Из чего изготавливают инсулин

Из чего делают инсулин?

Отличия разных видов инсулина

Инсулин – препарат, который помогает жить полноценной жизнью людям, страдающим сахарным диабетом. На сегодняшний день фармацевтический рынок предлагает множество медикаментов для диабетиков. Хотя они оказывают аналогичное действие, все же имеют отличая:

• Кислотно-щелочным балансом раствора
• Концентрацией активного компонента
• Наличием дополнительных составляющих
• Источником (получение инсулина осуществляется с применением человеческого ресурса или же животного сырья)
• Уровнем очистки.
• Механизмом действия (длительного, средней длительности, короткого, ультракороткого действия инсулины).

Стоит учитывать, что возможно сочетание нескольких препаратов. Достаточно проблематично осуществлять комбинированную постановку инъекций короткого действия и длительного действия с соблюдением назначенной терапевтической схемы. Прием этих лекарств друг с другом должен осуществляться под контролем врача.

Подробнее о видах инсулина можно узнать здесь.

Источники для получения гормона

Производство инсулина – сложный процесс, основным компонентом является:

• Сырье животного происхождения. Получение необходимых компонентов осуществляется в результате обработки поджелудочной железы КРС и свиней. В бычьем имеется три «ненужных» аминокислоты, которые по структуре отличаются от человеческой. Именно поэтому могут провоцировать развитие стойкой аллергии. Свиной гормон поджелудочной железы отличается лишь 1 аминокислотой в сравнении со структурой человеческого, поэтому считается более безопасным. Чем лучше будет очищен биологический продукт, тем меньше вызовет негативных реакций.
• Человеческие ресурсы. Лекарство из этой группы изготовляется по очень сложным технологиям. Некоторые фармацевтические концерны нашли способ изготовления инсулина с использованием специфических бактерий. Также довольно распространенными являются способы ферментативной трансформации с целью изготовления полусинтетических гормональных средств. Существует и другая технология, которая подразумевает применение инновационного метода в генной инженерии, его результатом является получения особых ДНК-рекомбинантных составов с инсулином.

Как получали препараты на основе инсулина

Не каждому пациенту известно, как именно получают инсулин, в этом процессе важное значение имеет тип самого сырья и степень его очистки. Средства, которые получены из продуктов животного происхождения, на сегодняшний день считаются устаревшими, так как изготавливаются по старой технологии. Эти медикаменты не отличаются высоким качеством, так как компоненты не проходят глубокую очистку.

Первые инсулиносодержащие лекарства довольно плохо переносились, так как в них содержался проинсулин. Инъекции таким гормональным средством провоцировали различные побочные реакции у больных детей, а также престарелых пациентов. Позднее, благодаря усовершенствованию технологий очистки, удалось удалить проинсулин из раствора. От применения бычьего инсулина пришлось полностью отказаться в связи развитием обширной побочной симптоматики.

На сегодняшний день усовершенствованные препараты не содержат нежелательных примесей. Среди лекарств животного происхождения одним из лучших считается монопиковый продукт, он изготавливается с выработкой так называемого «пика» гормонального вещества.

Роль вспомогательных веществ

Изготовление любого фармацевтического средства не проходит без использования вспомогательных веществ.

Инсулиносодержащие препараты могут включать:

• Компоненты с дезинфицирующими свойствами
• Составляющие, которые обеспечивают пролонгацию воздействия
• Вещества, которые позволяют стабилизировать кислотность раствора.

Благодаря использованию дополнительных компонентов удается улучшить химические характеристики лекарства и достичь высокого уровня очистки.

Препарат, содержащий инсулин, должен не только поддерживать оптимальный показатель сахара в крови пациента, но и не оказывать вред другим органов, а также тканям человеческого тела.

Стоит отметить, что инсулиновая терапия с применением современных препаратов проходит без серьезных осложнений. Выбрать необходимое лекарство и оптимальную схему применения поможет лечащий врач. Возможно, в дальнейшем потребуется перейти на применение другого препарата в связи с проявлением побочных реакций.

Из чего производят инсулин

Инсулин – это основное лекарство для лечения больных сахарным диабетом 1 типа. Иногда он также используется для стабилизации состояния пациента и улучшения его самочувствия при втором типе заболевания. Это вещество по своей природе является гормоном, который способен в малых дозах влиять на обмен углеводов.

В норме поджелудочная железа вырабатывает достаточное количество инсулина, который помогает поддерживать физиологический уровень сахара в крови. Но при серьезных эндокринных нарушениях единственным шансом помочь больному часто становятся именно инъекции инсулина. Принимать его перорально (в виде таблеток), к сожалению, нельзя, поскольку он полностью разрушается в пищеварительном тракте и утрачивает биологическую ценность.

Варианты получения инсулина для использования в медицинской практике

Многие диабетики наверняка хоть раз задавались вопросом, из чего делают инсулин, который применяется в медицинских целях? В настоящее время чаще всего это лекарство получают с помощью методов генной инженерии и биотехнологии, но иногда его извлекают из сырья животного происхождения.

Препараты, получаемые из сырья животного происхождения

Получение этого гормона из поджелудочной железы свиней и крупного рогатого скота – старая технология, которая сегодня используется довольно редко. Это связано с невысоким качеством получаемого лекарства, его склонностью вызывать аллергические реакции и недостаточной степенью очистки. Дело в том, что, поскольку гормон – это белковое вещество, оно состоит из определенного набора аминокислот.

В начале и середине 20 столетия, когда аналогичных препаратов не существовало, даже такой инсулин стал прорывом в медицине и позволил вывести лечение диабетиков на новый уровень. Гормоны, полученные таким методом, снижали сахар крови, правда, при этом они часто вызывали побочные эффекты и аллергию. Отличия в составе аминокислот и примеси в лекарстве сказывались на состоянии пациентов, особенно это проявлялось у более уязвимых категорий больных (детей и пожилых людей). Еще одна причина плохой переносимости такого инсулина – наличие его неактивного предшественника в лекарстве (проинсулина), избавиться от которого в данной вариации лекарства было невозможно.

В наше время существуют усовершенствованные свиные инсулины, которые лишены этих недостатков. Их получают из поджелудочной железы свиньи, но после этого поддают дополнительной обработке и очистке. Они являются многокомпонентными и содержат в своем составе вспомогательные вещества.

Такие лекарства переносятся пациентами гораздо лучше и практически не вызывают побочных реакций, они не угнетают иммунитет и эффективно снижают сахар в крови. Бычий инсулин на сегодняшний день в медицине не используется, так как из-за своей чужеродной структуры он отрицательно влияет на иммунную и другие системы организма человека.

Генноинженерный инсулин

Человеческий инсулин, который применяется для диабетиков, в промышленном масштабе получают двумя способами:

• с помощью ферментативной обработки свиного инсулина;
• с использованием генномодифицированных штаммов кишечной палочки или дрожжей.

При физико-химическом изменении молекулы свиного инсулина под действием специальных ферментов становятся идентичными инсулину человека. Аминокислотный состав полученного препарата ничем не отличается от состава натурального гормона, который вырабатывается в организме людей. В процессе производства лекарство проходит высокую очистку, поэтому не вызывает аллергических реакций и других нежелательных проявлений.

Но чаще всего инсулин получают с помощью модифицированных (генетически измененных) микроорганизмов. Бактерии или дрожжи с помощью биотехнологических методов изменены таким образом, что могут сами производить инсулин.

Существует 2 методики подобного получения инсулина. Первая из них основана на использовании двух разных штаммов (видов) какого-то одного микроорганизма. Каждый из них синтезирует только одну цепь молекулы ДНК гормона (всего их две, и они спирально закручены между собой). Затем эти цепи соединяются, и в полученном растворе уже можно отделить активные формы инсулина от тех, которые не несут никакого биологического значения.

Второй способ получения лекарства с помощью кишечной палочки или дрожжей основан на том, что микроб сначала производит неактивный инсулин (то есть его предшественник – проинсулин). Потом с помощью ферментативной обработки эту форму активируют и используют в медицине.

Все эти процессы обычно автоматизированы, воздух и все соприкасающиеся поверхности с ампулами и флаконами стерильны, а линии с оборудованием герметично закрыты.

Методы биотехнологии дают возможность ученым думать об альтернативных решениях проблемы сахарного диабета. Например, на сегодняшний день проводятся доклинические исследования производства искусственных бета-клеток поджелудочной железы, которые могут быть получены с помощью методов генной инженерии. Возможно, в будущем их будут использовать для улучшения функционирования этого органа у больного человека.

Дополнительные компоненты

Производство инсулина без вспомогательных веществ в современном мире практически невозможно представить, ведь они позволяют улучшить его химические свойства, продлить время действия и достичь высокой степени чистоты.

По своим свойствам все дополнительные ингредиенты можно разделить на такие классы:

• пролонгаторы (вещества, которые используются для обеспечения более длительного действия лекарства);
• дезинфицирующие компоненты;
• стабилизаторы, благодаря которым в растворе лекарства поддерживается оптимальная кислотность.

Пролонгирующие добавки

Существуют инсулины продленного действия, биологическая активность которых продолжается в течение 8 – 42 часов (в зависимости от группы препарата). Такой эффект достигается, благодаря добавлению в инъекционный раствор специальных веществ – пролонгаторов. Чаще всего с этой целью применяется одно из таких соединений:

Белки, которые продлевают действие лекарства, проходят детальную очистку и являются низкоаллергенными (например, протамин). Соли цинка также не оказывают отрицательного влияния ни на активность инсулина, ни на самочувствие человека.

Антимикробные составляющие

Дезинфекторы в составе инсулина необходимы для того, чтобы при хранении и использовании в нем не размножалась микробная флора. Эти вещества являются консервантами и обеспечивают сохранность биологической активности лекарства. К тому же, если пациент вводит гормон из одного флакона только самому себе, то лекарства ему может хватить на несколько дней. За счет качественных антибактериальных компонентов у него не будет потребности выбрасывать неиспользованный препарат из-за теоретической возможности размножения в растворе микробов.

В качестве дезинфицирующих составляющих при производстве инсулина могут использоваться такие вещества:

Для производства каждого вида инсулина подходят определенные дезинфицирующие компоненты. Их взаимодействие с гормоном обязательно исследуют на этапе доклинических испытаний, поскольку консервант не должен нарушать биологическую активность инсулина или как-то по-другому отрицательно влиять на его свойства.

Использование консервантов в большинстве случаев позволяет вводить гормон под кожу без ее предварительной обработки спиртом или другими антисептиками (производитель обычно упоминает об этом в инструкции). Это упрощает введение лекарства и сокращает количество подготовительных манипуляций перед самой инъекцией. Но данная рекомендация работает только в случае введения раствора с помощью индивидуального инсулинового шприца с тонкой иглой.

Стабилизаторы

Стабилизаторы необходимы для того, чтобы pH раствора поддерживался на заданном уровне. От уровня кислотности зависит сохранность лекарства, его активность и стабильность химических свойств. При производстве инъекционного гормона для больных диабетом с этой целью обычно используют фосфаты.

Для инсулинов с цинком стабилизаторы растворов нужны не всегда, поскольку ионы металла помогают поддерживать необходимый баланс. Если же они все-таки применяются, то вместо фосфатов используют другие химические соединения, так как комбинация этих веществ приводит к выпадению осадка и непригодности лекарства. Важное свойство, предъявляемое ко всем стабилизаторам – безопасность и отсутствие возможности вступать в любые реакции с инсулином.

Подбором инъекционных лекарств при диабете для каждого конкретного пациента должен заниматься компетентный эндокринолог. Задача инсулина – не только удерживать нормальный уровень сахара в крови, но и не вредить другим органам и системам. Препарат должен быть нейтральным в химическом плане, низкоаллергенным и желательно доступным по цене. Довольно удобно также, если подобранный инсулин можно будет смешивать с другими его версиями по длительности действия.

Из чего делают инсулин: современные наработки для решения нужд диабетиков

Инсулин – гормон поджелудочной железы, играющий важнейшую роль в организме. Именно это вещество способствует адекватному усвоению глюкозы, которая в свою очередь является основным источником энергии, а также питает ткани мозга.

Диабетики, которые вынуждены принимать гормон в виде инъекции, рано или поздно задумываются о том, из чего же делают инсулин, чем отличается один препарат от другого и каким образом искусственные аналоги гормона влияют на самочувствие человека и функциональный потенциал органов и систем.

Отличия разных видов инсулина

Инсулин — жизненно важный препарат. Люди, страдающие сахарным диабетом, не могут обойтись без этого средства. Фармакологический ряд медикаментов для диабетиков относительно широк.

Препараты отличаются друг от друга во многих аспектах:

1. Степень очистки;
2. Источник (производство инсулина предполагает использование человеческого ресурса и животных);
3. Наличие вспомогательных компонентов;
4. Концентрация действующего вещества;
5. РН раствора;
6. Потенциальная возможность комбинировать сразу несколько препаратов. Особо проблематично сочетать в одних терапевтических схемах инсулин короткого и длительного действия.

В мире каждый год передовые фармацевтические компании вырабатывают колоссальное количество «искусственного» гормона. Производители инсулина в России также внесли свой вклад в развитие данной отрасли.

Источники для получения гормона

Из чего делают инсулин для диабетиков, знает далеко не каждый человек, а ведь происхождение этого ценнейшего препарата действительно интересно.

Современная технология производства инсулина использует два источника:

• Животные. Препарат получают, обрабатывая поджелудочные железы крупного рогатого скота (реже), а также свиней. Бычий инсулин содержит в себе целых три «лишних» аминокислоты, которые являются чужеродными по своей биологической структуре и происхождению человеку. Это может стать причиной развития аллергических реакций стойкого характера. Свиной инсулин отличим от человеческого гормона только на одну аминокислоту, что делает его гораздо безопаснее. В зависимости от того, как производят инсулин, насколько тщательно произведут очистку биологического продукта, будет зависеть степень восприятия лекарства организмом человека;
• Человеческие аналоги. Продукты данной категории производятся по сложнейшим технологиям. Передовые фармацевтические компании наладили производство бактериями человеческого инсулина в лечебных целях. Широко распространены методики ферментативной трансформации для получения полусинтетических гормональных продуктов. Еще одна технология предполагает использование инновационных техник в сфере генной инженерии для получения уникальных ДНК-рекомбинантных составов с инсулином.

Как получали инсулин: первые попытки фармацевтов

Препараты, получаемые из животных источников, считаются медикаментами, производимыми по старой технологии. Лекарства считаются относительно невысокого качества из-за недостаточной степени очистки конечного продукта. В начале 20-х годов минувшего столетия инсулин, даже вызывавший сильную аллергию, стал настоящим «фармакологическим чудом», спасавшим жизни инсулинозависимых людей.

Препараты первых выпусков тяжело переносились также из-за наличия проинсулина в составе. Гормональные инъекции особо плохо переносили дети и люди пожилого возраста. Со временем от этой примеси (проинсулина) удалось избавиться методом более тщательной очистки состава. От бычьего инсулина отказались совсем, так как он почти всегда вызвал побочные явления.

Из чего сделан инсулин: важные нюансы

В современных схемах терапевтического воздействия на пациентов используют оба типа инсулина: и животного, и человеческого происхождения. Последние наработки позволяют производить продукты высочайшей степени очистки.

Ранее инсулин мог содержать целый ряд нежелательных примесей:

1. Проинсулин;
2. Глюкагон;
3. Соматостатин;
4. Белковые фракции;
5. Полипептидные соединения.

Ранее такие «добавки» могли вызвать серьезные осложнения, особенно у пациентов, которые вынуждены принимать большие дозы препарата.

Усовершенствованные лекарства лишены нежелательных примесей. Если рассматривать инсулин животного происхождения, лучшим является монопиковый продукт, который производится с выработкой «пика» гормонального вещества.

Длительность фармакологического эффекта

Производство гормональных препаратов налажено сразу в нескольких направлениях. В зависимости от того, как делают инсулин, будет зависеть продолжительность его действия.

Выделяют следующие типы препаратов:

1. С ультракоротким эффектом;
2. Короткого действия;
3. Пролонгированного действия;
4. Средней степени продолжительности;
5. Длительного действия;
6. Комбинированного типа.Препараты ультракороткого действия

Типичные представители группы: Лизпро и Аспарт. Инсулин в первом варианте производят методом перестановки аминокислотных остатков в гормоне(речь идет о лизине и пролине). Таким образом, в ходе производства минимизируют риск возникновения гексамеров. За счет того, что подобный инсулин быстрее распадается на мономеры, процесс усвоение препарата не сопровождается осложнениями и побочными эффектами.

Аналогичным образом производят и Аспарт. Разница только в том, что аминокислоту пролин заменяют аспарагиновой кислотой. Препарат быстро распадается в организме человека на ряд простых молекул, мгновенно впитывается в кровь.

Препараты короткого действия

Инсулины короткого действия представлены буферными растворами. Они предназначены именно для подкожных инъекций. В ряде случае допускается иной формат введения, но подобные решения может принимать только врач.

Препарат начинает «работать» через 15 – 25 минут. Максимальная концентрация вещества в организме наблюдается спустя 2 – 2,5 час после инъекции.

В целом препарат воздействует на организм пациента около 6 часов. Инсулины данной категории создаются для лечения диабетиков в условиях стационара. Они позволяют быстро вывести человека из состояния острой гипергликемии, диабетической прекомы или комы.

Инсулин средней длительности

Препараты медленно поступают в кровь. Инсулин получают по стандартной схеме, но на конечных этапах производства совершенствуют состав. Чтобы увеличить их гипогликемическое действие, к составу подмешивают специальные пролонгирующие вещества – цинк или протамин. Чаще всего инсулин представлен в виде суспензий.

Инсулин длительного действия

Инсулины пролонгированного действия являются самыми современными фармакологическими продуктами на сегодняшний день. Самый популярный препарат — Гларгин. Производитель никогда не скрывал, из чего делают инсулин человеческий для диабетиков. При помощи ДНК-рекомбинантной технологии удается создавать точный аналог гормона, который синтезирует поджелудочная железа здорового человека.

Чтобы получить итоговый продукт проводят чрезвычайно сложную модификацию молекулы гормона. Заменяют аспарагин глицином, присоединяя аргининовые остатки. Препарат не используют для лечения коматозных или прекоматозных состояний. Его назначают только подкожно.

Роль вспомогательных веществ

Производство любого фармакологического продукта, в частности инсулина, без использования специальных добавок представить себе невозможно.

По своим классам все добавки для инсулинсодержащих препаратов можно условно разделить на следующие категории:

1. Вещества, предопределяющие пролонгацию лекарств;
2. Дезинфицирующие компоненты;
3. Стабилизаторы кислотности.

Пролонгаторы

С целью удлинитель время воздействия на пациента к раствору инсулина подмешивают препараты-пролонгаторы.

Чаще всего используют:

Протафан;Антимикробные компоненты

Антимикробные составляющие продляют срок пригодности медикаментов. Наличие дезинфицирующих компонентов позволяет не допустить размножения микробов. Эти вещества по своей биохимической природе являются консервантами, не влияющими на активность самого препарата.

Самые популярные антимикробные добавки, используемые в производстве инсулина:

1. Метакрезол;
2. Фенол;
3. Парабены.

Для каждого конкретного препарата используют свои особые добавки. Их взаимодействие друг с другом в обязательном порядке детально изучают на доклиническом этапе. Главное требование – консервант не должен нарушать биологическую активность препарата.

Качественный и умело подобранный дезинфицирующий препарат позволяет не просто сохранить стерильность состава на протяжении длительного периода, но даже делать внутрикожные или подкожные инъекции, предварительно не обеззараживая дермальное полотно. Это чрезвычайно важно пи возникновении экстремальных ситуаций, когда времени на обработку места для инъекций нет.

Стабилизаторы

В каждом растворе должен быть стабильным рН и не меняться со временем. Стабилизаторы используют, как раз для того, чтобы уберечь лекарство от повышения уровня кислотности.

Для инъекционных растворов чаще всего используют фосфаты. Если инсулин дополнен цинком, стабилизаторы не используют, поскольку сами ионы металла исполняют роль стабилизаторов кислотности раствора.

Как и в случае с антимикробными компонентами, стабилизаторы не должны вступать в какие-либо реакции с самим действующим веществом.

Задача инсулина заключается не только в поддерживании оптимального уровня сахара в крови диабетика, но гормон должен еще и не быть опасным для других органов, тканей человеческого тела.

Что такое калибровка инсулиновых шприцев

В самых первых препаратах с инсулином в 1 мл раствора содержалась всего 1 ЕД. Только со временем концентрацию удалось повысить. На территории РФ распространены флаконы с маркировочными символами — U-40 или 40 ед/мл. Это значит, что в 1 мл раствора сконцентрировано 40 ЕД.

Современные шприцы дополнены четкой продуманной калибровкой, которая позволит ввести необходимую дозу, избежав риска получить неожиданную передозировку. Все нюансы, касательно использования шприцов с калибровкой объясняет лечащий врач, подбирая препарат для диабетика впервые или же в момент коррекции старой схемы лечения.

Из чего делают инсулин для диабетиков: современное производство и методы получения

Инсулин – это гормон, который играет важнейшую роль в обеспечении нормального функционирования организма человека. Он вырабатывается клетками поджелудочной железы и способствует усвоению глюкозы, которая является главным источником энергии и основным питанием для мозга.

Но иногда в силу тех или иных причин секреция инсулина в организме заметно снижается либо прекращается вовсе, как при этом быть и чем помочь. Это приводит к тяжелому нарушению углеводного обмена и развитию такого опасного заболевания, как сахарный диабет.

Без своевременного и адекватного лечения эта болезнь может привести к серьезным последствиям, вплоть до потери зрения и конечностей. Единственным способом не допустить развития осложнений являются регулярные инъекции искусственно полученного инсулина.

Но из чего делают инсулин для диабетиков и как он воздействует на организм больного? Эти вопросы интересует многих людей с диагнозом сахарный диабет. Чтобы в этом разобраться необходимо рассмотреть все методы получения инсулина.

Разновидности

Современные препараты инсулина различаются по следующим признакам:

• Источнику происхождения;
• Продолжительности действия;
• pH раствора (кислые или нейтральные);
• Присутствием в составе консервантов (фенол, крезол, фенол-крезол, метилпарабен);
• Концентрацией инсулина — 40, 80, 100, 200, 500 ЕД/мл.

Данные признаки оказывают влияние на качество препарата, его стоимость и степень воздействия на организм.

Источники

В зависимости от источника получения, препараты инсулина подразделяются на две основные группы:

Животные. Их получают из поджелудочных желез крупного рогатого скота и свиней. Они могут быть небезопасными, так как нередко вызывают серьезные аллергические реакции. Это особенно касается бычьего инсулина, который содержит три аминокислоты нехарактерные для человеческого. Свиной инсулин более безопасен, так как отличается всего на одну аминокислоту. Поэтому он чаще применяется в лечении сахарного диабета.

Человеческие. Они бывают двух видов: аналогичные человеческим или полусинтетические, получаемые из свиного инсулина путем ферментативной трансформации и человеческие или ДНК-рекомбинантные, которые производят бактерии кишечной палочки благодаря достижениям генной инженерии. Эти препараты инсулина совершенно идентичны гормону, вырабатывающемуся поджелудочной железой человека.

Сегодня в лечение сахарного диабета широко применяется инсулин как человеческого, так и животного происхождения. Современное производство животных инсулинов предполагает высочайшую степень очистки препарата.

Это помогает избавить его от таких нежелательных примесей, как проинсулин, глюкагон, соматостатин, белки, полипептиды, которые способны вызвать серьезные побочные действия.

Лучшим препаратом животного происхождения считается современный монопиковый инсулин, то есть произведенный с выделением «пика» инсулина.

Длительность действия

Производство инсулинов выполняется по разным технология, что позволяет получить препараты различной продолжительности действия, а именно:

• ультракороткого действия;
• короткого действия;
• пролонгированного действия;
• средней длительности действия;
• длительного действия;
• комбинированного действия.

Инсулины ультракороткого действия. Данные препараты инсулина отличаются тем, что начинают действовать сразу же после инъекции и достигают своего пика уже через 60-90 минут. Их общее время действия составляет не более 3-4 часов.

Существует два основных вида инсулина с ультракоротким действием – это Лизпро и Аспарт. Получение инсулина Лизпро выполняется путем перестановки в молекуле гормона двух аминокислотных остатков, а именно лизина и пролина.

Благодаря подобной модификации молекулы, удается избежать образования гексамеров и ускорить его распад на мономеры, а значит улучшить усвоение инсулина. Это позволяет получить инсулиновый препарат, который поступает в кровь больного в три раза быстрее естественного человеческого инсулина.

Другим инсулином ультракороткого действия является Аспарт. Способы получения инсулина Аспарта во многом схожи с производством Лизпро, только в этом случае пролин заменяется на отрицательно заряженную аспарагиновую кислоту.

Также, как и Лизпро, Аспарт быстро распадается на мономеры и поэтому почти мгновенно впитывается в кровь. Все препараты инсулина с ультракоротким действием разрешается вводить прямо перед едой или сразу после ее приема.

Инсулины короткого действия. Эти инсулины представляют собой буферные растворы с нейтральным pH (от 6,6 до 8,0). Их рекомендуется вводить, как инсулин подкожно, но в случае необходимости разрешается использовать внутримышечные инъекции или капельницы.

Данные инсулиновые препараты начинают действовать уже через 20 минут после попадания в организм. Их действие длится относительно недолго – не более 6 часов, и достигает своего максимума спустя 2 часа.

Инсулины короткого действия в основном производят для лечения больных сахарным диабетом в условиях стационара. Они эффективно помогают пациентам с диабетической комой и прикомой. Кроме того, они позволяют наиболее точно определить необходимую дозу инсулина для больного.

Инсулины средней длительности действия. Эти препараты растворяются гораздо хуже, чем инсулины короткого действия. Поэтому они медленнее поступают кровь, что заметно увеличивает их гипогликемическое действие.

Получение инсулина средней длительности действия достигается путем введения в их состав особого пролонгатора — цинка или протамина (изофан, протафан, базал).

Такие инсулиновые препараты выпускаются в виде суспензий, с определенным количеством кристаллов цинка или протамина (чаще всего протамина Хагедорна и изофана). Пролонгаторы значительно увеличивают время всасывания препарата из подкожной клетчатки, что заметно увеличивает время поступления инсулина в кровь.

Инсулины длительного действия. Это наиболее современный инсулин получение которого стало возможно благодаря развитию ДНК-рекомбинантной технологии. Самым первым инсулиновым препаратом длительно действия стал Гларгин, который является точным аналогом гормона, вырабатываемого поджелудочной железой человека.

Для его получения проводится сложная модификация молекулы инсулина, предполагающая замену аспарагина на глицин и последующее присоединение двух остатков аргинина.

Гларгин выпускается в виде прозрачного раствора с характерным для него кислым рН 4. Такой рН позволяет сделать гексамеры инсулина более устойчивыми и тем самым обеспечить продолжительное и предсказуемое всасывание препарата в кровь больного. Однако из-за кислого рН Гларгин не рекомендуется комбинировать с инсулинами короткого действия, которые как правило обладают нейтральным рН.

Большинство инсулиновых препаратов имеют так называемый «пик действия», при достижении которого в крови пациента наблюдается наибольшая концентрация инсулина. Однако главная особенность Гларгина заключается в том, что у него нет явного пика действия.

Всего одной инъекции препарата в день достаточно для обеспечения больному надёжного беспикового гликемического контроля на последующие 24 часа. Это достигается благодаря тому, что Гларгин всасывается из подкожной клетчатки с одинаковой скоростью на протяжении всего периода действия.

Инсулиновые препараты длительного действия производятся в различных формах и могут обеспечить больному гипогликемический эффект до 36 часов подряд. Это помогает значительно снизить число инъекций инсулина в день и тем самым заметно облегчить жизнь больных диабетом.

Важно отметить, что Гларгин рекомендуется использовать только для подкожных и внутримышечных инъекций. Данный препарат не подходит для лечения коматозных или прекоматозных состояний у пациентов с сахарным диабетом.

Комбинированные препараты. Эти препараты выпускаются в форме суспензии в состав которой входит нейтральный раствор инсулина с коротким действием и инсулины среднего действия с изофаном.

Такие препараты позволяют больному вводить в свой организм инсулины различной продолжительности действия с помощью всего одной инъекции, а значит избежать дополнительных уколов.

Дезинфицирующие компоненты

Обеззараживание препаратов инсулина имеет огромное значение для безопасности больного, так как они вводятся в его организм инъекционно и с кровотоком разносятся по всем внутренним органам и тканям.

Определенным бактерицидным действием обладают некоторые вещества, которые добавляются в состав инсулина не только как обеззараживающее средство, но и в качестве консервантов. К ним относится крезол, фенол и метилпарабензоат. Кроме того, выраженное антимикробное действие также характерно и для ионов цинка, которые входят в состав некоторых инсулиновых растворов.

Многоуровневая защита от бактериальной инфекции, которая достигается путем добавления консервантов и других антисептических средств, позволяет предупредить развитие многих тяжелых осложнений. Ведь многократное введение иглы шприца во флакон с инсулином могло бы стать причиной заражения препарата болезнетворными бактериями.

Однако бактерицидные свойства раствора помогают уничтожить вредоносные микроорганизмы и сохранить его безопасность для пациента. По этой причине больные сахарным диабетом могут использовать один и тот же шприц для выполнения подкожных инъекций инсулина до 7 раз подряд.

Еще одно преимущество наличия консервантов в составе инсулина – это отсутствие необходимости обеззараживать кожу перед уколом. Но это возможно лишь при использование специальных инсулиновых шприцов, оснащенных очень тонкой иглой.

Необходимо подчеркнуть, что присутствие консервантов в инсулине не оказывает негативного влияния на свойства препарата и совершенно безопасно для больного.

Вывод

На сегодняшний день инсулин, получаемый как с использованием поджелудочных желез животных, так и современных методов генной инженерии, широко применяется для создания большого числа препаратов.

Наиболее предпочтительными для ежедневной инсулинотерапии являются высокоочищенные ДНК-рекомбинантные человеческие инсулины, которые отличаются наиболее низкой антигенностью, а значит практически не вызывают аллергических реакций. Кроме того, высоким качеством и безопасностью обладают препараты, созданные на основе аналогов человеческого инсулина.

Инсулиновые препараты реализуются в стеклянных флаконах различной емкости, герметично закрытых резиновыми пробками и покрытых обкаткой из алюминия. Помимо этого, их можно приобрести в специальных инсулиновых шприцах, а также шприц-ручках, которые особенно удобны для детей.

В настоящее время разрабатываются принципиально новые формы инсулиновых препаратов, которые будут вводится в организм интраназальным способом, то есть через слизистую носа.

Как было установлено, сочетая инсулин с детергентом можно создать аэрозольный препарат, который достигал бы необходимой концентрации в крови больного столь же быстро, как и при внутривенной инъекции. Кроме того, создаются новейшие пероральные инсулиновые препараты, которые можно будет принимать через рот.

На сегодняшний день данные виды инсулинов пока еще находятся либо на стадии разработки, либо проходят необходимые клинические тесты. Однако совершенно очевидно, что в скором будущем появятся препараты инсулина, которые не нужно будет вводить при помощи шприцов.

Новейшие инсулиновые средства будут выпускаться в виде спреев, которыми необходимо будет просто брызнуть на слизистую поверхность носа или рта, чтобы полностью удовлетворить потребность организма в инсулине.

Производство инсулина в России

Согласно статистическим данным, примерно 10 миллионов российских жителей имеют поставленный диагноз сахарного диабета. Установлено, что подобный недуг в первую очередь связан с нарушением процесса выработки клетками поджелудочной железы собственного инсулина. При этом у больного полностью нарушается нормальный обмен веществ. Решением является ежедневный собственноручный ввод инсулина в организм. Текущий курс государственной программы направлен на то, чтобы все жизненно важные лекарственные препараты создавались на отечественных предприятиях. В данном векторе также развивается и производство инсулина.

Актуальная ситуация в России

В свое время от Всемирной организации здравоохранения вышла рекомендация, которая говорит буквально о том, что каждой стране с населением более 50 миллионов человек следует открыть собственные фабрики по изготовлению данного препарата. В противном случае диабетики могут испытывать периодические трудности с приобретением такого необходимого им лекарства, что не является допустимым. В России только одной фармацевтической компании удалось полноценно наладить собственные мощности по производству инсулинов — «Герофарм».

Сегодня на рынке продается два вида продукта отечественного изготовления. Инсулины поставляются либо в виде субстанций, либо как лекарственные средства. Последние политические изменения и введение санкций на ввоз иностранной продукции обязали правительство распорядиться о том, чтобы производственные более высокие мощности были развернуты как можно скорее. Кроме того, на территории города Пущина планируется создание целого комплекса, который будет выпускать любые виды гормонов.

Возможности замещения импорта

На данный момент пока что определенно рано говорить о полноценном выводе отечественного продукта и его конкуренции с крупными западными компаниями. Однако в течение 15 лет инсулин российского производства вполне способен занять долю от 30 до 40 процентов всех продаваемых гормонов в стране. Первые попытки подобных реформаций начались еще во времена СССР, но выпускаемый в те годы препарат был животного происхождения, а степень его очистки оставляла желать лучшего.

Реорганизация отчасти провалилась в 1990 году по той простой причине, что в стране возникли серьезные финансовые проблемы. Сегодня же небольшие производства постепенно начинают набирать обороты. Многие компании в России предпринимали попытки стабильной поставки продукта в аптеки, но при этом использовали зарубежную субстанцию. В текущих реалиях еще рано надеяться на полноценное замещение импортного инсулина.

Последние изменения и прогресс

Одно из новых производств планировалось открыть еще в 2017 году. Стоимость конечной продукции должна была быть ниже, чем у зарубежных аналогов. Тем самым компания планировала добиться здоровой конкуренции. Программа была призвана решить множество затруднений, связанных с диабетом в стране, а также поправить финансовое положение.

Кроме того, в Подмосковье собираются построить собственный завод по производству инсулина, где продукт не будет уступать импортным образцам в плане качества. В настоящее время данная фабрика успешно выпускает около 650 кг субстанции каждый год.

В планах государства находится отладка изготовления гормонов как ультракороткого, так и продолжительного действия. Всего насчитывается четыре позиции, которые вскоре должны будут заполнить аптечные прилавки. Для конечного потребителя предложат различные формы средства, включая флаконы, шприцы, ручки одноразового и многоразового применения, а также специальные картриджи.

Проверка качества выпускаемой продукции

Ученые установили, что самым оптимальным и не вызывающим побочных эффектов гормоном является генно-инженерный инсулин. Его физиологические свойства и качества практически полностью повторяют таковые у природного варианта. Конечно же, прежде всего, были проведены испытания и тестирования, потому как при производстве инсулина контроль качества ставится превыше всего. Научное исследование доказало хороший положительный эффект от применения препарата, достаточный уровень снижения глюкозы в крови и полное отсутствие каких-либо аллергических проявлений при длительном воздействии.

Эксперты заключили, что переход пациентов на новые препараты отечественного изготовления не должен вызвать какого-то дискомфорта и недомоганий. Также перед производством инсулина проводились дополнительные испытания препаратов Ринсулин Р и Ринсулин НПХ. В данном случае исследователи не отметили каких-либо существенных отличий от зарубежных аналогов. Для конечных потребителей самым удобным назвали то, что им не придется, как бы то ни было, менять привычный распорядок приема и дозировки гормона, а также сам способ проведения процедуры.

Описание технологии производства

В процесс входят все основные стадии изготовления любой биотехнологической продукции. Конечный инсулин является кристаллическим. Затем его применяют для разработки инъекционных растворов, которые предназначаются диабетиком первого и второго типа. Всего в технологии производства инсулина можно выделить семь основных этапов, приведенных в списке ниже.

1. Предварительный. Проводятся подготовка и очистка воды, воздуха и производственных помещений, стерилизуется оборудование. Затем создается первичная цепь молекул посредством химического синтеза.
2. Подготовка питательных растворов и клеточной культуры. В живое вещество вводятся нужные гены для выработки требуемого соединения.
3. Процесс культивирования суспензии. Проводится выращивание клеток в специальных биореакторах.
4. Выделение культуры. Отделяется вода, а клетки подвергаются седиментации и фильтрованию для сохранения максимальной целостности.
5. Хромотографическая очистка вещества. Применяются разнообразные методы, включая фронтальный, гельпроникающий и анионообменный.
6. Получение белковой культуры. Синтезируется еще неготовая молекула инсулина.
7. Сублимационная сушка с печи. Также на данном этапе проверяется соответствие продукта стандарту, упаковка, маркировка и отгрузка.

Преимущества отечественного инсулина

Ученые планируют применять особую методику при изготовлении препарата. Пока подготавливается технология для масштабного производства генно-инженерного продукта, в то же время проводится строительство новых заводов по производству инсулина в России. Таким образом инфраструктура на данный момент переживает стадию активного роста и развития.

Отечественный инсулин будет изготавливаться по схеме с полным циклом, что является инновацией в мировой практике. Субстанции же придется либо импортировать у иностранных партнеров, либо производить собственными силами. Скорее всего, оба варианта будут по мере необходимости совмещаться. Текущие исследования проводятся на базе московского Института биоорганической химии РАН в Оболенске. Стоит отметить, что данная организация не налаживает массовое производство, а лишь занимается изучением вопроса для последующего наращивания мощностей в отрасли.

Особенности изготовления в России

Планируется также внедрение некоторых прогрессивных технологий. К примеру, для производства инсулина в России тестируются методики сепарации, гель-фильтрации, ферментативной обработки, ренатурации и хроматографической очистки. Современное оборудование на уже функционирующем заводе «Биотехнологии» позволяет упаковывать готовую продукцию в специальные мультидозовые одноразовые емкости, которые принято называть картриджами.

Специалисты заверяют, что следуют всем международным нормам при производстве лекарственных препаратов. Весь персонал при этом тщательно отбирается и проходит соответствующую проверку практических навыков и теоретических знаний предмета.

Классификация российского препарата

Несмотря на особый акцент на генно-инженерном варианте при изготовлении, отечественная методика позволяет двигаться и в остальных направлениях. К примеру, допускается при производстве инсулина использовать его человеческий или биосинтетический генезис. Также ученые исследуют перспективность извлечения нужных веществ из свиней, китов и крупного рогатого скота.

Полученный инсулин будет отличаться, например, по длительности воздействия, что можно напрямую связать с необходимой частотой приема пациентом. Периодичность суточного применения будет варьироваться от двух до шести раз. Благодаря такой терапии инсулином произойдет полноценная имитация физиологического процесса выделения данного гормона в человеческом организме.

Будущее отечественного производства

Эксперты в отрасли рассказали, что в ближайших планах заменить способ применения препарата диабетиками. Если сегодня практически всегда введение вещества происходит посредством укола, то в будущем такой вариант будет изменен на специальные пластыри или искусственную поджелудочную железу. Разработки, конечно, еще находятся только на бумаге, однако уже сейчас производство инсулина активно развивается.