З чого роблять інсулін (виготовлення, виробництво, одержання, синтезування)

Інсулін є життєво важливим лікарським препаратом, він справив справжню революцію в житті багатьох людей, що страждають цукровим діабетом.

У всій історії медицини та фармації 20 століття можна виділити, мабуть, тільки одну групу медикаментів, що мають таку ж важливість – це антибіотики. Вони, так само як і інсулін, дуже швидко увійшли в медицину і допомогли врятувати багато людських життів.

День боротьби проти цукрового діабету відзначається з ініціативи Всесвітньої Організації охорони Здоров’я щороку, починаючи з 1991 року в день народження канадського фізіолога Ф. Бантінга, який відкрив гормон інсулін разом з Дж.Дж.Маклеодом. Давайте розглянемо, як отримують роблять цей гормон.

Чим відрізняються препарати інсуліну один від одного

  1. Ступінь очищення.
  2. Джерело отримання – буває свинячий, бичачий, людський інсулін.
  3. Додаткові компоненти, що входять в розчин препарату – консерванти, пролонгатори дії та інші.
  4. Концентрація.
  5. рН розчину.
  6. Можливість змішування препаратів короткої та подовженої дії.

Інсулін є гормон, який виробляється спеціальними клітинами підшлункової залози. Він є двохланцюговим білком, до складу якого включено 51 амінокислота.

У світі щорічно використовується близько 6 мільярдів одиниць інсуліну (1 одиниця – це 42 мкг речовини). Виробництво інсуліну є високотехнологічним і здійснюється тільки промисловими способами.

Джерела отримання інсуліну

В даний час у залежності від джерела одержання виділяють свинячий інсулін і препарати людського інсуліну.

Свинячий інсулін зараз має дуже високий ступінь очищення, володіє хорошим цукрознижуючу ефектом, на нього практично не буває алергії.

Препарати інсуліну людини повністю відповідають за хімічною будовою людського гормону. Вони виробляються зазвичай шляхом біосинтезу із застосуванням генно-інженерних технологій.

Великі фірми виробники використовують такі методики виробництва, які гарантують відповідність продукції всім стандартам якості. Великих відмінностей у дії людського та свинячого монокомпонентного інсуліну (тобто високоочищеного) не виявлено, у відношенні імунної системи, за даними багатьох досліджень, різниця мінімальна.

Допоміжні компоненти, використовувані при виробництві інсуліну

У флаконі з препаратом міститься розчин, що містить не тільки сам гормон інсулін, але також і інші сполуки. Кожна з них відіграє свою певну роль:

  • продовження дії препарату;
  • дезінфекція розчину;
  • наявність буферних властивостей розчину та підтримання нейтрального рН (кислотно-лужний баланс).
  • Продовження дії інсуліну

    Для створення інсуліну продовженої дії до розчину звичайного інсуліну додають одне з двох сполук – цинк або протамин. Залежно від цього всі інсуліни можна розділити на дві групи:

  • протамин-інсуліни – протафан, інсуман базал, НПХ, хумулін М;
  • цинк-інсуліни – інсулін-цинк-суспензії моно-тард, стрічці, хумулін-цинк.
  • Протамин являє собою білок, але побічні реакції у вигляді алергії на нього бувають дуже рідко.

    Для створення нейтрального середовища розчину до нього додають фосфатний буфер. При цьому потрібно пам’ятати, що інсулін, що містить фосфати, категорично заборонено поєднувати з інсулін-цинк-суспензією (ИЦС), так як фосфат цинку при цьому випадає в осад, і дія цинк-інсуліну коротшає самим непередбачуваним чином.

    Дезінфікуючі компоненти

    Знезаражувальним дією володіють деякі з сполук, які за фармако-технологічним критеріям і так повинні бути введені в препарат. До них відносяться крезол та фенол (обидва вони мають специфічний запах), а ще метилпарабензоат (метилпарабен), у якого запах відсутній.

    Читайте:   Ретроцеребеллярная кіста головного мозку

    Введення якого-небудь з даних консервантів і зумовлює специфічний запах деяких препаратів інсуліну. Всі консерванти в кількості, в якому вони знаходяться в препаратах інсуліну, не мають якого-небудь негативного впливу.

    У протамин-інсуліни зазвичай включають крезол або фенол. В розчини ИЦС фенол додавати не можна, тому що він змінює фізичні властивості частинок гормону. У ці препарати містять метилпарабен. Також антимікробну дію мають іони цинку, що знаходяться в розчині.

    Завдяки такій багатоступінчастої антибактеріальної захисту з допомогою консервантів запобігається розвиток можливих ускладнень, причиною яких могло б стати бактеріальне обсіменіння при багаторазовому введенні голки у флакон з розчином.

    За рахунок наявності такого механізму захисту пацієнт може використовувати для підшкірних ін’єкцій препарату один і той же шприц протягом 5 – 7 днів (за умови, що шприц використовує тільки він один). Більш того, консерванти дають можливість не використовувати спирт для обробки шкіри перед ін’єкцією, але знову ж тільки в тому випадку, якщо хворий робить ін’єкцію сам собі шприц з тонкою голкою (інсуліновим).

    Калібрування інсулінових шприців

      Из чего делают инсулин (изготовление, производство, получение, синтезирование)У перших препаратах інсуліну в одному мл розчину містилося тільки дона одиниця гормону. Пізніше концентрацію збільшили. Більша частина препаратів інсуліну у флаконах, застосовуваних у Росії, містить в 1 мл розчину 40 од. Флакони при цьому зазвичай маркуються символом U-40 або 40 од/мл

    Інсулінові шприци для широкого використання призначаються, як раз, для такого інсуліну та їх калібрування здійснена за наступним принципом: при наборі шприцом 0,5 мл розчину людина набирає 20 одиниць, 0,35 мл відповідає 10 одиницям і так далі.

    Кожна позначка на шприці дорівнює певного обсягу, і хворий вже знає, скільки одиниць в цьому об’ємі міститься. Таким чином, калібрування шприців являє собою градуювання за обсягом препарату, розраховану на застосування інсулін U-40. 4 одиниці інсуліну містяться в 0,1 мл, 6 одиниць – 0,15 мл препарату і так далі до 40 одиниць, які відповідають 1 мл розчину.

    У деяких країнах застосовується інсулін, 1 мл якого містить 100 одиниць (U-100). Для таких препаратів випускаються спеціальні інсулінові шприци, які схожі на ті, що були розглянуті вище, але на них нанесена інша калібрування.

    Вона враховує саме цю концентрацію (вона в 2,5 рази перевищує стандартну). При цьому доза інсуліну для пацієнта, природно, залишається колишньою, так як вона задовольняє потребу організму в конкретному кількості інсуліну.

    Тобто якщо раніше хворий використав препарат U-40 і в добу вводив 40 одиниць гормону, то ці ж 40 одиниць він має отримувати і при ін’єкціях інсуліну U-100, але вводити його в кількості в 2,5 рази менше. Тобто ті ж 40 одиниць будуть міститися в 0,4 мл розчину.

    Читайте:   Шипшина при панкреатиті: чи можна пити відвари і настої

    На жаль, не всі лікарі і тим більше хворі цукровим діабетом про це знають. Перші труднощі почалися, коли деякі з пацієнтів перейшли на використання ін’єкторів інсуліну (шприц-ручки), в яких застосовуються пенфиллы (спеціальні картриджі), що містять інсулін U-40.

    Якщо в такий шприц набрати розчин з маркуванням U-100, приміром, до позначки 20 одиниць (тобто 0,5 мл), то в цьому обсязі буде міститися цілих 50 одиниць препарату.

      Из чего делают инсулин (изготовление, производство, получение, синтезирование)Кожен раз, наповнюючи інсуліном U-100 звичайні шприци і дивлячись при цьому на відсічення одиниць, людина буде набирати дозу 2,5 рази більшу, ніж та, що показана на рівні даної позначки. Якщо ні лікар, ні пацієнт своєчасно не помітять цю помилку, то висока ймовірність розвитку тяжкої гіпоглікемії з-за постійної передозування препарату, що на практиці нерідко і відбувається.

    З іншого боку, іноді зустрічаються інсулінові шприци, відкаліброване саме для препарату U-100. Якщо такий шприц помилково наповнити звичним багатьом розчином U-40, то доза інсуліну у шприці буде в 2,5 рази менше, ніж та, яка написана близько відповідної позначки на шприці.

    В результаті цього можливо на перший погляд незрозуміле підвищення глюкози в крові. Насправді, звичайно, все цілком логічно – для кожної концентрації препарату необхідно використовувати відповідний шприц.

    У деяких країнах, наприклад у Швейцарії, був ретельно продуманий план, відповідно до якого було здійснено грамотний перехід на препарати інсуліну з маркуванням U-100. Але це вимагає тісного контакту всіх зацікавлених сторін: лікарів багатьох спеціальностей, пацієнтів, медсестер з усіх відділень, фармацевтів-виробників, органів влади.

    В нашій країні дуже складно здійснити перехід всіх пацієнтів на використання інсулін U-100, тому що, швидше за все, це призведе до збільшення кількості помилок при визначенні дози.

    Спільне застосування інсулінів короткої та подовженої дії

    У сучасній медицині лікування цукрового діабету, особливо першого типу, зазвичай відбувається з використанням комбінації двох типів інсуліну – короткої та пролонгованої дії.

    Для пацієнтів було б набагато зручніше, якби препарати з різною тривалістю дії можна було поєднувати в одному шприці і вводити одночасно, щоб уникнути подвійного проколу шкіри.

    Багато лікарі не знають, чим визначається можливість змішування різних інсулінів. В основі цього лежить хімічна і галеновая (визначається складом) сумісність інсулінів продовженого та короткої дії.

    Дуже важливо, щоб при змішуванні двох типів препаратів швидкий початок дії короткого інсуліну не розтягувалося і не зникало.

    Доведено, що препарат короткої дії можна комбінувати в одній ін’єкції з протамин-інсуліном, при цьому початок роботи короткого інсуліну не відкладається, тому що не відбувається зв’язування розчинного інсуліну з протамином.

      Из чего делают инсулин (изготовление, производство, получение, синтезирование)При цьому виробник препарату не має ніякого значення. Наприклад, інсулін актрапид можна з’єднувати з хумулином Н або протафаном. Більш того, суміші цих препаратів можна зберігати.

    Щодо препаратів цинк-інсуліну давно встановлено, що інсулін-цинк-суспензію (кристалічну) не можна поєднувати з коротким інсуліном, так він зв’язується з надлишком іонів цинку і трансформується в подовжений інсулін, іноді частково.

    Читайте:   Кисіль при панкреатиті: правила приготування корисного напою

    Деякі хворі спочатку вводять препарат короткої дії, потім, не виймаючи голки з-під шкіри, трохи змінюють її напрямок, і вводять через неї ж цинк-інсулін.

    За такого способу введення проводилося досить мало наукових досліджень, тому не можна виключати той факт, що в деяких випадках при такому способі ін’єкції під шкірою може утворюватися комплекс цинк-інсуліну і препарату короткої дії, що призводить до порушення всмоктування останнього.

    Тому краще вводити короткий інсулін зовсім окремо від цинк-інсуліну, робити дві окремі ін’єкції в ділянки шкіри, що знаходяться один від одного на відстані не менш 1 див це не зручно, чого не сказати про стандартному прийомі.

    Об’єднані інсуліни

    Зараз фармацевтичною промисловістю випускаються комбіновані препарати, що містять інсулін короткої дії разом з протамин-інсуліном у суворо певному процентному співвідношенні. До таких препаратів відносяться:

  • микстард,
  • актрафан,
  • інсуман комб.
  • Найбільш ефективними є комбінації, в яких співвідношення короткого і продовженого інсуліну становить 30:70 або 25:75. Це співвідношення завжди вказується в інструкції по застосуванню кожного конкретного препарату.

    Такі препарати краще всього підійдуть для людей, які дотримуються постійний режим харчування, що мають регулярну рухову активність. Наприклад, їх часто використовують літні хворі діабетом другого типу.

      Из чего делают инсулин (изготовление, производство, получение, синтезирование)Об’єднані інсуліни не підходять для здійснення так званої «гнучкої» інсулінотерапії, коли виникає необхідність постійно змінювати дозування інсуліну короткої дії.

    Наприклад, це потрібно робити при зміні кількості вуглеводів у продуктах харчування, зменшення або посилення фізичної активності і т. д. При цьому доза базального інсуліну (пролонгованої) практично не змінюється.

    Цукровий діабет посідає третє місце на планеті за поширеністю. Він відстає тільки від серцево-судинних хвороб та онкології. За різними даними кількість хворих на діабет у світі становить від 120 до 180 мільйонів осіб (приблизно 3% від усіх жителів Землі). За деякими прогнозами кожні 15 років кількість хворих буде зростати в два рази.

    Щоб проводити ефективну інсулінотерапію досить мати всього один препарат, інсулін короткої дії і пролонгований один інсулін, їх дозволено поєднувати один з одним. Також в деяких випадках (в основному для хворих літнього віку) виникає необхідність у препараті комбінованої дії.

    Сучасні рекомендації визначають такі критерії, за якими потрібно вибирати препарати інсуліну:

    1. Висока ступінь очищення.
    2. Можливість змішування з іншими видами інсуліну.
    3. Нейтральний рівень рН.
    4. Препарати з розряду продовжених інсулінів повинні мати тривалість дії від 12 до 18 годин, щоб достатньо було їх вводити 2 рази на добу.