeda (dari 10 hingga 36 jam). Efek berkepanjangan mengurangi jumlah injeksi harian. Mereka biasanya diproduksi dalam bentuk suspensi, diberikan hanya secara subkutan atau intramuskuler. Dalam keadaan koma diabetes dan pra-koma, obat yang berkepanjangan tidak digunakan.

Sediaan insulin kombinasi adalah suspensi yang terdiri dari insulin kerja pendek netral yang dapat larut dan insulin-isopana (durasi aksi sedang) dalam rasio tertentu. Kombinasi insulin ini dengan durasi kerja yang berbeda dalam satu sediaan memungkinkan pasien untuk menghemat dua suntikan dengan penggunaan obat yang terpisah.

Indikasi. Indikasi utama untuk penggunaan insulin adalah diabetes mellitus tipe 1, tetapi dalam kondisi tertentu juga ditentukan untuk diabetes mellitus tipe 2, termasuk. dengan resistensi terhadap agen hipoglikemik oral, dengan penyakit penyerta yang parah, dalam persiapan untuk intervensi bedah, koma diabetes, dengan diabetes pada wanita hamil. Insulin kerja pendek digunakan tidak hanya pada diabetes mellitus, tetapi juga dalam beberapa proses patologis lainnya, misalnya, pada kelelahan umum (sebagai agen anabolik), furunculosis, tirotoksikosis, pada penyakit lambung (atonia, gastroptosis), hepatitis kronis, dan bentuk primer sirosis hati serta dalam beberapa penyakit mental (pemberian insulin dalam dosis besar - yang disebut koma hipoglikemik); kadang-kadang digunakan sebagai komponen solusi "polarisasi" yang digunakan untuk mengobati gagal jantung akut.

Insulin adalah pengobatan khusus utama untuk diabetes mellitus. Pengobatan diabetes mellitus dilakukan sesuai dengan skema yang dikembangkan secara khusus dengan penggunaan persiapan insulin dengan durasi kerja yang berbeda. Pilihan obat tergantung pada tingkat keparahan dan karakteristik perjalanan penyakit, kondisi umum pasien dan kecepatan onset dan durasi tindakan penurunan gula obat.

Semua persiapan insulin digunakan tunduk pada kepatuhan wajib dengan rezim diet dengan pembatasan nilai energi makanan (dari 1.700 menjadi 3.000 kkal).

Dalam menentukan dosis insulin, mereka dipandu oleh tingkat glukosa puasa dan siang hari, serta tingkat glikosuria pada siang hari. Pemilihan dosis akhir dilakukan di bawah kendali pengurangan hiperglikemia, glikosuria, serta kondisi umum pasien.

Kontraindikasi. Insulin merupakan kontraindikasi pada penyakit dan kondisi yang terjadi dengan hipoglikemia (misalnya, insulinoma), pada penyakit akut pada hati, pankreas, ginjal, tukak lambung dan duodenum, defek jantung dekompensasi, defisiensi jantung koroner akut, dan beberapa penyakit lainnya.

Gunakan selama kehamilan. Perawatan obat utama untuk diabetes mellitus selama kehamilan adalah terapi insulin, yang dilakukan di bawah pengawasan ketat. Dalam kasus diabetes mellitus tipe 1, perawatan insulin dilanjutkan. Dalam kasus diabetes mellitus tipe 2, obat hipoglikemik oral dibatalkan dan terapi diet dilakukan.

Gestational diabetes mellitus (diabetes hamil) adalah kelainan metabolisme karbohidrat yang pertama kali terjadi selama kehamilan. Diabetes melitus gestasional dikaitkan dengan peningkatan risiko kematian perinatal, insidensi malformasi kongenital, serta risiko perkembangan diabetes 5-10 tahun setelah melahirkan. Perawatan diabetes gestasional dimulai dengan diet. Jika terapi diet tidak efektif, insulin digunakan.

Untuk pasien dengan diabetes mellitus yang sudah ada sebelumnya atau sebelumnya, penting untuk mempertahankan regulasi yang memadai dari proses metabolisme sepanjang kehamilan. Kebutuhan akan insulin dapat menurun pada trimester pertama kehamilan dan meningkat pada trimester kedua dan ketiga. Selama persalinan dan segera setelah mereka, kebutuhan akan insulin dapat menurun secara dramatis (risiko hipoglikemia meningkat). Dalam kondisi ini, pemantauan glukosa darah yang cermat sangat penting.

Insulin tidak menembus penghalang plasenta. Namun, antibodi IgG ibu terhadap insulin melewati plasenta dan cenderung menyebabkan hiperglikemia pada janin dengan menetralkan insulin yang dikeluarkan darinya. Di sisi lain, disosiasi kompleks insulin - antibodi yang tidak diinginkan dapat menyebabkan hiperinsulinemia dan hipoglikemia pada janin atau bayi baru lahir. Terlihat bahwa transisi dari sediaan insulin sapi / babi ke sediaan monokomponen disertai dengan penurunan titer antibodi. Dalam hal ini, selama kehamilan, dianjurkan untuk menggunakan hanya persiapan insulin manusia.

Analog insulin (seperti agen lain yang baru dikembangkan) diresepkan dengan hati-hati selama kehamilan, meskipun tidak ada bukti yang dapat diandalkan tentang efek samping. Sesuai dengan rekomendasi yang diterima secara umum dari FDA (Food and Drug Administration), yang menentukan kemungkinan menggunakan obat selama kehamilan, persiapan insulin untuk efek pada janin termasuk dalam kategori B (studi reproduksi pada hewan tidak mengungkapkan efek buruk pada janin, dan studi yang terkontrol secara ketat pada wanita hamil). wanita tidak dilakukan) atau ke kategori C (studi reproduksi hewan mengungkapkan efek buruk pada janin, dan studi yang memadai dan terkontrol dengan baik pada wanita hamil tidak dilakukan, tetapi potensi manfaat yang terkait dengan penggunaan obat pada wanita hamil dapat membenarkan penggunaannya, meskipun ada kemungkinan risiko). Jadi, lizpro insulin milik kelas B, dan insulin aspart dan insulin glargine - milik kelas C.

Komplikasi terapi insulin. Hipoglikemia. Pengenalan dosis terlalu tinggi, serta kurangnya asupan karbohidrat dengan makanan dapat menyebabkan keadaan hipoglikemik yang tidak diinginkan, koma hipoglikemik dapat berkembang dengan hilangnya kesadaran, kejang dan depresi aktivitas jantung. Hipoglikemia juga dapat berkembang karena aksi faktor tambahan yang meningkatkan sensitivitas insulin (misalnya, insufisiensi adrenal, hipopituitarisme) atau meningkatkan penyerapan glukosa oleh jaringan (olahraga).

Gejala awal hipoglikemia, yang sebagian besar terkait dengan aktivasi sistem saraf simpatis (gejala adrenergik) termasuk takikardia, keringat dingin, tremor, dengan aktivasi sistem parasimpatis - rasa lapar yang hebat, mual, dan kesemutan di bibir dan lidah. Pada tanda pertama hipoglikemia, tindakan segera harus diambil: pasien harus minum teh manis atau makan beberapa gumpalan gula. Pada koma hipoglikemik, larutan glukosa 40% dalam jumlah 20-40 ml atau lebih disuntikkan ke dalam vena sampai pasien meninggalkan keadaan koma (biasanya tidak lebih dari 100 ml). Hipoglikemia juga dapat dihilangkan dengan pemberian glukagon intramuskular atau subkutan.

Peningkatan berat badan selama terapi insulin dikaitkan dengan eliminasi glukosuria, peningkatan kandungan kalori makanan, peningkatan nafsu makan dan stimulasi lipogenesis di bawah aksi insulin. Jika Anda mengikuti prinsip nutrisi, efek samping ini bisa dihindari.

Penggunaan obat-obatan hormon modern yang sangat murni (terutama persiapan insulin manusia yang direkayasa secara genetis) relatif jarang mengarah pada pengembangan resistensi insulin dan alergi, tetapi kasus-kasus seperti itu tidak dikecualikan. Perkembangan reaksi alergi akut membutuhkan terapi desensitisasi segera dan penggantian obat. Ketika mengembangkan reaksi terhadap sediaan insulin sapi / babi, mereka harus diganti dengan sediaan insulin manusia. Reaksi lokal dan sistemik (pruritus, ruam lokal atau sistemik, pembentukan nodul subkutan di tempat injeksi) dikaitkan dengan pemurnian insulin yang tidak memadai dari kotoran atau menggunakan insulin sapi atau babi, yang berbeda dalam urutan asam amino dari manusia.

Reaksi alergi yang paling sering adalah kulit, antibodi yang diperantarai IgE. Kadang-kadang, reaksi alergi sistemik diamati, serta resistensi insulin dimediasi oleh antibodi IgG.

Visi kabur Gangguan pembiasan transien mata terjadi pada awal terapi insulin dan menghilang dengan sendirinya dalam 2-3 minggu.

Edema. Pada minggu-minggu pertama terapi, edema kaki transien juga terjadi karena retensi cairan, yang disebut. pembengkakan insulin.

Reaksi lokal termasuk lipodistrofi di tempat suntikan berulang (komplikasi yang jarang terjadi). Alokasikan lipoatrofi (hilangnya deposit lemak subkutan) dan lipohipertrofi (peningkatan endapan lemak subkutan). Kedua negara ini memiliki sifat yang berbeda. Lipoatrofi - reaksi imunologis, terutama karena pemberian sediaan insulin asal hewan yang dimurnikan dengan buruk, kini praktis tidak ditemukan. Lipohipertrofi berkembang dengan menggunakan sediaan insulin manusia yang sangat murni dan dapat terjadi jika teknik injeksi terganggu (sediaan dingin, alkohol berada di bawah kulit), dan juga karena aksi lokal anabolik sediaan itu sendiri. Lipohypertrophy menciptakan cacat kosmetik yang menjadi masalah bagi pasien. Selain itu, karena cacat ini, penyerapan obat terganggu. Untuk mencegah perkembangan lipohipertrofi, dianjurkan untuk terus-menerus mengubah tempat injeksi dalam area yang sama, menyisakan setidaknya 1 cm antara dua tusukan.

Mungkin ada reaksi lokal seperti rasa sakit di lokasi pemberian.

Interaksi Persiapan insulin dapat dikombinasikan satu sama lain. Banyak obat dapat menyebabkan hipo atau hiperglikemia, atau mengubah reaksi pasien dengan diabetes mellitus terhadap pengobatan. Anda harus mempertimbangkan interaksi, mungkin dengan penggunaan simultan insulin dengan obat lain. Alpha-blocker dan beta-adrenomimetiki meningkatkan sekresi insulin endogen dan meningkatkan efek obat. Efek hipoglikemik dari insulin ditingkatkan oleh agen hipoglikemik oral, salisilat, MAO inhibitor (termasuk furazolidone, procarbazine, selegilin), inhibitor ACE, bromocriptine, octreotide, sulfanilamides, steroid anabolik (terutama oksandrolon, metandienon, steroid, terapi dan terapi, terapi dan terapi, terapi, terapi, dan steroid). untuk glukagon, yang menyebabkan hipoglikemia, terutama dalam kasus resistensi insulin; Anda mungkin perlu mengurangi dosis insulin), analog somatostatin, guanetidine, dizo piramida, clofibrate, ketoconazole, persiapan lithium, mebendazole, pentamidine, pyridoxine, propoxyphene, phenylbutazone, fluoxetine, theophilin, fenfluramine, preparat lithium, preparat kalsium, preparat kalsium, tetrasiklin. Chloroquine, quinidine, quinine mengurangi degradasi insulin dan dapat meningkatkan konsentrasi insulin dalam darah dan meningkatkan risiko hipoglikemia.

Inhibitor Carboanhydrase (terutama acetazolamide), dengan merangsang sel-sel β pankreas, meningkatkan pelepasan insulin dan meningkatkan sensitivitas reseptor dan jaringan terhadap insulin; walaupun penggunaan simultan obat-obatan ini dengan insulin dapat meningkatkan efek hipoglikemik, efeknya mungkin tidak dapat diprediksi.

Sejumlah obat menyebabkan hiperglikemia pada orang sehat dan memperburuk perjalanan penyakit pada pasien diabetes. Efek hipoglikemik dari insulin melemah: obat antiretroviral, asparaginase, kontrasepsi hormonal oral, glukokortikoid, diuretik (thiazide, asam ethacrynic), heparin, antagonis H2-reseptor, sulfinpirazon, antidepresan trisiklik, dobutamin, isoniazid, kalsitonin, niasin, simpatomimetik, danazol, klonidin, BKK, diazoksida, morfin, fenitoin, somatotropin, hormon tiroid, fenotiazin, etanol, fenotoin, nikotoksin, etanol, nikotin, etanol, nikotin, etanol, natrium

Glukokortikoid dan epinefrin memiliki efek sebaliknya terhadap insulin pada jaringan perifer. Dengan demikian, pemberian jangka panjang glukokortikoid sistemik dapat menyebabkan hiperglikemia, hingga dan termasuk diabetes mellitus (diabetes steroid), yang dapat terjadi pada sekitar 14% pasien yang menggunakan kortikosteroid sistemik selama beberapa minggu atau dengan penggunaan jangka panjang kortikosteroid topikal. Beberapa obat menghambat sekresi insulin secara langsung (fenitoin, klonidin, diltiazem) atau dengan mengurangi cadangan kalium (diuretik). Hormon tiroid mempercepat metabolisme insulin.

Yang paling signifikan dan sering mempengaruhi kerja insulin beta-blocker, agen hipoglikemik oral, glukokortikoid, etanol, salisilat.

Etanol menghambat glukoneogenesis di hati. Efek ini diamati pada semua orang. Dalam hal ini, harus diingat bahwa penyalahgunaan minuman beralkohol pada latar belakang terapi insulin dapat menyebabkan perkembangan keadaan hipoglikemik yang parah. Sejumlah kecil alkohol yang diminum bersama makanan biasanya tidak menyebabkan masalah.

Beta-blocker dapat menghambat sekresi insulin, mengubah metabolisme karbohidrat dan meningkatkan resistensi perifer terhadap insulin, yang mengarah pada hiperglikemia. Namun, mereka juga dapat menghambat efek katekolamin pada glukoneogenesis dan glikogenolisis, yang berhubungan dengan risiko reaksi hipoglikemik parah pada pasien diabetes. Selain itu, salah satu beta-adrenergik blocker dapat menutupi gejala adrenergik yang disebabkan oleh penurunan kadar glukosa darah (termasuk tremor, palpitasi), sehingga mengganggu pengakuan hipoglikemia tepat waktu pasien. Beta selektif1-blocker adrenergik (termasuk acebutolol, atenolol, betaxolol, bisoprolol, metoprolol) menunjukkan efek ini pada tingkat yang lebih rendah.

NSAID dan salisilat dosis tinggi menghambat sintesis prostaglandin E (yang menghambat sekresi insulin endogen) dan dengan demikian meningkatkan sekresi basal insulin, meningkatkan sensitivitas β-sel pankreas terhadap glukosa; efek hipoglikemik dengan penggunaan simultan mungkin memerlukan penyesuaian dosis NSAID atau salisilat dan / atau insulin, terutama dengan penggunaan jangka panjang.

Sejumlah besar persiapan insulin saat ini sedang diproduksi, termasuk. berasal dari pankreas hewan dan disintesis oleh rekayasa genetika. Persiapan pilihan untuk terapi insulin adalah rekayasa insulin manusia yang sangat murni rekayasa dengan antigenisitas minimal (aktivitas imunogenik), serta analog insulin manusia.

Sediaan insulin diproduksi dalam botol kaca, ditutup rapat dengan sumbat karet dengan aluminium berjalan, dalam apa yang disebut khusus. jarum suntik insulin atau pena jarum suntik. Saat menggunakan pena jarum suntik, sediaan berada dalam tabung khusus (isi ulang).

Bentuk intranasal dari insulin dan persiapan insulin untuk pemberian oral sedang dikembangkan. Dengan kombinasi insulin dengan deterjen dan pemberian dalam bentuk aerosol pada mukosa hidung, tingkat plasma efektif tercapai secepat dengan pemberian bolus IV. Sediaan insulin intranasal dan oral sedang dikembangkan atau sedang menjalani uji klinis.

Baca Lebih Lanjut Tentang Diabetes

Gejala Diabetes

Indeks Glikemik