इन्सुलिन: ते काय आहे आणि कोणते प्रकार आहेत? मधुमेहासाठी इन्सुलिन कशापासून बनते: आधुनिक उत्पादन आणि उत्पादन पद्धती? इन्सुलिन कशापासून बनते?

इन्सुलिनचे आधुनिक जैवतंत्रज्ञान उत्पादन ही सूक्ष्मजीवांच्या अनुवांशिक बदलांवर आधारित एक जटिल प्रक्रिया आहे. ही पद्धत तुलनेने नवीन आहे आणि गेल्या शतकाच्या ऐंशीच्या दशकात उत्पादनात आणली गेली. त्याच्या मदतीने, एक औषध प्राप्त केले जाते जे मानवी शरीरात जे तयार होते त्याच्याशी पूर्णपणे जुळते. म्हणून "मानवी इन्सुलिन" हे नाव आहे.

हे लक्षात घेतले पाहिजे की "मानवी इन्सुलिन" या शब्दामुळे काहीवेळा काही चुकीच्या प्रतिक्रिया होतात आणि औषध मानवी शरीरातून मिळते असे गृहीत धरते. या कारणास्तव हा प्रश्न वारंवार विचारला जातो: "इन्सुलिन कसे तयार होते?" - आणि ही व्याख्या कुठून आली?

खरंच, अलीकडे पर्यंत, इंसुलिन उत्पादन तंत्रज्ञान पूर्णपणे भिन्न होते. ते डुक्कर किंवा गुरांच्या शरीरातून काढले गेले आणि त्यानुसार बोलावले गेले, उदाहरणार्थ, डुकराचे मांस किंवा बोवाइन. तथापि, हे उत्पादन तंत्रज्ञान जुने आहे आणि त्यात अनेक गंभीर तोटे आहेत, त्यापैकी प्रथम स्थान म्हणजे प्रोइन्सुलिन अशुद्धतेशिवाय शुद्ध पदार्थ मिळणे अशक्य आहे, ज्यामुळे विविध एलर्जीक प्रतिक्रिया आणि मानवांमध्ये ऍन्टीबॉडीजचे उत्पादन होते.

याव्यतिरिक्त, मधुमेह असलेल्या लोकांच्या संख्येत सतत वाढ झाल्यामुळे, इन्सुलिनच्या उत्पादनासाठी पुरेसा प्राणी कच्चा माल नाही, जे कृत्रिमरित्या तयार करण्यासाठी आधुनिक नवीन पद्धती शोधण्यासाठी आणखी एक प्रेरणा बनली.

आज, मानवी किंवा रीकॉम्बिनंट औषध यीस्ट किंवा ई. कोलायच्या स्ट्रेनमधून मिळवले जाते. हे पदार्थ योगायोगाने निवडले गेले नाहीत: पौष्टिक माध्यमात त्यांच्या वाढीदरम्यान, ते मोठ्या प्रमाणात आवश्यक हार्मोन तयार करतात. याचा अर्थ असा की ही प्रक्रिया केवळ तांत्रिक स्वरूपाची नाही तर जैविक देखील आहे, कारण इच्छित पदार्थ रासायनिक संश्लेषित करण्याऐवजी सजीव प्राण्यांद्वारे तयार केला जातो आणि नंतर त्याचे रूपांतर केले जाते.

हे लक्षात घेतले पाहिजे की मधुमेहासाठी औषध तयार करण्यासाठी जैवतंत्रज्ञान पद्धती शोधून उत्पादनात आणण्यापूर्वी विज्ञानाने एक जटिल आणि कठीण मार्ग प्रवास केला आहे. गेल्या शतकाच्या साठच्या दशकात मानवाने तयार केलेल्या इंसुलिनची अचूक रचना प्रथमच स्थापित केली गेली. असे दिसून आले की त्याच्या रेणूंमध्ये अमीनो ऍसिडची रचना वेगळी आहे, जी प्राण्यांच्या उत्पत्तीच्या अमीनो ऍसिडपेक्षा वेगळी आहे. नंतर, एक अमीनो आम्ल बदलून दुसऱ्याने प्रयत्न केले गेले, तसे, बरेच यशस्वी, परंतु खूप महाग. ही पद्धत केवळ आपल्या देशातच नव्हे, तर परदेशातही फायदेशीर आणि निरुपद्रवी म्हणून ओळखली गेली.

आणि केवळ दोन दशकांच्या कठोर परिश्रमानंतर पूर्णपणे शुद्ध औषध मिळू शकले, जे निरोगी व्यक्तीच्या शरीरात तयार होते त्याशी पूर्णपणे सुसंगत आणि नकार किंवा असोशी प्रतिक्रिया होऊ शकत नाही.

मानवी इन्सुलिनचे उत्पादन अनुवांशिक अभियांत्रिकी पद्धतीवर आधारित आहे, ज्या दरम्यान यीस्टच्या डीएनए रेणूमध्ये एक जनुक घातला जातो जो मानवाद्वारे तयार केलेल्या संप्रेरकाप्रमाणेच पूर्णतः समान हार्मोनचे उत्पादन निर्धारित करतो. ही पद्धत जगातील सर्व विकसित देशांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते आणि मधुमेहावरील उपचारांसाठी उत्कृष्ट दर्जाची आणि योग्य प्रमाणात औषधे मिळविण्यास परवानगी देते.

नजीकच्या भविष्यात रशियाचे स्वतःचे इन्सुलिनचे उत्पादन नियोजित आहे. युरल्समध्ये कार्यशाळेचे बांधकाम आधीच सुरू आहे. मात्र, सध्या मधुमेहाच्या रुग्णांवर उपचारासाठी औषधे परदेशात खरेदी केली जातात, ज्यासाठी देशाच्या बजेटमधून प्रचंड रक्कम खर्च केली जाते.

हे नोंद घ्यावे की त्याच्या उत्पादन तंत्रज्ञानाची रशियामध्ये प्रायोगिकरित्या चाचणी केली गेली आहे आणि उत्कृष्ट परिणाम प्राप्त झाले आहेत. आमची घरगुती औषधे अधिक प्रभावी आणि शुद्ध असल्याचे दिसून आले. फक्त उत्पादन प्रक्रिया स्थापित करणे बाकी आहे.

पुनरावलोकने आणि टिप्पण्या

एक पुनरावलोकन किंवा टिप्पणी द्या

विषयावरील कमी उपयुक्त साहित्य नाही:

प्रकाशन फॉर्म

इंसुलिन हे एक औषध आहे ज्यामध्ये ग्लुकोजची पातळी कमी करण्याची क्षमता असते जेव्हा ते सर्वसामान्य प्रमाणापासून विचलित होतात आणि शरीराद्वारे कार्बोहायड्रेट शोषणाच्या प्रक्रियेचे नियमन करतात. मधुमेहाच्या उपचारात हे अपरिहार्य आहे आणि योग्य डोस आणि वेळेवर थेरपी सुरू केल्याने, आजारी लोकांना पूर्ण आयुष्य जगू देते....

काडतुसे

कारतूसमधील इन्सुलिन तथाकथित पेन सिरिंज वापरून प्रशासनासाठी आहे, ज्याला स्वयंचलित फाउंटन पेनच्या बाह्य साम्यमुळे त्यांचे नाव मिळाले. सिरिंज पेन तुम्हाला इंजेक्टेड औषधाची मात्रा देऊ देते, जे मधुमेह असलेल्या रुग्णांचे आयुष्य मोठ्या प्रमाणात सुलभ करते. या प्रकरणात, गरज नाही ...

ampoules मध्ये

इन्सुलिन हा स्वादुपिंडाचा संप्रेरक आहे. त्यावर आधारित औषधे तयार करण्यासाठी, प्राण्यांच्या अवयवांचा वापर केला जातो, तसेच जैवतंत्रज्ञान ज्यामुळे मानवी संप्रेरकांसारखे पदार्थ मिळवणे शक्य होते. इन्सुलिनचे वैशिष्ट्यपूर्ण वैशिष्ट्य म्हणजे पाचन तंत्रात असलेल्या एन्झाईम्सच्या प्रभावांना अस्थिरता. याचा अर्थ इन्सुलिन...

इन्सुलिनऐवजी गोळ्या

इन्सुलिन हा हार्मोन आहे. हे निरोगी स्वादुपिंडात तयार होते. जेव्हा स्वादुपिंड आजारी असतो किंवा त्याच्या कार्याचा सामना करू शकत नाही तेव्हा मधुमेह होतो. आज, मधुमेहावरील उपचार रुग्णाच्या शरीरात कृत्रिमरीत्या प्राप्त केलेल्या हार्मोनच्या प्रवेशावर आधारित आहे...

इन्सुलिनचा शोध कोणी लावला?

इन्सुलिनचा शोध 1922 मध्ये लागला. तेव्हाच मधुमेहाने गंभीर आजारी असलेल्या मुलाला बैलाच्या स्वादुपिंडातून मिळालेल्या औषधाचे इंजेक्शन देण्यात आले. परिणामी, केवळ जीव वाचवणे शक्य झाले नाही, तर वाढणारा रोग थांबवणे देखील शक्य झाले. इन्सुलिनचा इतिहास चमत्कारांशिवाय नाही ...

इंसुलिनचे सूत्र आणि रचना

इन्सुलिनची रचना शोधल्यापासून शास्त्रज्ञांना स्वारस्य आहे. या दिशेने असंख्य प्रयोग त्याचे शोधक फ्रेडरिक बँटिंग आणि चार्ल्स बेस्ट यांनी सुरू केले. त्याच वेळी, शास्त्रज्ञांनी वेगळ्या संप्रेरकाचे अचूक रासायनिक सूत्र स्थापित करण्याचा प्रयत्न केला, ज्यामुळे त्याचे रासायनिक संश्लेषण करणे शक्य होईल. धावत आहे...

इन्सुलिन हे कार्बोहायड्रेट चयापचय नियामक आहे. मानवी शरीरात, स्वादुपिंडातील लँगरहॅन्सच्या बेटांच्या बीटा पेशींमध्ये इंसुलिनचे संश्लेषण केले जाते. त्याच्या संश्लेषणाच्या अनुपस्थितीत किंवा कमतरतेमध्ये, मधुमेह मेल्तिस (इंसुलिन-आश्रित मधुमेह - प्रकार 1) सारखा रोग विकसित होतो. मधुमेह मेल्तिसमध्ये, रक्तातील ग्लुकोजची पातळी वाढते आणि पॅथॉलॉजिकल प्रक्रिया विकसित होतात. प्रकार II मधुमेह (इन्सुलिन-आश्रित) तेव्हा होतो जेव्हा पेशीमध्ये ग्लुकोजच्या प्रवेशास जबाबदार असलेल्या रिसेप्टर्सच्या संरचनेत दोष असतात. ही सर्व माहिती मधुमेहासारख्या आजाराच्या एटिओलॉजीशी संबंधित आहे.

इन्सुलिन हे पेप्टाइड संप्रेरक आहे ज्यामध्ये दोन पेप्टाइड चेन असतात: A चेनमध्ये 21 अमीनो ऍसिड अवशेष असतात. बी चेनमध्ये 30 अमीनो ऍसिडचे अवशेष असतात. या दोन साखळ्या SS बिसल्फाइड बाँड्सने जोडलेल्या आहेत, जे इंसुलिन प्रोटीनची अवकाशीय रचना प्रदान करतात. स्वादुपिंडात इंसुलिनचे संश्लेषण केले जाते तेव्हा, एक इंसुलिन पूर्ववर्ती, तथाकथित प्रोइनसुलिन, प्रथम तयार होतो. या प्रोइनसुलिनमध्ये ए-चेन, एक बी-चेन आणि सी-पेप्टाइड असते ज्यामध्ये 35 अमीनो ऍसिड अवशेष असतात. सी-पेप्टाइड हे कार्बोक्सीपेप्टीडेस आणि ट्रिप्सिन द्वारे क्लीव्ह केले जाते आणि प्रोइनसुलिन सक्रिय इंसुलिनमध्ये रूपांतरित होते.

इन्सुलिन मिळवण्याचे वेगवेगळे मार्ग आहेत. या पद्धतीच्या फायद्यांच्या दृष्टिकोनातून आम्ही इन्सुलिन बायोसिंथेटिक पद्धतीने तयार करण्यावर लक्ष केंद्रित करू.

रीकॉम्बीनंट इन्सुलिन मिळवण्यापूर्वी हे औषध डुकरांच्या आणि गुरांच्या स्वादुपिंडातून मिळायचे. तथापि, इन्सुलिन तयार करण्याच्या या पद्धतीचे अनेक तोटे होते:

- पशुधनाची कमतरता;

- कच्चा माल साठवण्यात आणि वाहतूक करण्यात अडचणी;

- हार्मोन वेगळे आणि शुद्ध करण्यात अडचणी;

- ऍलर्जीक प्रतिक्रिया विकसित होण्याची शक्यता.

असे इंसुलिन, एक परदेशी प्रथिने म्हणून, तयार झालेल्या प्रतिपिंडांद्वारे रक्तामध्ये देखील निष्क्रिय केले जाऊ शकते. याव्यतिरिक्त, 1 किलोग्राम इंसुलिन मिळविण्यासाठी, 35 हजार डुकरांची डोकी आवश्यक आहे (जर हे माहित असेल की इन्सुलिनची वार्षिक गरज 1 टन औषध आहे). दुसरीकडे, एस्चेरिचिया कोली या रीकॉम्बिनंट सूक्ष्मजीवाचा वापर करून २५-पॉट फर्मेंटरमध्ये जैवसंश्लेषण करून त्याच प्रमाणात इन्सुलिन जैवसंश्लेषण पद्धतीने मिळवता येते. 80 च्या दशकाच्या सुरुवातीस इंसुलिन तयार करण्याची बायोसिंथेटिक पद्धत वापरली जाऊ लागली.

सध्या, मानवी इन्सुलिन मुख्यतः दोन प्रकारे मिळवले जाते:

1) सिंथेटिक-एंझाइमॅटिक पद्धतीचा वापर करून डुकराचे मांस इंसुलिनमध्ये बदल;

बी शृंखला, Ala30Thr च्या C-टर्मिनस येथे एका प्रतिस्थापनाद्वारे पोर्सिन इन्सुलिन मानवी इन्सुलिनपेक्षा वेगळे आहे या वस्तुस्थितीवर ही पद्धत आधारित आहे. ॲलानाइनची थ्रेओनाइनसह बदली ॲलॅनाइनच्या एन्झाइम-उत्प्रेरित क्लीवेजद्वारे केली जाते आणि कार्बोक्सिल ग्रुपद्वारे संरक्षित थ्रेओनाइन अवशेषांऐवजी जोडली जाते, जी प्रतिक्रिया मिश्रणात मोठ्या प्रमाणात असते. संरक्षणात्मक O-tert-butyl गटाच्या क्लीव्हेजनंतर, मानवी इंसुलिन प्राप्त होते.

2) अनुवांशिक अभियांत्रिकीद्वारे;

अनुवांशिकरित्या इंजिनियर केलेले मानवी इन्सुलिन मिळविण्यासाठी दोन मुख्य पध्दती आहेत.

पहिल्या प्रकरणात (2.1), दोन्ही साखळ्या स्वतंत्रपणे (वेगवेगळ्या उत्पादक स्ट्रेनमधून) मिळवल्या जातात, त्यानंतर रेणू दुमडल्या जातात (डायसल्फाइड पुलांची निर्मिती) आणि आयसोफॉर्म्स वेगळे केले जातात.

दुसऱ्या (2.2) मध्ये - पूर्ववर्ती (प्रोइनसुलिन) च्या स्वरूपात उत्पादन त्यानंतर ट्रिप्सिन आणि कार्बोक्सीपेप्टीडेस बी द्वारे हार्मोनच्या सक्रिय स्वरुपात एन्झाइमॅटिक क्लीवेज.

सद्यस्थितीत सर्वात पसंतीची पद्धत म्हणजे पूर्वगामी स्वरूपात इंसुलिन मिळवणे, डायसल्फाइड ब्रिज योग्यरित्या बंद करणे सुनिश्चित करणे (वेगळे साखळ्यांच्या उत्पादनाच्या बाबतीत, विकृतीकरणाचे क्रमिक चक्र, आयसोफॉर्म वेगळे करणे आणि पुनर्निर्मिती केली जाते).

पद्धत 2.1. A- आणि B- चेनचे वेगळे संश्लेषण आणि त्यानंतर त्यांच्यामध्ये डायसल्फाइड बंध तयार होतात

1. रासायनिक संश्लेषणाद्वारे, न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम तयार केले जातात जे A आणि B चेन (सिंथेटिक जनुकांची निर्मिती) ची निर्मिती एन्कोड करतात.

2. प्रत्येक सिंथेटिक जनुकांचा परिचय प्लास्मिडमध्ये केला जातो (एक जनुक संश्लेषण करणारी साखळी A एका प्लाझमिडमध्ये आणली जाते, एक जनुक संश्लेषण करणारी साखळी B दुसर्या प्लास्मिडमध्ये सादर केली जाते).

3. बीटागॅलॅक्टोसीडेस या एन्झाइमच्या निर्मितीचे एन्कोडिंग जनुक सादर केले जाते. प्लाझमिड्सची सक्रिय प्रतिकृती प्राप्त करण्यासाठी हे जनुक प्रत्येक प्लास्मिडमध्ये समाविष्ट केले जाते.

4. प्लाझमिड्सचा परिचय ई. कोलाय सेलमध्ये केला जातो आणि दोन उत्पादक संस्कृती प्राप्त होतात, एक संस्कृती ए-साखळीचे संश्लेषण करते, दुसरी बी-साखळी.

5. फर्मेंटरमध्ये दोन संस्कृती ठेवा. गॅलेक्टोज माध्यमात जोडले जाते, जे बीटागॅलॅक्टोसीडेस एंझाइमच्या निर्मितीस प्रेरित करते. या प्रकरणात, प्लाझमिड सक्रियपणे प्रतिकृती तयार करतात, प्लाझमिड्सच्या अनेक प्रती तयार करतात आणि परिणामी, अनेक जीन्स जे A आणि B चेनचे संश्लेषण करतात.

6. पेशी नष्ट केल्या जातात आणि बीटागॅलॅक्टोसिडेसशी संबंधित असलेल्या A आणि B चेन वेगळ्या केल्या जातात. या सर्वांवर सायनोजेन ब्रोमाइडचा उपचार केला जातो आणि ए आणि बी चेन बीटागॅलॅक्टोसिडेसपासून क्लीव्ह केल्या जातात. नंतर A आणि B चेनचे पुढील शुद्धीकरण आणि अलगाव चालते.

7. सिस्टीनचे अवशेष ऑक्सिडाइझ केले जातात, बांधले जातात आणि इन्सुलिन मिळते.

या पद्धतीचे तोटे: दोन स्वतंत्र उत्पादक स्ट्रेन मिळवणे, दोन किण्वन, दोन अलगाव आणि शुद्धीकरण प्रक्रिया पार पाडणे आवश्यक आहे आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, डायसल्फाइड बॉन्ड्स योग्यरित्या बंद करणे सुनिश्चित करणे कठीण आहे, म्हणजेच सक्रिय इंसुलिन प्राप्त करणे. .

पद्धत 2.2. प्रोइनसुलिनचे संश्लेषण आणि त्यानंतर सी-पेप्टाइड सोडणे.

त्याच वेळी, प्रोइन्सुलिनची रचना डायसल्फाइड बॉन्ड्सचे योग्य बंद होणे सुनिश्चित करते, ज्यामुळे मायक्रोबायोलॉजिकल संश्लेषणाची दुसरी पद्धत अधिक आशादायक बनते.

रशियन अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या जैवऑर्गेनिक केमिस्ट्री संस्थेमध्ये, अनुवांशिकरित्या इंजिनिअर केलेल्या ई. कोलाय स्ट्रेनचा वापर करून रीकॉम्बीनंट इन्सुलिन (इन्शुरन) प्राप्त केले गेले. वाढलेल्या बायोमासपासून, एक पूर्ववर्ती वेगळे केले जाते, एक संकरित प्रथिने एकूण सेल्युलर प्रथिनांच्या 40% प्रमाणात व्यक्त केले जाते, ज्यामध्ये प्रीप्रोइन्सुलिन असते. त्याचे इन्सुलिन इन विट्रोमध्ये रूपांतर व्हिव्हो प्रमाणेच केले जाते - अग्रगण्य पॉलीपेप्टाइड क्लीव्ह केले जाते, प्रीप्रोइन्सुलिनचे ऑक्सिडेटिव्ह सल्फिटोलिसिसच्या टप्प्यांद्वारे इन्सुलिनमध्ये रूपांतर होते, त्यानंतर तीन डायसल्फाइड बॉन्ड्स आणि एन्झाईमॅटिक अलगावचे घटता बंद होते. बंधनकारक सी-पेप्टाइड. आयन एक्सचेंज, जेल आणि एचपीएलसीसह क्रोमॅटोग्राफिक शुद्धिकरणांच्या मालिकेनंतर, उच्च शुद्धता आणि नैसर्गिक सामर्थ्य असलेले मानवी इंसुलिन प्राप्त होते.

इन्सुलिनच्या विपरीत, विविध सस्तन प्राण्यांच्या प्रजातींमध्ये सी-पेप्टाइडचा अमीनो आम्लाचा क्रम मोठ्या प्रमाणात बदलतो, ज्यामुळे ते प्राणी स्त्रोतांकडून मिळणे अशक्य होते. सी-पेप्टाइड तयार करण्याच्या विद्यमान पद्धती तीन प्रकारांमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात:

1) रासायनिक संश्लेषणाद्वारे सी-पेप्टाइड तयार करणे. या पद्धतीचा वापर सध्या बाजारात उपलब्ध असलेले बहुतांश औषध मिळविण्यासाठी केला जातो.

2) संलयन प्रथिनांचा भाग म्हणून बायोसिंथेटिक पद्धतींनी सी-पेप्टाइड तयार करणे. या पद्धतीद्वारे सी-पेप्टाइड प्राप्त करण्यासाठी, एक काइमरिक प्रोटीन तयार केले जाते ज्यामध्ये लीडर फ्रॅगमेंट नंतर अनेक सी-पेप्टाइड अनुक्रमांद्वारे अमीनो ऍसिडने विभक्त केले जातात जे विशिष्ट प्रोटीजद्वारे हायड्रोलिसिस सुनिश्चित करतात. पहिल्या टप्प्यावर, fermenters मध्ये सूक्ष्मजीवांची लागवड केली जाते, त्यानंतर त्यांच्यामध्ये रीकॉम्बीनंट पॉलीपेप्टाइडचे संश्लेषण केले जाते; पेशी नष्ट होतात आणि रीकॉम्बिनंट प्रोटीन शुद्ध होते आणि विशिष्ट प्रोटीजद्वारे प्रक्रिया केली जाते, परिणामी सी-पेप्टाइड होते. अंतिम टप्प्यावर, सी-पेप्टाइड अशुद्धतेपासून शुद्ध केले जाते. ही पद्धत मोठ्या प्रमाणात उत्पादन प्रदान करू शकते, परंतु उत्पादक स्ट्रेन तयार करणे, सूक्ष्मजीवांच्या लागवडीसाठी परिस्थिती विकसित करणे, पुनर्संयोजक प्रथिने शुद्ध करण्याच्या पद्धती तसेच गुणवत्ता नियंत्रण पद्धतींची निर्मिती आणि प्रमाणीकरण आवश्यक आहे.

3) इन्सुलिनसह बायोसिंथेटिक पद्धतींनी सी-पेप्टाइड तयार करणे. या उत्पादन पद्धतीमध्ये उत्पादनाच्या विशिष्ट टप्प्यांवर तयार झालेल्या सी-पेप्टाइडचे उत्पादन ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी रीकॉम्बीनंट इंसुलिन तयार करण्याच्या तंत्रज्ञानामध्ये काही सुधारणांचा समावेश आहे, जे प्रोइनसुलिनच्या उत्पादनावर आधारित आहे जे बदलांच्या अधीन नाही. या पद्धतीचे अनेक फायदे आहेत. या पद्धतीद्वारे सी-पेप्टाइड मिळविण्यासाठी, नवीन उत्पादक स्ट्रेन तयार करणे, प्रथिने शुद्धीकरण आणि फोल्डिंगसाठी तंत्रज्ञान विकसित करणे किंवा उत्पादन प्रक्रिया नियंत्रित करण्यासाठी नवीन साधन पद्धती तयार करणे आवश्यक नाही.

इंसुलिन हा एक संप्रेरक आहे जो मानवी शरीराचे सामान्य कार्य सुनिश्चित करण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतो. हे स्वादुपिंडाच्या पेशींद्वारे तयार केले जाते आणि ग्लुकोजच्या शोषणास प्रोत्साहन देते, जे उर्जेचा मुख्य स्त्रोत आणि मेंदूचे मुख्य पोषण आहे.

परंतु कधीकधी, एका किंवा दुसर्या कारणास्तव, शरीरातील इन्सुलिन स्राव लक्षणीयरीत्या कमी होतो किंवा पूर्णपणे थांबतो, त्याबद्दल काय करावे आणि कशी मदत करावी. यामुळे कार्बोहायड्रेट चयापचय गंभीर व्यत्यय आणि मधुमेहासारख्या धोकादायक रोगाचा विकास होतो.

वेळेवर आणि पुरेशा उपचारांशिवाय, या रोगामुळे दृष्टी आणि हातपाय कमी होणे यासह गंभीर परिणाम होऊ शकतात. गुंतागुंत होण्यापासून रोखण्याचा एकमेव मार्ग म्हणजे कृत्रिमरित्या तयार केलेल्या इंसुलिनचे नियमित इंजेक्शन.

पण मधुमेहींसाठी इन्सुलिन कशापासून बनते आणि त्याचा रुग्णाच्या शरीरावर कसा परिणाम होतो? मधुमेहाचे निदान झालेल्या अनेकांना हे प्रश्न आवडतात. हे समजून घेण्यासाठी, इन्सुलिन मिळविण्याच्या सर्व पद्धतींचा विचार करणे आवश्यक आहे.

वाण

आधुनिक इंसुलिनची तयारी खालील प्रकारे भिन्न आहे:

• मूळ स्त्रोत;
• कारवाईचा कालावधी;
• द्रावणाचा pH (अम्लीय किंवा तटस्थ);
• संरक्षकांची उपस्थिती (फिनॉल, क्रेसोल, फिनॉल-क्रेसोल, मिथाइलपॅराबेन);
• इन्सुलिन एकाग्रता - 40, 80, 100, 200, 500 U/ml.

ही चिन्हे औषधाच्या गुणवत्तेवर, त्याची किंमत आणि शरीरावरील प्रभावाची डिग्री प्रभावित करतात.

स्रोत

साखर पातळी

उत्पादनाच्या स्त्रोतावर अवलंबून, इन्सुलिनची तयारी दोन मुख्य गटांमध्ये विभागली गेली आहे:

प्राणी. ते गुरे आणि डुकरांच्या स्वादुपिंडातून मिळतात. ते असुरक्षित असू शकतात, कारण ते बर्याचदा गंभीर ऍलर्जीक प्रतिक्रियांचे कारण बनतात. हे विशेषतः बोवाइन इंसुलिनसाठी खरे आहे, ज्यामध्ये तीन अमीनो ऍसिड असतात जे मानवांमध्ये आढळत नाहीत. पोर्सिन इन्सुलिन अधिक सुरक्षित आहे, कारण ते फक्त एका अमीनो ऍसिडने वेगळे आहे. म्हणून, मधुमेहाच्या उपचारांमध्ये ते अधिक वेळा वापरले जाते.

मानव. ते दोन प्रकारात येतात: मानवी किंवा अर्ध-सिंथेटिक सारखे, डुकराचे मांस इंसुलिनपासून एन्झाईमॅटिक ट्रान्सफॉर्मेशनद्वारे मिळवलेले, आणि मानवी किंवा डीएनए रीकॉम्बीनंट, जे ई. कोलाय बॅक्टेरियाद्वारे तयार केले जातात जेनेटिक इंजिनिअरिंगच्या यशामुळे. या इंसुलिनची तयारी मानवी स्वादुपिंडाने तयार केलेल्या संप्रेरकाशी पूर्णपणे सारखीच असते.

आज, मधुमेह मेल्तिसच्या उपचारांमध्ये मानव आणि प्राणी उत्पत्तीचे इंसुलिन मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. प्राण्यांच्या इन्सुलिनच्या आधुनिक उत्पादनासाठी औषधाच्या शुद्धीकरणाची सर्वोच्च डिग्री आवश्यक आहे.

हे प्रोइनसुलिन, ग्लुकागन, सोमाटोस्टॅटिन, प्रथिने, पॉलीपेप्टाइड्स यांसारख्या अवांछित अशुद्धीपासून मुक्त होण्यास मदत करते, ज्यामुळे गंभीर दुष्परिणाम होऊ शकतात.

प्राण्यांच्या उत्पत्तीचे सर्वोत्कृष्ट औषध आधुनिक मोनोपीक इंसुलिन मानले जाते, म्हणजेच इंसुलिनच्या "शिखर" च्या प्रकाशनासह तयार केले जाते.

कारवाईचा कालावधी

इन्सुलिनचे उत्पादन वेगवेगळ्या तंत्रज्ञानाचा वापर करून केले जाते, ज्यामुळे कृतीच्या वेगवेगळ्या कालावधीची औषधे मिळणे शक्य होते, म्हणजे:

• अति-लहान क्रिया;
• लहान अभिनय;
• दीर्घकाळापर्यंत क्रिया;
• क्रिया सरासरी कालावधी;
• दीर्घ-अभिनय;
• एकत्रित कृती.

अल्ट्रा-शॉर्ट-ॲक्टिंग इंसुलिन. या इंसुलिनची तयारी या वस्तुस्थितीद्वारे ओळखली जाते की ते इंजेक्शननंतर लगेच कार्य करण्यास सुरवात करतात आणि 60-90 मिनिटांनंतर त्यांच्या शिखरावर पोहोचतात. त्यांच्या कारवाईचा एकूण कालावधी 3-4 तासांपेक्षा जास्त नाही.

अल्ट्रा-शॉर्ट-ॲक्टिंग इंसुलिनचे दोन मुख्य प्रकार आहेत - लिस्प्रो आणि एस्पार्ट. इन्सुलिन लिस्प्रो हे संप्रेरक रेणूमध्ये दोन अमीनो ऍसिड अवशेषांची पुनर्रचना करून तयार केले जाते, म्हणजे लाइसिन आणि प्रोलिन.

रेणूच्या अशा बदलाबद्दल धन्यवाद, हेक्सॅमर्सची निर्मिती टाळणे आणि मोनोमर्समध्ये त्याचे विघटन वाढवणे शक्य आहे, म्हणजे इंसुलिनचे शोषण सुधारणे. यामुळे इंसुलिन तयार करणे शक्य होते जे नैसर्गिक मानवी इंसुलिनपेक्षा तीनपट वेगाने रुग्णाच्या रक्तात प्रवेश करते.

आणखी एक अल्ट्रा-शॉर्ट-ॲक्टिंग इंसुलिन म्हणजे एस्पार्ट. इन्सुलिन एस्पार्ट तयार करण्याच्या पद्धती अनेक प्रकारे लिस्प्रोच्या उत्पादनासारख्याच आहेत, केवळ या प्रकरणात प्रोलिनला नकारात्मक चार्ज केलेल्या एस्पार्टिक ऍसिडने बदलले जाते.

लिस्प्रो प्रमाणेच, एस्पार्ट त्वरीत मोनोमर्समध्ये मोडतो आणि म्हणून जवळजवळ त्वरित रक्तामध्ये शोषला जातो. सर्व अल्ट्रा-शॉर्ट-ॲक्टिंग इंसुलिनची तयारी जेवणाच्या आधी किंवा लगेच नंतर दिली जाऊ शकते.

लघु-अभिनय इंसुलिन. ही इन्सुलिन तटस्थ pH (6.6 ते 8.0) सह बफर सोल्यूशन आहेत. ते म्हणून प्रशासित करण्याची शिफारस केली जाते, परंतु आवश्यक असल्यास, इंट्रामस्क्युलर इंजेक्शन्स किंवा ड्रॉपर्स वापरण्याची परवानगी आहे.

ही इन्सुलिन औषधे शरीरात गेल्यानंतर 20 मिनिटांत कार्य करू लागतात. त्यांचा प्रभाव तुलनेने लहान असतो - 6 तासांपेक्षा जास्त नाही आणि 2 तासांनंतर जास्तीत जास्त पोहोचतो.

अल्प-अभिनय इंसुलिन प्रामुख्याने हॉस्पिटल सेटिंगमध्ये मधुमेह मेल्तिस असलेल्या रूग्णांच्या उपचारांसाठी तयार केले जातात. ते मधुमेह कोमा आणि कोमा असलेल्या रुग्णांना प्रभावीपणे मदत करतात. याव्यतिरिक्त, ते आपल्याला रुग्णासाठी इंसुलिनचा आवश्यक डोस सर्वात अचूकपणे निर्धारित करण्याची परवानगी देतात.

इंटरमीडिएट-ॲक्टिंग इंसुलिन. ही औषधे शॉर्ट-ॲक्टिंग इन्सुलिनपेक्षा खूपच कमी प्रमाणात विरघळतात. म्हणून, ते रक्त अधिक हळू वाहतात, ज्यामुळे त्यांचा हायपोग्लाइसेमिक प्रभाव लक्षणीय वाढतो.

कृतीच्या सरासरी कालावधीसह इन्सुलिन प्राप्त करणे त्यांच्या रचनामध्ये एक विशेष प्रलंबक - झिंक किंवा प्रोटामाइन (आयसोफेन, प्रोटाफेन, बेसल) समाविष्ट करून प्राप्त केले जाते.

अशी इन्सुलिनची तयारी निलंबनाच्या स्वरूपात उपलब्ध असते, ज्यामध्ये विशिष्ट प्रमाणात झिंक किंवा प्रोटामाइन क्रिस्टल्स असतात (बहुतेकदा हेगेडॉर्न प्रोटामाइन आणि आयसोफेन). प्रोलॉन्गेटर्स त्वचेखालील ऊतींमधून औषध शोषण्याची वेळ लक्षणीयरीत्या वाढवतात, ज्यामुळे रक्तामध्ये इंसुलिनच्या प्रवेशाची वेळ लक्षणीय वाढते.

दीर्घ-अभिनय इंसुलिन. हे सर्वात आधुनिक इंसुलिन आहे, ज्याचे उत्पादन डीएनए रीकॉम्बिनंट तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे शक्य झाले आहे. पहिले दीर्घ-अभिनय करणारे इंसुलिन औषध ग्लार्जिन होते, जे मानवी स्वादुपिंडाने तयार केलेल्या हार्मोनचे अचूक ॲनालॉग आहे.

ते प्राप्त करण्यासाठी, इंसुलिन रेणूमध्ये एक जटिल बदल केला जातो, ज्यामध्ये ग्लाइसिनसह ॲस्पॅरॅजिन बदलणे आणि त्यानंतर दोन आर्जिनिन अवशेष जोडणे समाविष्ट आहे.

ग्लार्जिन हे 4 च्या वैशिष्ट्यपूर्ण अम्लीय pH सह स्पष्ट द्रावणाच्या स्वरूपात उपलब्ध आहे. हा pH इंसुलिन हेक्सॅमर्सला अधिक स्थिर बनवतो आणि त्याद्वारे रुग्णाच्या रक्तामध्ये औषधाचे दीर्घकालीन आणि अंदाजे शोषण सुनिश्चित करते. तथापि, ग्लार्जिनच्या अम्लीय पीएचमुळे, त्यास शॉर्ट-ॲक्टिंग इंसुलिनसह एकत्र करण्याची शिफारस केली जात नाही, ज्यात सामान्यतः तटस्थ पीएच असते.

बहुतेक इन्सुलिन औषधांमध्ये तथाकथित "पीक ॲक्शन" असते, ज्यामध्ये रुग्णाच्या रक्तामध्ये इंसुलिनची सर्वोच्च एकाग्रता दिसून येते. तथापि, ग्लार्जिनचे मुख्य वैशिष्ट्य म्हणजे त्यात कृतीचे स्पष्ट शिखर नाही.

रुग्णाला पुढील 24 तास विश्वसनीय पीक-फ्री ग्लाइसेमिक नियंत्रण प्रदान करण्यासाठी दररोज औषधाचे फक्त एक इंजेक्शन पुरेसे आहे. संपूर्ण क्रियेच्या कालावधीत ग्लार्जिन त्वचेखालील ऊतींमधून समान दराने शोषले जाते या वस्तुस्थितीमुळे हे प्राप्त झाले आहे.

दीर्घ-अभिनय इन्सुलिनची तयारी विविध स्वरूपात तयार केली जाते आणि रुग्णाला सलग 36 तासांपर्यंत हायपोग्लाइसेमिक प्रभाव प्रदान करू शकते. यामुळे दररोज इंसुलिन इंजेक्शनची संख्या लक्षणीयरीत्या कमी होण्यास मदत होते आणि त्यामुळे मधुमेहींचे जीवन लक्षणीयरीत्या सोपे होते.

एकत्रित औषधे. ही औषधे निलंबनाच्या स्वरूपात उपलब्ध आहेत, ज्यामध्ये आयसोफेनसह शॉर्ट-ॲक्टिंग इंसुलिन आणि इंटरमीडिएट-ॲक्टिंग इन्सुलिनचे तटस्थ द्रावण समाविष्ट आहे.

अशा औषधांमुळे रुग्णाला त्याच्या शरीरात फक्त एका इंजेक्शनने वेगवेगळ्या कालावधीची इन्सुलिन टाकण्याची परवानगी मिळते, म्हणजे अतिरिक्त इंजेक्शन टाळणे.

रुग्णाच्या सुरक्षिततेसाठी इंसुलिनच्या तयारीचे निर्जंतुकीकरण खूप महत्वाचे आहे, कारण ते त्याच्या शरीरात इंजेक्शनने केले जातात आणि रक्तप्रवाहाद्वारे सर्व अंतर्गत अवयव आणि ऊतींमध्ये पसरतात.

काही पदार्थ जे इन्सुलिनमध्ये केवळ जंतुनाशक म्हणूनच नव्हे तर संरक्षक म्हणून देखील जोडले जातात त्यांचा विशिष्ट जीवाणूनाशक प्रभाव असतो. यामध्ये क्रेसोल, फिनॉल आणि मिथाइल पॅराबेंझोएट यांचा समावेश आहे. याव्यतिरिक्त, एक स्पष्ट प्रतिजैविक प्रभाव देखील जस्त आयनचे वैशिष्ट्य आहे, जे काही इंसुलिन सोल्यूशनचा भाग आहेत.

बॅक्टेरियाच्या संसर्गाविरूद्ध बहु-स्तरीय संरक्षण, जे संरक्षक आणि इतर अँटीसेप्टिक्स जोडून प्राप्त केले जाते, अनेक गंभीर गुंतागुंतांच्या विकासास प्रतिबंध करण्यास मदत करते. शेवटी, इंसुलिनच्या कुपीमध्ये सिरिंजची सुई वारंवार टाकल्याने औषध रोगजनक बॅक्टेरियाने दूषित होऊ शकते.

तथापि, द्रावणातील जीवाणूनाशक गुणधर्म हानिकारक सूक्ष्मजीव नष्ट करण्यास आणि रुग्णाची सुरक्षितता राखण्यास मदत करतात. या कारणास्तव, मधुमेही रुग्ण सलग 7 वेळा त्वचेखालील इंसुलिन इंजेक्शन्स करण्यासाठी समान सिरिंज वापरू शकतात.

इन्सुलिनमध्ये प्रिझर्वेटिव्ह असण्याचा आणखी एक फायदा म्हणजे इंजेक्शन देण्यापूर्वी त्वचा निर्जंतुक करण्याची गरज नाही. परंतु हे केवळ अत्यंत पातळ सुईने सुसज्ज असलेल्या विशेष इंसुलिन सिरिंजच्या वापरासह शक्य आहे.

इंसुलिनमध्ये संरक्षकांच्या उपस्थितीचा औषधाच्या गुणधर्मांवर नकारात्मक प्रभाव पडत नाही आणि रुग्णासाठी पूर्णपणे सुरक्षित आहे यावर जोर देणे आवश्यक आहे.

निष्कर्ष

आज, इन्सुलिन, प्राण्यांचे स्वादुपिंड आणि आधुनिक अनुवांशिक अभियांत्रिकी पद्धती वापरून तयार केले जाते, मोठ्या प्रमाणात औषधे तयार करण्यासाठी वापरली जाते.

दैनंदिन इंसुलिन थेरपीसाठी सर्वाधिक प्राधान्य दिले जाते उच्च शुद्ध डीएनए-रिकॉम्बिनंट मानवी इंसुलिन, जे सर्वात कमी प्रतिजैविकतेद्वारे दर्शविले जाते आणि त्यामुळे व्यावहारिकरित्या एलर्जीची प्रतिक्रिया होत नाही. याव्यतिरिक्त, मानवी इंसुलिनच्या ॲनालॉग्सच्या आधारे तयार केलेली औषधे उच्च दर्जाची आणि सुरक्षितता आहेत.

इन्सुलिनची तयारी विविध क्षमतेच्या काचेच्या बाटल्यांमध्ये विकली जाते, रबर स्टॉपर्सने हर्मेटिकली सील केली जाते आणि ॲल्युमिनियमच्या अस्तराने झाकलेली असते. याव्यतिरिक्त, ते विशेष इंसुलिन सिरिंज, तसेच सिरिंज पेनमध्ये खरेदी केले जाऊ शकतात, जे विशेषतः मुलांसाठी सोयीस्कर आहेत.

सध्या, मूलभूतपणे इन्सुलिनच्या तयारीचे नवीन प्रकार विकसित केले जात आहेत, जे शरीरात इंट्रानासली, म्हणजेच अनुनासिक श्लेष्मल त्वचा द्वारे सादर केले जातील.

असे आढळून आले आहे की डिटर्जंटसह इन्सुलिनचे मिश्रण करून, एरोसोलची तयारी तयार करणे शक्य आहे जे इंट्राव्हेनस इंजेक्शनने जितक्या लवकर रुग्णाच्या रक्तात आवश्यक एकाग्रतेपर्यंत पोहोचेल. याव्यतिरिक्त, नवीन तोंडी इंसुलिनची तयारी तयार केली जात आहे जी तोंडाने घेतली जाऊ शकते.

आजपर्यंत, या प्रकारचे इन्सुलिन अजूनही विकासाच्या टप्प्यावर आहेत किंवा आवश्यक क्लिनिकल चाचण्या घेत आहेत. तथापि, हे स्पष्ट आहे की नजीकच्या भविष्यात इन्सुलिनची तयारी असेल जी सिरिंज वापरून प्रशासित करण्याची आवश्यकता नाही.

नवीन इन्सुलिन उत्पादने फवार्यांच्या स्वरूपात तयार केली जातील, ज्याची शरीराची इन्सुलिनची गरज पूर्ण करण्यासाठी नाक किंवा तोंडाच्या श्लेष्मल पृष्ठभागावर फवारणी करणे आवश्यक आहे.

टाइप 1 मधुमेह असलेल्या रुग्णांवर उपचार करण्यासाठी इन्सुलिन हे मुख्य औषध आहे. काहीवेळा ते रुग्णाची स्थिती स्थिर करण्यासाठी आणि दुसऱ्या प्रकारच्या रोगामध्ये त्याचे कल्याण सुधारण्यासाठी देखील वापरले जाते. हा पदार्थ त्याच्या स्वभावानुसार एक हार्मोन आहे जो लहान डोसमध्ये कार्बोहायड्रेट चयापचय प्रभावित करू शकतो.

सामान्यतः, स्वादुपिंड पुरेसे इंसुलिन तयार करते, जे शारीरिक रक्तातील साखरेची पातळी राखण्यास मदत करते. परंतु गंभीर अंतःस्रावी विकारांच्या बाबतीत, रुग्णाला मदत करण्याची एकमेव संधी बहुतेकदा इन्सुलिन इंजेक्शन असते. दुर्दैवाने, ते तोंडी (टॅब्लेटच्या स्वरूपात) घेतले जाऊ शकत नाही, कारण ते पचनमार्गात पूर्णपणे नष्ट होते आणि त्याचे जैविक मूल्य गमावते.

वैद्यकीय व्यवहारात वापरण्यासाठी इंसुलिन मिळविण्याचे पर्याय

अनेक मधुमेहींनी कदाचित एकदा विचार केला असेल की इन्सुलिन कशापासून बनते, जे वैद्यकीय कारणांसाठी वापरले जाते? सध्या, हे औषध बहुतेक वेळा अनुवांशिक अभियांत्रिकी आणि जैवतंत्रज्ञान वापरून मिळवले जाते, परंतु काहीवेळा ते प्राणी उत्पत्तीच्या कच्च्या मालापासून काढले जाते.

प्राणी उत्पत्तीच्या कच्च्या मालापासून तयार केलेली तयारी

डुक्कर आणि गुरांच्या स्वादुपिंडातून हा हार्मोन काढणे हे एक जुने तंत्रज्ञान आहे जे आज क्वचितच वापरले जाते. हे परिणामी औषधाच्या कमी गुणवत्तेमुळे होते, एलर्जीची प्रतिक्रिया निर्माण करण्याची प्रवृत्ती आणि शुद्धीकरणाची अपुरी डिग्री. वस्तुस्थिती अशी आहे की संप्रेरक हा प्रथिन पदार्थ असल्याने, त्यात अमीनो ऍसिडचा एक विशिष्ट संच असतो.

डुकराच्या शरीरात तयार होणारे इन्सुलिन हे अमिनो आम्ल रचनेत मानवी इन्सुलिनपेक्षा १ अमिनो आम्ल आणि बोवाइन इंसुलिन ३ ने भिन्न असते.

20 व्या शतकाच्या सुरूवातीस आणि मध्यभागी, जेव्हा समान औषधे अस्तित्वात नव्हती, तेव्हा देखील अशा इंसुलिनने औषधात एक प्रगती केली आणि मधुमेहावरील उपचारांना नवीन स्तरावर नेणे शक्य केले. या पद्धतीने मिळविलेल्या संप्रेरकांमुळे रक्तातील साखर कमी होते, तथापि, ते अनेकदा साइड इफेक्ट्स आणि ऍलर्जी निर्माण करतात. औषधातील अमीनो ऍसिड आणि अशुद्धतेच्या रचनेतील फरकांमुळे रुग्णांच्या स्थितीवर परिणाम होतो, विशेषत: रुग्णांच्या अधिक असुरक्षित श्रेणींमध्ये (मुले आणि वृद्ध). अशा इंसुलिनच्या खराब सहनशीलतेचे आणखी एक कारण म्हणजे औषध (प्रोइन्सुलिन) मध्ये त्याच्या निष्क्रिय पूर्ववर्तीची उपस्थिती, ज्यापासून औषधाच्या या भिन्नतेमध्ये मुक्त होणे अशक्य होते.

आजकाल, सुधारित डुकराचे मांस इंसुलिन आहेत ज्यात हे तोटे नाहीत. ते डुकराच्या स्वादुपिंडातून मिळवले जातात, परंतु त्यानंतर ते अतिरिक्त प्रक्रिया आणि शुद्धीकरणाच्या अधीन असतात. ते बहुघटक आहेत आणि त्यात सहायक घटक असतात.

सुधारित डुकराचे मांस इंसुलिन व्यावहारिकदृष्ट्या मानवी संप्रेरकांपेक्षा वेगळे नाही, म्हणूनच ते अजूनही व्यवहारात वापरले जाते.

अशी औषधे रुग्णांद्वारे अधिक चांगल्या प्रकारे सहन केली जातात आणि व्यावहारिकरित्या प्रतिकूल प्रतिक्रिया निर्माण करत नाहीत, ते रोगप्रतिकारक शक्ती दाबत नाहीत आणि रक्तातील साखर प्रभावीपणे कमी करतात. बोवाइन इंसुलिन सध्या औषधात वापरले जात नाही, कारण त्याच्या विदेशी संरचनेमुळे ते मानवी शरीराच्या रोगप्रतिकारक शक्ती आणि इतर प्रणालींवर नकारात्मक परिणाम करते.

अनुवांशिकरित्या इंजिनियर केलेले इंसुलिन

मानवी इन्सुलिन, जे मधुमेहासाठी वापरले जाते, व्यावसायिकरित्या दोन प्रकारे तयार केले जाते:

• डुकराचे मांस इंसुलिनचे एंजाइमॅटिक उपचार वापरणे;
• E. coli किंवा यीस्टचे जनुकीय सुधारित स्ट्रेन वापरणे.

भौतिक-रासायनिक बदलांसह, विशेष एंजाइमच्या प्रभावाखाली डुकराचे मांस इंसुलिनचे रेणू मानवी इंसुलिनसारखे बनतात. परिणामी औषधाची अमीनो आम्ल रचना मानवी शरीरात तयार होणाऱ्या नैसर्गिक संप्रेरकाच्या रचनेपेक्षा वेगळी नसते. उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान, औषध अत्यंत शुद्ध केले जाते, त्यामुळे ते ऍलर्जीक प्रतिक्रिया किंवा इतर अवांछित अभिव्यक्ती होऊ शकत नाही.

परंतु बहुतेकदा, सुधारित (अनुवांशिकदृष्ट्या बदललेले) सूक्ष्मजीव वापरून इन्सुलिन मिळवले जाते. जीवाणू किंवा यीस्ट जैवतंत्रज्ञानाने बदलले गेले आहेत जेणेकरून ते स्वतःचे इन्सुलिन तयार करू शकतील.

इन्सुलिनच्या स्वतःच्या उत्पादनाव्यतिरिक्त, त्याचे शुद्धीकरण महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. औषधामुळे कोणतीही ऍलर्जी किंवा दाहक प्रतिक्रिया होत नाही याची खात्री करण्यासाठी, प्रत्येक टप्प्यावर सूक्ष्मजीवांच्या स्ट्रॅन्सची शुद्धता आणि सर्व सोल्यूशन्स तसेच वापरलेल्या घटकांचे निरीक्षण करणे आवश्यक आहे.

अशा प्रकारे इन्सुलिन तयार करण्याच्या 2 पद्धती आहेत. त्यापैकी पहिला एकाच सूक्ष्मजीवाच्या दोन वेगवेगळ्या जातींच्या (प्रजाती) वापरावर आधारित आहे. त्यापैकी प्रत्येक संप्रेरक डीएनए रेणूची फक्त एक शृंखला संश्लेषित करते (एकूण दोन आहेत आणि ते सर्पिलपणे एकत्र जोडलेले आहेत). मग या साखळ्या जोडल्या जातात आणि परिणामी सोल्युशनमध्ये कोणतेही जैविक महत्त्व नसलेल्या इन्सुलिनचे सक्रिय स्वरूप वेगळे करणे आधीच शक्य आहे.

E. coli किंवा यीस्ट वापरून औषध निर्मितीची दुसरी पद्धत या वस्तुस्थितीवर आधारित आहे की सूक्ष्मजंतू प्रथम निष्क्रिय इन्सुलिन तयार करतो (म्हणजेच त्याचे पूर्ववर्ती - प्रोइनसुलिन). मग, एन्झाइमॅटिक उपचार वापरून, हा फॉर्म सक्रिय केला जातो आणि औषधात वापरला जातो.

ज्या कर्मचाऱ्यांना काही उत्पादन क्षेत्रात प्रवेश आहे त्यांनी नेहमी निर्जंतुकीकरण संरक्षणात्मक पोशाख घालणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे मानवी जैविक द्रवांसह औषधाचा संपर्क टाळता येईल.

या सर्व प्रक्रिया सामान्यतः स्वयंचलित असतात, एम्प्युल्स आणि कुपींच्या संपर्कात असलेली हवा आणि सर्व पृष्ठभाग निर्जंतुक असतात आणि उपकरणाच्या रेषा हर्मेटिकली सीलबंद असतात.

बायोटेक्नॉलॉजी तंत्र शास्त्रज्ञांना मधुमेहाच्या समस्येवर पर्यायी उपायांचा विचार करण्यास सक्षम करते. उदाहरणार्थ, सध्या कृत्रिम स्वादुपिंडाच्या बीटा पेशींच्या निर्मितीवर प्रीक्लिनिकल संशोधन केले जात आहे, जे अनुवांशिक अभियांत्रिकी पद्धती वापरून मिळवता येते. कदाचित भविष्यात ते आजारी व्यक्तीमध्ये या अवयवाचे कार्य सुधारण्यासाठी वापरले जातील.

आधुनिक इंसुलिनच्या तयारीचे उत्पादन ही एक जटिल तांत्रिक प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये ऑटोमेशन आणि कमीतकमी मानवी हस्तक्षेप यांचा समावेश आहे.

अतिरिक्त घटक

आधुनिक जगात एक्सीपियंट्सशिवाय इंसुलिनचे उत्पादन कल्पना करणे जवळजवळ अशक्य आहे, कारण ते त्याचे रासायनिक गुणधर्म सुधारू शकतात, त्याची क्रिया वेळ वाढवू शकतात आणि उच्च प्रमाणात शुद्धता प्राप्त करू शकतात.

त्यांच्या गुणधर्मांनुसार, सर्व अतिरिक्त घटक खालील वर्गांमध्ये विभागले जाऊ शकतात:

• लांबलचक (औषधांचा दीर्घकाळ परिणाम सुनिश्चित करण्यासाठी वापरले जाणारे पदार्थ);
• जंतुनाशक घटक;
• स्टॅबिलायझर्स, ज्यामुळे औषधाच्या सोल्युशनमध्ये इष्टतम अम्लता राखली जाते.

additives लांबवणे

तेथे विस्तारित-अभिनय इंसुलिन आहेत, ज्याची जैविक क्रिया 8 ते 42 तास चालू असते (औषधांच्या गटावर अवलंबून). इंजेक्शन सोल्यूशनमध्ये विशेष पदार्थ - प्रोलॉन्गेटर - जोडून हा प्रभाव प्राप्त केला जातो. बहुतेकदा, यापैकी एक यौगिक या उद्देशासाठी वापरला जातो:

• प्रथिने;
• जस्त क्लोराईड ग्लायकोकॉलेट.

प्रथिने जे औषधाचा प्रभाव लांबणीवर टाकतात ते तपशीलवार शुद्धीकरण करतात आणि कमी-एलर्जेनिक असतात (उदाहरणार्थ, प्रोटामाइन). झिंक क्षारांचा देखील इंसुलिन क्रियाकलाप किंवा व्यक्तीच्या आरोग्यावर नकारात्मक प्रभाव पडत नाही.

प्रतिजैविक घटक

इन्सुलिनमधील जंतुनाशके साठवण आणि वापरादरम्यान सूक्ष्मजीव वनस्पतींमध्ये गुणाकार होणार नाही याची खात्री करण्यासाठी आवश्यक आहे. हे पदार्थ संरक्षक आहेत आणि औषधाच्या जैविक क्रियाकलापांचे संरक्षण सुनिश्चित करतात. याव्यतिरिक्त, जर रुग्णाने फक्त एका बाटलीतून हार्मोन स्वतःला दिले तर औषध त्याला बरेच दिवस टिकू शकते. उच्च-गुणवत्तेच्या बॅक्टेरियाच्या वाढीस प्रतिबंध करणारा पदार्थ घटकांमुळे, द्रावणात सूक्ष्मजंतूंच्या गुणाकाराच्या सैद्धांतिक शक्यतेमुळे न वापरलेले औषध फेकून देण्याची आवश्यकता नाही.

इन्सुलिनच्या निर्मितीमध्ये खालील पदार्थ जंतुनाशक घटक म्हणून वापरले जाऊ शकतात:

• मेटाक्रेसोल;
• फिनॉल;
• पॅराबेन्स

द्रावणात झिंक आयन असल्यास, ते त्यांच्या प्रतिजैविक गुणधर्मांमुळे अतिरिक्त संरक्षक म्हणून देखील कार्य करतात.

प्रत्येक प्रकारच्या इन्सुलिनच्या निर्मितीसाठी काही जंतुनाशक घटक योग्य असतात. प्रीक्लिनिकल चाचण्यांच्या टप्प्यावर हार्मोनशी त्यांच्या परस्परसंवादाचा अभ्यास करणे आवश्यक आहे, कारण संरक्षकाने इंसुलिनच्या जैविक क्रियाकलापांमध्ये व्यत्यय आणू नये किंवा अन्यथा त्याच्या गुणधर्मांवर नकारात्मक परिणाम करू नये.

प्रिझर्वेटिव्ह्जचा वापर बहुतेक प्रकरणांमध्ये हार्मोनला अल्कोहोल किंवा इतर अँटीसेप्टिक्ससह पूर्व-उपचार न करता त्वचेखाली प्रशासित करण्यास परवानगी देतो (निर्माता सहसा सूचनांमध्ये याचा उल्लेख करतो). हे औषधाचे प्रशासन सुलभ करते आणि इंजेक्शनच्या आधी तयारीच्या हाताळणीची संख्या कमी करते. परंतु ही शिफारस केवळ तेव्हाच कार्य करते जेव्हा पातळ सुईने वैयक्तिक इन्सुलिन सिरिंज वापरून द्रावण प्रशासित केले जाते.

स्टॅबिलायझर्स

द्रावणाचा pH दिलेल्या स्तरावर राखला गेला आहे याची खात्री करण्यासाठी स्टॅबिलायझर्स आवश्यक आहेत. औषधाची सुरक्षितता, त्याची क्रिया आणि त्याच्या रासायनिक गुणधर्मांची स्थिरता आंबटपणाच्या पातळीवर अवलंबून असते. मधुमेहाच्या रूग्णांसाठी इंजेक्टेबल हार्मोन्स तयार करताना, फॉस्फेट्सचा वापर सामान्यतः या उद्देशासाठी केला जातो.

जस्त असलेल्या इन्सुलिनसाठी, सोल्यूशन स्टॅबिलायझर्सची नेहमी आवश्यकता नसते, कारण मेटल आयन आवश्यक संतुलन राखण्यास मदत करतात. तरीही ते वापरले असल्यास, फॉस्फेट्सऐवजी, इतर रासायनिक संयुगे वापरली जातात, कारण या पदार्थांच्या मिश्रणामुळे वर्षाव आणि औषधाची अयोग्यता होते. सर्व स्टॅबिलायझर्ससाठी एक महत्त्वाची मालमत्ता म्हणजे सुरक्षा आणि इन्सुलिनसह कोणत्याही प्रतिक्रियांमध्ये प्रवेश करण्याची क्षमता नसणे.

प्रत्येक वैयक्तिक रुग्णासाठी मधुमेहासाठी इंजेक्शन करण्यायोग्य औषधांची निवड सक्षम एंडोक्रिनोलॉजिस्टद्वारे केली पाहिजे. इंसुलिनचे कार्य केवळ सामान्य रक्तातील साखरेची पातळी राखणे नाही तर इतर अवयवांना आणि प्रणालींना हानी पोहोचवू नये. औषध रासायनिकदृष्ट्या तटस्थ, कमी ऍलर्जीक आणि शक्यतो परवडणारे असावे. निवडलेल्या इन्सुलिनला कृतीच्या कालावधीच्या आधारावर त्याच्या इतर आवृत्त्यांमध्ये मिसळता आले तर ते देखील सोयीचे आहे.

ज्ञान बेस मध्ये आपले चांगले काम पाठवा सोपे आहे. खालील फॉर्म वापरा

विद्यार्थी, पदवीधर विद्यार्थी, तरुण शास्त्रज्ञ जे ज्ञानाचा आधार त्यांच्या अभ्यासात आणि कार्यात वापरतात ते तुमचे खूप आभारी असतील.

वर पोस्ट केले http://www.allbest.ru/

वर पोस्ट केले http://www.allbest.ru/

वर पोस्ट केले http://www.allbest.ru/

कझाकस्तान प्रजासत्ताकचे शिक्षण आणि विज्ञान मंत्रालय

कझाख ऍग्रोटेक्निकल युनिव्हर्सिटीचे नाव एस.सेफुलिन नंतर

मायक्रोबायोलॉजी आणि बायोटेक्नॉलॉजी विभाग

अभ्यासक्रम कार्य

"सूक्ष्मजीवांचे जैवतंत्रज्ञान" या विषयात

विषयावर: इन्सुलिन तयार करण्यासाठी तंत्रज्ञान

यांनी पूर्ण केले: Myrzabek M?ldir Kurbanbek?yzy

यांनी तपासले: अकिंबेवा ए.के. (पीएच.डी.)

अस्ताना - 2013

व्याख्या

संक्षेप आणि नोटेशन्स

परिचय

1. शोधाचा इतिहास

2. जैवतंत्रज्ञानामध्ये इन्सुलिनचे उत्पादन

3. मानवी इन्सुलिन मिळविण्याच्या पद्धती

4. पेशींमध्ये प्रोइनसुलिनची अभिव्यक्ती ई कोलाय्

5. इन्सुलिन शुद्धीकरण

6. प्रशासन आणि डोसची पद्धत

निष्कर्ष

ग्रंथलेखन

व्याख्या

या कोर्समध्ये खालील व्याख्या वापरल्या गेल्या होत्या:

प्रथिने वाहक- सेल किंवा संस्कृती माध्यमाच्या पेरिप्लाज्मिक जागेत संकरित प्रथिने वाहतूक सुनिश्चित करणे;

आत्मीयता घटक संकरित प्रथिनांचे पृथक्करण लक्षणीयरीत्या सुलभ करते.

इन्सुलिन(lat पासून. इन्सुला- बेट) स्वादुपिंडातील लॅन्गरहॅन्सच्या बेटांच्या बीटा पेशींमध्ये तयार होणारे पेप्टाइड हार्मोन आहे.

इंटरल्यूकिन्स- मुख्यतः ल्युकोसाइट्सद्वारे संश्लेषित साइटोकाइन्सचा एक गट (या कारणास्तव शेवटचा "-ल्यूकिन" निवडला गेला).

प्रोइन्सुलिनस्वादुपिंडाच्या आयलेट उपकरणाच्या बी पेशींद्वारे संश्लेषित इंसुलिनचा अग्रदूत आहे.

क्रोमॅटोग्रए fiya(ग्रीक क्रोमा, क्रोमाटोस - रंग, पेंट) , स्थिर टप्प्यातून वाहणारे स्थिर आणि मोबाइल (एल्युएंट) - दोन टप्प्यांमधील त्यांच्या घटकांच्या वितरणावर आधारित, मिश्रणांचे विभक्त आणि विश्लेषण करण्यासाठी भौतिक-रासायनिक पद्धत.

एन्कॅप्सुलेशन

संकरित प्रथिने(इंग्रजी) फ्यूजन प्रोटीन, देखील chimeric, संमिश्र प्रथिने) हे दोन किंवा अधिक जनुकांच्या संयोगाने मिळविलेले प्रथिन आहे जे मूळतः विभक्त प्रथिने एन्कोड करतात.

गोर्मओ आम्हाला(ग्रीक hormao मधून - मी गती वाढवतो, प्रोत्साहन देतो), हार्मोन्स, अंतःस्रावी ग्रंथी किंवा अंतःस्रावी ग्रंथींद्वारे तयार केलेले जैविक दृष्ट्या सक्रिय पदार्थ आणि थेट रक्तामध्ये सोडले जातात.

साखरमधुमेह- अंतःस्रावी रोगांचा एक गट जो हार्मोन इंसुलिनच्या परिपूर्ण किंवा सापेक्ष कमतरतेमुळे विकसित होतो.

एन्कॅप्सुलेशन- एक प्रोग्रामिंग भाषा यंत्रणा जी एखादी वस्तू (पद्धती आणि गुणधर्म) बनवणाऱ्या घटकांवर प्रवेश प्रतिबंधित करते, त्यांना खाजगी बनवते, म्हणजेच केवळ ऑब्जेक्टमध्ये प्रवेश करण्यायोग्य बनवते.

सोमाटोस्टॅटिन- स्वादुपिंडाच्या लँगरहॅन्सच्या बेटांच्या डेल्टा पेशींचा एक संप्रेरक, तसेच हायपोथालेमसच्या संप्रेरकांपैकी एक.

रेडिओइम्युनोअसे- विशिष्ट बंधनकारक प्रणालीसह इच्छित स्थिर आणि तत्सम रेडिओन्यूक्लाइड-लेबल केलेल्या पदार्थांच्या स्पर्धात्मक बंधनावर आधारित जैविक द्रवपदार्थांमध्ये जैविक दृष्ट्या सक्रिय पदार्थ (हार्मोन्स, एंजाइम, औषधे इ.) च्या परिमाणात्मक निर्धाराची पद्धत.

संक्षेप आणि नोटेशन्स

% - टक्केवारी सामग्री

आरपी - उलट फेज

HPLC - उच्च कार्यक्षमता लिक्विड क्रोमॅटोग्राफी

आयओ - आयन एक्सचेंज

cDNA - पूरक deoxyribonucleic acid

खासदार मोनोपीक

MC - monocomponent

FITC - फेनिलिसोथियोसायनेट

परिचय

इन्सुलिनचे मुख्य कार्य म्हणजे ग्लुकोजच्या रेणूंमध्ये सेल झिल्लीची पारगम्यता सुनिश्चित करणे. सोप्या स्वरूपात, आपण असे म्हणू शकतो की केवळ कर्बोदकांमधेच नाही तर कोणतेही पोषक घटक देखील शेवटी ग्लुकोजमध्ये मोडले जातात, जे इतर कार्बनयुक्त रेणूंच्या संश्लेषणासाठी वापरले जाते आणि सेल्युलर ऊर्जा वनस्पतींसाठी हे एकमेव प्रकारचे इंधन आहे - मायटोकॉन्ड्रिया. . इन्सुलिनशिवाय, ग्लुकोजच्या सेल झिल्लीची पारगम्यता 20 पट कमी होते आणि पेशी उपासमारीने मरतात आणि रक्तामध्ये विरघळलेली अतिरिक्त साखर शरीराला विष देते.

बीटा पेशींच्या नाशामुळे बिघडलेले इंसुलिन स्राव - संपूर्ण इंसुलिनची कमतरता - हा प्रकार 1 मधुमेह मेल्तिसच्या रोगजननातील मुख्य घटक आहे. ऊतींवर इन्सुलिनची बिघडलेली क्रिया - सापेक्ष इन्सुलिनची कमतरता - टाइप 2 मधुमेह मेल्तिसच्या विकासात महत्त्वाची भूमिका बजावते.

ॲफिनिटी क्रोमॅटोग्राफीच्या वापरामुळे इन्सुलिनपेक्षा जास्त आण्विक वस्तुमान असलेल्या तयारीमध्ये दूषित प्रथिनांची सामग्री लक्षणीयरीत्या कमी झाली. या प्रथिनांमध्ये प्रोइनसुलिन आणि अंशतः क्लीव्ह केलेले प्रोइन्स्युलिन समाविष्ट आहेत, जे इंसुलिन-विरोधी प्रतिपिंडांचे उत्पादन करण्यास सक्षम आहेत.

थेरपीच्या अगदी सुरुवातीपासूनच मानवी इन्सुलिनचा वापर केल्याने ऍलर्जीक प्रतिक्रियांचे प्रमाण कमी होते. मानवी इन्सुलिन अधिक त्वरीत शोषले जाते आणि, फॉर्म्युलेशनची पर्वा न करता, प्राण्यांच्या इन्सुलिनपेक्षा कमी कालावधीची क्रिया असते. मानवी इन्सुलिन पोर्सिन इंसुलिनपेक्षा कमी रोगप्रतिकारक असतात, विशेषत: मिश्रित बोवाइन आणि पोर्सिन इंसुलिन.

या अभ्यासक्रमाचा उद्देश इन्सुलिन तयार करण्याच्या तंत्रज्ञानाचा अभ्यास करणे हा आहे. हे साध्य करण्यासाठी, खालील कार्ये सेट केली गेली:

1.जैवतंत्रज्ञानामध्ये इन्सुलिनचे उत्पादन

2. इन्सुलिन मिळवण्याच्या पद्धती

एच. इंसुलिनचे शुद्धीकरण

1. शोधाचा इतिहास

इन्सुलिनच्या शोधाचा इतिहास रशियन डॉक्टर I.M.च्या नावाशी संबंधित आहे. सोबोलेव्ह (19व्या शतकाच्या उत्तरार्धात), ज्यांनी हे सिद्ध केले की मानवी रक्तातील साखरेची पातळी स्वादुपिंडाच्या विशेष संप्रेरकाद्वारे नियंत्रित केली जाते.

1922 मध्ये, प्राण्याच्या स्वादुपिंडापासून वेगळे केलेले इन्सुलिन प्रथम मधुमेह असलेल्या दहा वर्षांच्या मुलास दिले गेले; परिणाम सर्व अपेक्षांपेक्षा जास्त झाला आणि एका वर्षानंतर अमेरिकन कंपनी एली लिलीप्रथम प्राणी इंसुलिन तयार करणे सोडले.

इन्सुलिनची पहिली औद्योगिक तुकडी प्राप्त केल्यानंतर, पुढील काही वर्षांत त्याच्या अलगाव आणि शुद्धीकरणासाठी एक मोठा मार्ग स्वीकारला गेला. परिणामी, टाइप 1 मधुमेह असलेल्या रुग्णांना हार्मोन उपलब्ध झाला.

1935 मध्ये, डॅनिश संशोधक हेगेडॉर्न यांनी दीर्घ-अभिनय औषध प्रस्तावित करून शरीरातील इन्सुलिनची क्रिया अनुकूल केली.

इंसुलिनचे पहिले स्फटिक 1952 मध्ये मिळाले आणि 1954 मध्ये इंग्लिश बायोकेमिस्ट जी. सेंगर यांनी इंसुलिनची रचना उलगडली. इतर हार्मोनल पदार्थ आणि इन्सुलिन डिग्रेडेशन उत्पादनांपासून हार्मोन शुद्ध करण्याच्या पद्धतींच्या विकासामुळे एकसंध इंसुलिन मिळविणे शक्य झाले आहे, ज्याला एकल-घटक इंसुलिन म्हणतात.

70 च्या दशकाच्या सुरुवातीस. सोव्हिएत शास्त्रज्ञ ए. युदेव आणि एस. श्वाचकिन यांनी इंसुलिनचे रासायनिक संश्लेषण प्रस्तावित केले, परंतु औद्योगिक स्तरावर या संश्लेषणाची अंमलबजावणी महाग आणि फायदेशीर नव्हती.

त्यानंतर, इन्सुलिनच्या शुद्धतेमध्ये प्रगतीशील सुधारणा झाली, ज्यामुळे इन्सुलिन ऍलर्जी, मूत्रपिंड विकार, दृष्टीदोष आणि इंसुलिनला रोगप्रतिकारक प्रतिकार यामुळे होणारी समस्या कमी झाली. मधुमेह मेल्तिससाठी रिप्लेसमेंट थेरपीसाठी सर्वात प्रभावी हार्मोन आवश्यक होता - होमोलॉगस इंसुलिन, म्हणजेच मानवी इंसुलिन.

80 च्या दशकात, आण्विक जीवशास्त्रातील प्रगतीमुळे त्याचा वापर करून संश्लेषण करणे शक्य झाले ई कोलाय्मानवी इन्सुलिनच्या दोन्ही साखळ्या, ज्या नंतर जैविक दृष्ट्या सक्रिय संप्रेरकाच्या रेणूमध्ये एकत्रित केल्या गेल्या आणि रशियन अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री संस्थेत अनुवांशिकदृष्ट्या अभियांत्रिकी स्ट्रेन वापरून रीकॉम्बीनंट इन्सुलिन प्राप्त झाले. ई कोलाय्.

2 . बायोटेक्नॉलॉजीमध्ये इंसुलिनचे उत्पादन

इन्सुलिन, स्वादुपिंडाच्या लॅन्गरहॅन्सच्या आयलेट्समधील पेप्टाइड हार्मोन, मधुमेह मेल्तिससाठी मुख्य उपचार आहे. हा रोग इन्सुलिनच्या कमतरतेमुळे होतो आणि रक्तातील ग्लुकोजच्या पातळीत वाढ झाल्यामुळे प्रकट होतो. अलीकडेपर्यंत, इन्सुलिन गोवंश आणि डुक्कर स्वादुपिंडातून मिळवले जात होते. औषध मानवी इंसुलिनपेक्षा 1-3 अमीनो ऍसिड प्रतिस्थापनांमध्ये वेगळे होते, त्यामुळे ऍलर्जीक प्रतिक्रियांचा धोका होता, विशेषत: मुलांमध्ये. इन्सुलिनचा व्यापक उपचारात्मक वापर त्याच्या उच्च खर्चामुळे आणि मर्यादित संसाधनांमुळे मर्यादित आहे. रासायनिक बदल करून, प्राण्यांपासून मिळणारे इन्सुलिन मानवी इन्सुलिनपेक्षा वेगळे केले गेले, परंतु याचा अर्थ उत्पादनाच्या किंमतीत अतिरिक्त वाढ झाली.

कंपनी एली लिली 1982 पासून ते स्वतंत्र संश्लेषणावर आधारित अनुवांशिकरित्या अभियंता इंसुलिन तयार करत आहे इ. कोलीए - आणि बी-चेन. उत्पादनाची किंमत लक्षणीयरीत्या कमी झाली आहे, परिणामी इंसुलिन मानवी इंसुलिनसारखेच आहे. 1980 पासून, प्रसारमाध्यमांमध्ये प्रोइन्सुलिन जनुकाच्या क्लोनिंगबद्दल बातम्या येत आहेत, हा हार्मोन पूर्वसूचक आहे जो मर्यादित प्रोटीओलिसिससह परिपक्व स्वरूपात बदलतो.

एन्कॅप्स्युलेशन तंत्रज्ञान देखील मधुमेहाच्या उपचारांसाठी लागू केले जाते: कॅप्सूलमधील स्वादुपिंडाच्या पेशी, रुग्णाच्या शरीरात एकदाच प्रवेश केल्या जातात, वर्षभर इन्सुलिन तयार करतात.

कंपनी एकात्मिक जेनेटिक्स follicle-stimulating आणि luteinizing संप्रेरकांची निर्मिती करण्यास सुरुवात केली. हे पेप्टाइड्स दोन उपघटकांनी बनलेले असतात. अजेंडावर मज्जासंस्थेच्या ऑलिगोपेप्टाइड संप्रेरकांच्या औद्योगिक संश्लेषणाचा मुद्दा आहे - एन्केफॅलिन, 5 अमीनो ऍसिडच्या अवशेषांपासून तयार केलेले, आणि एंडोर्फिन, मॉर्फिनचे ॲनालॉग्स. तर्कशुद्धपणे वापरल्यास, हे पेप्टाइड्स वेदना कमी करतात, चांगला मूड तयार करतात, कार्यक्षमता वाढवतात, लक्ष केंद्रित करतात, स्मरणशक्ती सुधारतात आणि झोप आणि जागृतपणा सुधारतात. अनुवांशिक अभियांत्रिकी पद्धतींच्या यशस्वी वापराचे उदाहरण म्हणजे दुसऱ्या पेप्टाइड संप्रेरकासाठी, सोमाटोस्टॅटिनसाठी वर वर्णन केलेल्या संकरित प्रोटीन तंत्रज्ञानाचा वापर करून पी-एंडॉर्फिनचे संश्लेषण.

3 . मानवी इन्सुलिन मिळविण्याच्या पद्धती

ऐतिहासिकदृष्ट्या, उपचारात्मक हेतूंसाठी इंसुलिन मिळविण्याचा पहिला मार्ग म्हणजे नैसर्गिक स्त्रोतांपासून (गुरे आणि डुकरांचे स्वादुपिंडाचे बेट) या हार्मोनचे ॲनालॉग वेगळे करणे. गेल्या शतकाच्या 20 च्या दशकात, असे आढळून आले की बोवाइन आणि पोर्सिन इन्सुलिन (जे त्यांच्या संरचनेत आणि अमीनो ऍसिड अनुक्रमात मानवी इन्सुलिनच्या सर्वात जवळ आहेत) मानवी शरीरात मानवी इन्सुलिनच्या तुलनेत क्रियाकलाप प्रदर्शित करतात. यानंतर, प्रकार I मधुमेह मेल्तिसने ग्रस्त रूग्णांवर उपचार करण्यासाठी बोवाइन किंवा पोर्सिन इन्सुलिनचा बराच काळ वापर केला गेला. तथापि, काही काळानंतर, असे दिसून आले की काही प्रकरणांमध्ये, बोवाइन आणि पोर्सिन इंसुलिनचे प्रतिपिंडे मानवी शरीरात जमा होऊ लागतात, ज्यामुळे त्यांचा प्रभाव कमी होतो.

दुसरीकडे, इन्सुलिन तयार करण्याच्या या पद्धतीचा एक फायदा म्हणजे कच्च्या मालाची उपलब्धता (बोवाइन आणि पोर्सिन इन्सुलिन मोठ्या प्रमाणात सहज मिळू शकते), ज्याने मानव निर्मितीच्या पहिल्या पद्धतीच्या विकासात निर्णायक भूमिका बजावली. इन्सुलिन या पद्धतीला अर्ध-सिंथेटिक म्हणतात.

मानवी इन्सुलिन तयार करण्याच्या या पद्धतीमध्ये, डुकराचे मांस इंसुलिन हे प्रारंभिक सामग्री म्हणून वापरले गेले. बी चेनचे सी-टर्मिनल ऑक्टापेप्टाइड शुद्ध पोर्सिन इंसुलिनपासून क्लीव्ह केले गेले होते, त्यानंतर मानवी इन्सुलिनचे सी-टर्मिनल ऑक्टापेप्टाइड संश्लेषित केले गेले. मग ते रासायनिक जोडले गेले, संरक्षण करणारे गट काढून टाकले गेले आणि परिणामी इंसुलिन शुद्ध केले गेले. इन्सुलिन तयार करण्याच्या या पद्धतीची चाचणी करताना, असे दिसून आले की परिणामी संप्रेरक मानवी इन्सुलिनशी पूर्णपणे समान आहे. या पद्धतीचा मुख्य तोटा म्हणजे परिणामी इंसुलिनची उच्च किंमत (आताही ऑक्टापेप्टाइडचे रासायनिक संश्लेषण एक महाग आनंद आहे, विशेषत: औद्योगिक स्तरावर).

सध्या, मानवी इंसुलिन मुख्यतः दोन प्रकारे तयार केले जाते: सिंथेटिक-एंझाइमॅटिक पद्धती वापरून पोर्सिन इंसुलिनमध्ये बदल करून आणि अनुवांशिक अभियांत्रिकीद्वारे.

पहिल्या प्रकरणात, डुकराचे मांस इंसुलिन हे बी चेनच्या सी-टर्मिनसवर एका प्रतिस्थापनाद्वारे मानवी इन्सुलिनपेक्षा वेगळे असते यावर आधारित आहे. Ala30Thr. ॲलानाइनची थ्रेओनाइनसह बदली ॲलॅनाइनच्या एन्झाइम-उत्प्रेरित क्लीवेजद्वारे केली जाते आणि कार्बोक्सिल ग्रुपद्वारे संरक्षित थ्रेओनाइन अवशेषांऐवजी जोडली जाते, जी प्रतिक्रिया मिश्रणात मोठ्या प्रमाणात असते. संरक्षणात्मक O-tert-butyl गटाच्या क्लीव्हेजनंतर, मानवी इंसुलिन प्राप्त होते. (चित्र 1)

आकृती 1 - मानवी इन्सुलिन मिळविण्याच्या पद्धतींची योजना

इन्सुलिन हे रीकॉम्बीनंट डीएनए तंत्रज्ञानाचा वापर करून व्यावसायिकरित्या उत्पादित केलेले पहिले प्रोटीन होते. अनुवांशिकरित्या इंजिनियर केलेले मानवी इन्सुलिन मिळविण्यासाठी दोन मुख्य पध्दती आहेत. पहिल्या प्रकरणात, दोन्ही साखळ्यांचे वेगळे (वेगवेगळ्या उत्पादक स्ट्रेन) उत्पादन केले जाते, त्यानंतर रेणू दुमडणे (डायसल्फाइड पुलांची निर्मिती) आणि मिसोफॉर्म वेगळे करणे. दुसऱ्यामध्ये, ते पूर्ववर्ती (प्रोइनसुलिन) च्या स्वरूपात प्राप्त होते, त्यानंतर ट्रिप्सिन आणि कार्बोक्सीपेप्टिडेसद्वारे एन्झाईमॅटिक क्लीवेज होते. बी संप्रेरक सक्रिय स्वरूपात. सध्या सर्वात पसंतीची पद्धत म्हणजे प्रिकसरच्या स्वरूपात इंसुलिन मिळवणे, डायसल्फाइड ब्रिज योग्यरित्या बंद करणे सुनिश्चित करणे (विभक्त साखळ्यांच्या उत्पादनाच्या बाबतीत, विकृतीकरणाचे सलग चक्र, मिसोफॉर्म वेगळे करणे आणि पुनर्निर्मिती केली जाते.

दोन्ही पद्धतींसह, प्रारंभिक घटक (ए- आणि बी-चेन किंवा प्रोइनसुलिन) वैयक्तिकरित्या किंवा संकरित प्रथिनांचा भाग म्हणून प्राप्त करणे शक्य आहे. ए- आणि बी-चेन किंवा प्रोइन्सुलिन व्यतिरिक्त, संकरित प्रथिनांमध्ये हे समाविष्ट असू शकते:

1) वाहक प्रथिने - सेल किंवा संस्कृती माध्यमाच्या पेरिप्लाज्मिक जागेत संकरित प्रथिने वाहतूक सुनिश्चित करणे;

2) आत्मीयता घटक - संकरित प्रथिनांचे पृथक्करण लक्षणीयरीत्या सुलभ करते.

शिवाय, हे दोन्ही घटक एकाच वेळी हायब्रिड प्रोटीनमध्ये असू शकतात. याव्यतिरिक्त, संकरित प्रथिने तयार करताना, मल्टीमेरिझमचा सिद्धांत वापरला जाऊ शकतो (म्हणजेच, लक्ष्य पॉलीपेप्टाइडच्या अनेक प्रती हायब्रिड प्रोटीनमध्ये असतात), ज्यामुळे लक्ष्य उत्पादनाच्या उत्पन्नात लक्षणीय वाढ होऊ शकते.

4 . पेशींमध्ये प्रोइनसुलिनची अभिव्यक्तीई कोलाय्

या कामात वापरलेला ताण JM 109 N1864प्लाझमिडमध्ये तयार केलेल्या न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमाने संकरित प्रथिने व्यक्त करतात ज्यामध्ये रेखीय प्रोइन्सुलिन आणि प्रथिनेचा तुकडा त्याच्या एन-टर्मिनसला मेथिओनाइन अवशेषांद्वारे जोडलेला असतो. एस्टॅफिलोकोकस ऑरियस.रीकॉम्बिनंट स्ट्रेनच्या पेशींच्या संतृप्त बायोमासची लागवड संकरित प्रथिनांच्या निर्मितीची सुरुवात, अलगाव आणि त्यानंतरचे परिवर्तन सुनिश्चित करते. इनट्यूबइन्सुलिन होऊ. संशोधकांच्या दुसऱ्या गटाने बॅक्टेरियाच्या अभिव्यक्ती प्रणालीमध्ये मानवी प्रोइन्स्युलिन असलेले रीकॉम्बिनंट फ्यूजन प्रोटीन आणि मेथिओनाइन अवशेषांद्वारे त्याला जोडलेले पॉलीहिस्टिडाइन "शेपटी" प्राप्त केले. समावेशन बॉडींमधून नि-ॲगरोज स्तंभांवर चेलेट क्रोमॅटोग्राफी वापरून ते वेगळे केले गेले आणि सायनोजेन ब्रोमाइडसह पचले गेले. लेखकांनी निर्धारित केले की वेगळे प्रोटीन एस-सल्फराइज्ड होते. आयन एक्सचेंजर आणि आरपी (रिव्हर्स फेज) एचपीएलसी (उच्च कार्यक्षमता लिक्विड क्रोमॅटोग्राफी) वर आयन एक्सचेंज क्रोमॅटोग्राफीद्वारे शुद्ध केलेल्या परिणामी प्रोइनसुलिनचे मॅपिंग आणि मास स्पेक्ट्रोमेट्रिक विश्लेषण, मूळ मानवी प्रोइन्स्युलिनच्या डायसल्फाइड पुलांशी संबंधित डायसल्फाइड पुलांची उपस्थिती दर्शविते. प्रोकेरियोटिक पेशींमध्ये जनुकीय अभियांत्रिकी पद्धतींचा वापर करून मानवी इन्सुलिन तयार करण्यासाठी नवीन, सुधारित पद्धतीचा विकास देखील नोंदवला गेला आहे. लेखकांना असे आढळून आले की परिणामी इन्सुलिन स्वादुपिंडापासून विलग केलेल्या संप्रेरकाप्रमाणे रचना आणि जैविक क्रियाकलापांमध्ये समान आहे.

अलीकडे, अनुवांशिक अभियांत्रिकी पद्धतींचा वापर करून रीकॉम्बीनंट इंसुलिन मिळविण्याची प्रक्रिया सुलभ करण्यावर बारीक लक्ष दिले गेले आहे. अशाप्रकारे एक फ्यूजन प्रोटीन प्राप्त झाले, ज्यामध्ये इंटरल्यूकिन लीडर पेप्टाइड लायसिन अवशेषांद्वारे प्रोइन्स्युलिनच्या एन-टर्मिनसला जोडलेले आहे. प्रथिने कार्यक्षमतेने व्यक्त केली गेली आणि समावेश संस्थांमध्ये स्थानिकीकृत केली गेली. एकदा वेगळे केल्यावर, इन्सुलिन आणि सी-पेप्टाइड तयार करण्यासाठी प्रथिने ट्रिप्सिनद्वारे पचली गेली. संशोधकांचा आणखी एक गट अशाच प्रकारे पुढे गेला. एक फ्यूजन प्रोटीन ज्यामध्ये प्रोइनसुलिन आणि स्टॅफिलोकोकल प्रोटीनचे दोन सिंथेटिक डोमेन ए बंधनकारक असतात IgG,समावेशन संस्थांमध्ये स्थानिकीकृत होते, परंतु अभिव्यक्तीची उच्च पातळी होती. ऍफिनिटी क्रोमॅटोग्राफी वापरून प्रथिने वेगळे केले गेले IgG आणि ट्रिप्सिन आणि कार्बोक्सीपेप्टिडेस बी सह उपचार केले. परिणामी इंसुलिन आणि सी-पेप्टाइड RP HPLC द्वारे शुद्ध केले गेले. फ्यूजन रचना तयार करताना, वाहक प्रथिने आणि लक्ष्य पॉलीपेप्टाइड यांचे वस्तुमान गुणोत्तर खूप महत्वाचे आहे. हे फ्यूजन कंस्ट्रक्टच्या बांधकामाचे वर्णन करते, जिथे मानवी सीरम अल्ब्युमिनला बांधणारे प्रथिन वाहक पॉलीपेप्टाइड म्हणून वापरले गेले. त्यावर एक, तीन आणि सात सी-पेप्टाइड जोडलेले होते. सी-पेप्टाइड्स "हेड-टेल" तत्त्वानुसार अमीनो ऍसिड स्पेसर वापरून जोडलेले होते ज्यामध्ये प्रतिबंधित साइट होती. Sfi Iआणि ट्रिप्सिनद्वारे त्यानंतरच्या प्रथिने पचनासाठी स्पेसरच्या सुरूवातीस आणि शेवटी दोन आर्जिनिन अवशेष. क्लीवेज उत्पादनांच्या HPLC ने दर्शविले की सी-पेप्टाइड क्लीवेज परिमाणात्मक आहे आणि यामुळे औद्योगिक स्तरावर लक्ष्य पॉलीपेप्टाइड्सच्या उत्पादनासाठी मल्टीमेरिक सिंथेटिक जनुक पद्धतींचा वापर करण्यास अनुमती मिळते.

प्रोइनसुलिन उत्परिवर्ती तयार करणे ज्यामध्ये प्रतिस्थापन आहे Arg32Tyr. जेव्हा हे प्रथिन ट्रिप्सिन आणि कार्बोक्सीपेप्टीडेस बी द्वारे संयुक्तपणे पचले गेले तेव्हा मूळ इन्सुलिन आणि टायरोसिन अवशेष असलेले सी-पेप्टाइड तयार झाले. नंतरचे, 125I सह लेबलिंग केल्यानंतर, सक्रियपणे radioimmunoassay मध्ये वापरले जाते.

5 . इन्सुलिन शुद्धीकरण

औषधांच्या निर्मितीसाठी तयार केलेले इन्सुलिन उच्च शुद्धतेचे असले पाहिजे. म्हणून, उत्पादनाच्या प्रत्येक टप्प्यावर परिणामी उत्पादनांच्या शुद्धतेवर अत्यंत प्रभावी नियंत्रण आवश्यक आहे. पूर्वी, प्रोइनसुलिन-एस-सल्फोनेट, प्रोइनसुलिन, वैयक्तिक ए- आणि बी-चेन आणि त्यांचे एस-सल्फोनेट आरपी आणि आयओ (आयन एक्सचेंज) एचपीएलसी वापरून वैशिष्ट्यीकृत केले गेले होते. तसेच, फ्लोरोसेंट इंसुलिन डेरिव्हेटिव्ह्जवर विशेष लक्ष दिले जाते. कामात, लेखकांनी मानवी इन्सुलिनच्या उत्पादनाच्या सर्व टप्प्यांवर उत्पादनांच्या विश्लेषणामध्ये क्रोमॅटोग्राफिक पद्धतींची उपयुक्तता आणि माहितीपूर्णता तपासली आणि क्रोमॅटोग्राफिक ऑपरेशन्ससाठी संकलित नियम तयार केले ज्यामुळे परिणामी उत्पादनांना प्रभावीपणे वेगळे करणे आणि वैशिष्ट्यीकृत करणे शक्य होते. लेखकांनी द्विफंक्शनल सॉर्बेंट्स (हायड्रोफोबिक आणि आयन-एक्सचेंज आरपी एचपीएलसी) वापरून इन्सुलिन डेरिव्हेटिव्ह वेगळे केले आणि प्रत्येक परस्परसंवादाचे योगदान बदलून विभक्ततेची निवड नियंत्रित करण्याची शक्यता दर्शविली, ज्यामुळे जवळच्या प्रथिने ॲनालॉगच्या पृथक्करणात अधिक कार्यक्षमता प्राप्त होते. याव्यतिरिक्त, इन्सुलिनची शुद्धता आणि प्रमाण निश्चित करण्याच्या प्रक्रियेला स्वयंचलित आणि वेगवान करण्यासाठी दृष्टिकोन विकसित केले जात आहेत. इंसुलिनच्या निर्धारासाठी इलेक्ट्रोकेमिकल डिटेक्शनसह आरपी लिक्विड क्रोमॅटोग्राफी वापरण्याच्या शक्यतेवर संशोधन नोंदवले गेले आहे आणि स्पेक्ट्रोमेट्रिक डिटेक्शनसह इम्युनोअफिनिटी क्रोमॅटोग्राफीद्वारे लॅन्गरहॅन्सच्या आयलेटमधून वेगळे केलेले इंसुलिन निश्चित करण्यासाठी एक पद्धत विकसित केली गेली आहे. कामाने लेसर फ्लूरोसेन्स डिटेक्शनसह केशिका इलेक्ट्रोफोरेसीस वापरून इन्सुलिनचे जलद मायक्रोडेटरमिनेशन वापरण्याची शक्यता तपासली. नमुन्यात फेनिलिसोथियोसायनेट (FITC) लेबल केलेले इन्सुलिन आणि एक तुकडा समाविष्ट करून परख केली जाते. फॅब इन्सुलिनसाठी मोनोक्लोनल ऍन्टीबॉडीज. लेबल केलेले आणि नियमित इन्सुलिन कॉम्प्लेक्स तयार करण्यासाठी स्पर्धा करतात फॅब सह. FITC-लेबल केलेले इंसुलिन आणि त्याचे कॉम्प्लेक्स फॅब सह 30 सेकंदात वेगळे केले.

अलीकडे, इंसुलिन तयार करण्याच्या पद्धती सुधारण्यासाठी तसेच त्यावर आधारित डोस फॉर्म तयार करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात कामे समर्पित केली गेली आहेत. उदाहरणार्थ, यूएसएमध्ये, हेपॅटोस्पेसिफिक इन्सुलिन ॲनालॉग्सचे पेटंट केले गेले आहे, जे ए-चेनच्या 13 - 15 आणि 19 स्थानांमध्ये आणि बी च्या 16 व्या स्थानावर इतर अमीनो ऍसिड अवशेषांच्या परिचयामुळे नैसर्गिक संप्रेरकांपेक्षा संरचनात्मकदृष्ट्या भिन्न आहेत. - साखळी. प्राप्त केलेले ॲनालॉग विविध पॅरेंटरल (इंट्राव्हेनस, इंट्रामस्क्युलर, त्वचेखालील), इंट्रानासल डोस फॉर्ममध्ये किंवा मधुमेह मेल्तिसच्या उपचारांमध्ये विशेष कॅप्सूलच्या रूपात रोपण करण्यासाठी वापरले जातात. इंजेक्शनशिवाय प्रशासित डोस फॉर्म तयार करणे विशेषतः संबंधित आहे. मौखिक वापरासाठी मॅक्रोमोलेक्युलर सिस्टमची निर्मिती नोंदवली गेली आहे, जी इन्सुलिन पॉलिमर हायड्रोजेलमध्ये स्थिर आहे जी प्रोटीओलाइटिक एन्झाईम्सच्या अवरोधकांसह सुधारित केली जाते. अशा औषधाची प्रभावीता त्वचेखालील प्रशासित मूळ इंसुलिनच्या प्रभावीतेच्या 70-80% आहे. दुसऱ्या कामात, बंधनकारक एजंटच्या उपस्थितीत 1-4:100 च्या प्रमाणात घेतलेल्या लाल रक्तपेशींसह इंसुलिनच्या एक-चरण उष्मायनाद्वारे औषध प्राप्त केले जाते. लेखकांनी 1000 युनिट्स/जीच्या क्रियाकलापासह औषध प्राप्त केल्याचा अहवाल दिला आहे, मौखिक प्रशासनानंतर क्रियाकलाप पूर्ण ठेवली आहे आणि अनेक वर्षे लायओफिलाइज्ड स्वरूपात साठवली आहे.

इन्सुलिनवर आधारित नवीन औषधे आणि डोस फॉर्म तयार करण्याव्यतिरिक्त, मधुमेहाच्या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी नवीन दृष्टिकोन विकसित केले जात आहेत. अशा प्रकारे, ग्लुकोज ट्रान्सपोर्टर प्रोटीनचे सीडीएनए संक्रमण झाले GLUT2पेशी पूर्वी स्थिरपणे पूर्ण-लांबीच्या इन्सुलिन सीडीएनएने संक्रमित केल्या होत्या HEP G2 ins. परिणामी क्लोन मध्ये HERP G2 Insglग्लुकोज साधारण-सामान्य इंसुलिन स्रावाला उत्तेजित करते आणि इतर स्रावी स्त्रावांना स्रावित प्रतिसाद वाढवते. इम्युनोइलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपीने पेशींमध्ये इंसुलिनयुक्त ग्रॅन्युल प्रकट केले, जे लॅन्गरहॅन्सच्या बेटांच्या बी-सेल्समधील ग्रॅन्युलससारखेच आहेत. याक्षणी, टाइप 1 मधुमेहाच्या उपचारांसाठी अनुवांशिक अभियांत्रिकी पद्धतींद्वारे प्राप्त "कृत्रिम बी-सेल" वापरण्याच्या शक्यतेवर गंभीरपणे चर्चा केली जात आहे.

व्यावहारिक समस्या सोडवण्याबरोबरच, इन्सुलिनच्या कृतीची यंत्रणा, तसेच रेणूमधील संरचनात्मक-कार्यात्मक संबंधांचा देखील अभ्यास केला जातो. संशोधन पद्धतींपैकी एक म्हणजे विविध इन्सुलिन डेरिव्हेटिव्ह्जची निर्मिती आणि त्यांच्या भौतिक-रासायनिक आणि रोगप्रतिकारक गुणधर्मांचा अभ्यास. वर नमूद केल्याप्रमाणे, इन्सुलिन तयार करण्याच्या अनेक पद्धती हा संप्रेरक पूर्ववर्ती (प्रोइन्सुलिन) स्वरूपात मिळवण्यावर आधारित आहेत, त्यानंतर इन्सुलिन आणि सी-पेप्टाइडमध्ये एन्झाइमॅटिक क्लीव्हेज आहे. सध्या, सी-पेप्टाइडमध्ये जैविक क्रियाकलाप असल्याचे दर्शविले गेले आहे, ज्यामुळे ते इन्सुलिनसह उपचारात्मक हेतूंसाठी वापरता येते. या मालिकेतील पुढील लेख सी-पेप्टाइडच्या भौतिक-रासायनिक आणि जैविक गुणधर्मांबद्दल तसेच त्याच्या तयारीच्या पद्धतींबद्दल चर्चा करतील.

नॉन-पेप्टाइड हार्मोन्स, प्रामुख्याने स्टिरॉइड्सच्या औद्योगिक उत्पादनात जैवतंत्रज्ञानाचे योगदान देखील महत्त्वपूर्ण आहे. मायक्रोबायोलॉजिकल ट्रान्सफॉर्मेशन पद्धतींमुळे कॉर्टिसोनच्या रासायनिक संश्लेषणातील चरणांची संख्या झपाट्याने कमी करणे शक्य झाले आहे, संधिवात संधिवात उपचार करण्यासाठी वापरला जाणारा एड्रेनल हार्मोन. स्टिरॉइड संप्रेरकांच्या निर्मितीमध्ये, अचल सूक्ष्मजीव पेशींचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो, उदाहरणार्थ आर्थ्रोबॅक्टरग्लोबिफॉर्मिस, हायड्रोकॉर्टिसोनपासून प्रेडनिसोलोनच्या संश्लेषणासाठी. थायरॉईड संप्रेरक थायरॉक्सिन सूक्ष्म शैवालांपासून मिळवण्यासाठी विकास होत आहे.

शुद्धीकरणाच्या डिग्रीनुसार

· पारंपारिक- अम्लीय इथेनॉलसह काढले जाते आणि शुध्दीकरण प्रक्रियेदरम्यान ते अनेक वेळा फिल्टर केले जाते, खारट केले जाते आणि स्फटिक केले जाते (पद्धत स्वादुपिंडात असलेल्या इतर हार्मोन्सच्या अशुद्धतेपासून तयारीला शुद्ध करण्याची परवानगी देत ​​नाही)

· मोनोपीक (एमपी) - पारंपारिक शुद्धीकरणानंतर, ते जेलवर फिल्टर केले जातात (जेल क्रोमॅटोग्राफी दरम्यान ते फक्त एक "शिखर" बनवतात: वरील अशुद्धतेची सामग्री 1·10?3 पेक्षा जास्त नाही.

· मोनोकम्पोनेंट (MC) - आण्विक चाळणी आणि आयन एक्सचेंज क्रोमॅटोग्राफी पद्धत वापरून आणखी खोल शुद्धीकरण करा DEAE-सेल्युलोज, जे 99% अंश शुद्धता (1·10?6) प्राप्त करणे शक्य करते (आकृती 2)

आकृती 2 - इंसुलिन शुद्धीकरण योजना

इन्सुलिन मधुमेह मेल्तिस बायोटेक्नॉलॉजी

6 . वापर आणि डोससाठी दिशानिर्देश

रुग्णाच्या स्थितीनुसार वैद्यकीय देखरेखीखाली कठोरपणे निर्धारित आणि नियमन केले जाते. सर्व humulin तयारी subcutaneously किंवा अंतस्नायु प्रशासित केले जाऊ शकते; ampoules मध्ये Humulin R अंतस्नायुद्वारे प्रशासित केले जाते. त्वचेखालील प्रशासन, रुग्णांद्वारे प्राधान्य दिले जाते, वरच्या बाहू, मांडी, नितंब किंवा ओटीपोटात असावे. इंजेक्शन साइट्स फिरवल्या पाहिजेत जेणेकरून शरीराचा समान भाग महिन्यातून एकापेक्षा जास्त वेळा वापरला जाऊ नये. या प्रकरणात, केशिका प्रभावित होऊ नयेत. इंजेक्शन साइटला मसाजची आवश्यकता नाही. ह्युम्युलिन काडतुसे फक्त बेक्टोन डिकिन्सन पेन्समध्ये इंजेक्शनसाठी वापरली जातात. या प्रकरणात, फोम्स पुन्हा भरताना आणि वापरताना त्यावर चिन्हांकित केलेल्या निर्मात्याच्या सूचनांचे काळजीपूर्वक पालन करणे आवश्यक आहे. पेन इंजेक्शन यंत्र किंवा काडतूस हरवल्यास रुग्णांच्या हातात नेहमी सुटे सिरिंज आणि ह्युम्युलिनची एम्पौल असावी. humulin च्या क्रिया प्रोफाइल. Humulin R: 10 मिनिटांनंतर क्रिया सुरू होते, कमाल क्रिया - 1 ते 3 तासांच्या दरम्यान, क्रियेचा कालावधी - 5 ते 7 तासांपर्यंत. Humulin N: कृतीची सुरुवात - 30 मिनिटांनंतर, कमाल क्रिया - 2 ते 8 तासांदरम्यान, क्रियेचा कालावधी - 18 ते 20 तासांपर्यंत. Humulin M1: क्रियेची सुरुवात - 30 मिनिटांनंतर, कमाल क्रिया - 2 ते 9 तासांदरम्यान, क्रियेचा कालावधी - 16 ते 18 तासांपर्यंत. Humulin M2: क्रिया सुरू होणे - 30 मिनिटांनंतर, कमाल क्रिया 1.5 ते 9 तासांदरम्यान, क्रियेचा कालावधी - 14 ते 16 तासांपर्यंत. Humulin M3: क्रिया सुरू होणे - 30 मिनिटांनंतर, कमाल क्रिया - 1 ते 8.5 तासांच्या दरम्यान, क्रियेचा कालावधी - 14 ते 15 तासांपर्यंत. Humulin M4: क्रियेची सुरुवात - 30 मिनिटांनंतर, कमाल क्रिया - 1 ते 8 तासांदरम्यान, क्रियेचा कालावधी - 14 ते 15 तासांपर्यंत. Humulin L: क्रिया सुरू होणे - 2 तासांनंतर, कमाल क्रिया - 4 ते 16 तासांच्या दरम्यान, क्रिया कालावधी - सुमारे 24 तास. Humulin U: क्रियेची सुरुवात - 3 तासांनंतर, कमाल क्रिया - 3 ते 18 तासांदरम्यान, क्रियेचा कालावधी - 24 ते 28 तासांपर्यंत. सिंगल ड्रग थेरपी. ह्युम्युलिन आर हे इतर प्रकारच्या इंसुलिनशिवाय अनेक दैनिक इंजेक्शन्स वापरून प्रशासित केले जाऊ शकते. Humulin N, L आणि U देखील दिवसातून 1-2 वेळा स्वतंत्रपणे प्रशासित केले जाऊ शकते. संयोजन थेरपी. सुरुवातीचा प्रभाव वाढवण्यासाठी, काही रुग्णांना Humulin R व्यतिरिक्त N, L आणि U ही औषधे लिहून दिली जातात. वेगवेगळ्या कंपन्यांद्वारे उत्पादित प्राण्यांच्या इन्सुलिनचा एकाच वेळी वापर करण्याची शिफारस केलेली नाही. Humulin M ला कॉम्बिनेशन थेरपीची आवश्यकता नाही; ते दिवसातून दोनदा प्रशासित केले जाते (दैनंदिन गरजेच्या 2/3 सकाळी, बाकीचे संध्याकाळी). कोणत्याही प्रशासनासाठी, डोस 50 युनिट्सपेक्षा जास्त नसावा. रुग्णाला गर्भधारणेबद्दल डॉक्टरांना माहिती देणे बंधनकारक आहे. या कालावधीत, इंसुलिनवर अवलंबून असलेल्या रुग्णाच्या आरोग्याच्या स्थितीचे कठोर निरीक्षण करणे आवश्यक आहे. औषधाची गरज सामान्यतः पहिल्या तिमाहीत कमी होते आणि दुसऱ्या आणि तिसऱ्या मध्ये वाढते. स्तनपान करवण्याच्या काळात मधुमेह असलेल्या रुग्णांना इन्सुलिन डोस (आणि आहार) समायोजित करणे आवश्यक आहे.

निष्कर्ष

मधुमेह मेल्तिस हा इन्सुलिनच्या निरपेक्ष किंवा सापेक्ष कमतरतेमुळे होणारा एक जुनाट आजार आहे. हे हायपरग्लेसेमिया आणि ग्लायकोसुरियासह कार्बोहायड्रेट चयापचयातील गंभीर व्यत्यय, तसेच अनेक अनुवांशिक आणि बाह्य घटकांच्या प्रभावामुळे होणारे इतर चयापचय विकार द्वारे दर्शविले जाते.

इन्सुलिन अजूनही मूलगामी म्हणून काम करते आणि बहुतेक प्रकरणांमध्ये, मधुमेह असलेल्या रुग्णांचे जीवन आणि क्षमता टिकवून ठेवण्याचे एकमेव साधन. 1922-1923 मध्ये क्लिनिकमध्ये इन्सुलिनची पावती आणि परिचय होण्यापूर्वी. प्रकार I मधुमेह मेल्तिस असलेल्या रूग्णांचा मृत्यू हा रोग सुरू झाल्यापासून एक ते दोन वर्षांच्या आत होतो, अत्यंत कठोर आहाराचा वापर करूनही. प्रकार I मधुमेह असलेल्या रुग्णांना इंसुलिनच्या तयारीसह आजीवन रिप्लेसमेंट थेरपीची आवश्यकता असते. एक किंवा दुसर्या कारणास्तव नियमित इन्सुलिन प्रशासन बंद केल्याने गुंतागुंतांचा वेगवान विकास होतो आणि रुग्णाचा जलद मृत्यू होतो.

सध्या, हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी रोग आणि कर्करोगानंतर मधुमेह मेलीटस प्रसाराच्या बाबतीत तिसऱ्या स्थानावर आहे. वर्ल्ड हेल्थ ऑर्गनायझेशनच्या मते, जगातील बहुतेक प्रदेशांमध्ये प्रौढांमध्ये मधुमेहाचे प्रमाण 2-5% आहे आणि रुग्णांची संख्या दर 15 वर्षांनी जवळजवळ दुप्पट होते. आरोग्य सेवेच्या क्षेत्रात स्पष्ट प्रगती असूनही, दरवर्षी इंसुलिनवर अवलंबून असलेल्या रुग्णांची संख्या वाढत आहे आणि सध्या एकट्या रशियामध्ये सुमारे 2 दशलक्ष लोक आहेत.

घरगुती जनुकीय अभियांत्रिकी मानवी इन्सुलिनची तयारी मधुमेहाने ग्रस्त असलेल्या लाखो लोकांचे जीवन वाचवण्यासाठी अनेक समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी नवीन संधी उघडते.

हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी आणि कर्करोगाच्या आजारांनंतर मधुमेह मेल्तिसचा जगात तिसरा क्रमांक लागतो. विविध स्त्रोतांनुसार, जगात 120 ते 180 दशलक्ष लोक मधुमेहाने ग्रस्त आहेत, जे ग्रहाच्या एकूण लोकसंख्येच्या 2-3 टक्के आहे. शास्त्रज्ञांच्या मते, दर 15 वर्षांनी रुग्णांची संख्या दुप्पट होण्याची अपेक्षा आहे.

माझ्या मते, इन्सुलिन हा सर्वात जास्त अभ्यासलेल्या संप्रेरकांपैकी एक आहे. स्वादुपिंडाद्वारे तयार होणारे इन्सुलिन रक्तातील साखरेची पातळी कमी करण्यास कारणीभूत आहे या वस्तुस्थितीचा शोध लागल्यानंतर 80 वर्षांहून अधिक काळ लोटला आहे. तरीसुद्धा, आजपर्यंत हा हार्मोन खूप स्वारस्य आहे.

ग्रंथलेखन

1. Re, L. रीकॉम्बीनंट मानवी इंटरफेरॉन पदार्थांच्या जैवतंत्रज्ञान उत्पादनाचे ऑप्टिमायझेशन; लेन फ्रेंचमधून - एम.: मीर, 2002.-एस. 140-143.

2. शेवेलुखा, व्ही. एस. कृषी जैवतंत्रज्ञान/व्ही. एस. शेवेलुखा, ई. ए. कलाश्निकोवा, चौथी आवृत्ती - एम.: हायर स्कूल पब्लिशिंग हाऊस, 2003. - 437 पी.

3. स्मिथ, ओ. औषधांचे राज्य रजिस्टर; लेन इंग्रजीतून - एम.: मीर, 2003.-पी. ३७-३९.

4. ग्रिश्चेन्को, व्ही. आय. इंटरफेरॉनचे आण्विक जैवतंत्रज्ञान - 2008.-टी. 11, अंक 7.-खारकोव्ह. 238.

5. सदचेन्को, एल.एस. वैद्यकीय उद्योगातील जैवतंत्रज्ञानाच्या आधुनिक उपलब्धी. -2008.-एम. 31, अंक 5.-एल. 213.

6.आधुनिक जैवतंत्रज्ञान [इलेक्ट्रॉनिक संसाधन]: जैवतंत्रज्ञानावरील साइट. - प्रवेश मोड: http://www.bionews.ru/news/Bio.htm

7. मारिनिवा ए.के. प्रथिनांचे उत्पादन. जैवतंत्रज्ञान - 2007.-टी. 51, अंक 5.-SPb. १७.

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

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

10.http://mikrobio.ho.ua/

Allbest.ru वर पोस्ट केले

तत्सम कागदपत्रे

पेप्टाइड प्रकृतीचे संप्रेरक, इन्सुलिनद्वारे ग्लुकोजच्या रेणूंमध्ये सेल झिल्लीची पारगम्यता सुनिश्चित करणे. इंसुलिन औषधांवर प्रतिक्रिया: इम्यूनोलॉजिकल इंसुलिन प्रतिरोध, ऍलर्जी, लिपोडिस्ट्रॉफी. इन्सुलिन मिळवणे, त्याची विविध तयारी.

अमूर्त, 02/05/2010 जोडले


स्वादुपिंडातील लॅन्गरहॅन्सच्या बेटांच्या पेशींद्वारे उत्पादित प्रोटीन-पेप्टाइड संप्रेरक असलेल्या इंसुलिनच्या निर्मितीचा आणि कृतीचा इतिहास. पावती पद्धती. प्राणी इन्सुलिनचे तोटे. बायोटेक्नॉलॉजिकल इन्सुलिनचे फायदे.

सादरीकरण, 03/15/2016 जोडले


एटिओलॉजी आणि पॅथोजेनेसिस, मधुमेह मेल्तिसचे वर्गीकरण, इंसुलिन थेरपी. इन्सुलिनच्या तयारीचे फार्माकोकिनेटिक्स, इतर औषधांसह त्याचा संवाद. ट्रान्सब्यूकल आणि सबलिंगुअल, मानवी शरीरात प्रसूतीचे इनहेलेशन मार्ग.

प्रबंध, 10/16/2014 जोडले


मधुमेह असलेल्या रुग्णांच्या जीवनाची गुणवत्ता सुधारणे. आहाराच्या रचनेची गणना. इंसुलिन लिहून देणे, त्याच्या डोसची गणना करणे, दिवसभर इंसुलिनचे वितरण करणे. जैवसंश्लेषणाची प्रक्रिया आणि इन्सुलिनचा स्राव. साइनसॉइडल मॉड्युलेटेड करंटचा वापर.

सादरीकरण, 10/20/2014 जोडले


इन्सुलिनची रचना आणि क्रिया यांचा अभ्यास. ग्लुकोगनचे स्राव आणि संश्लेषण. मधुमेहाची लक्षणे आणि निदानाचा अभ्यास. अंतःस्रावी प्रणालीच्या रोगांची वैशिष्ट्ये. रोगाच्या उपचारात औषधे आणि रसायनांचा वापर.

सादरीकरण, 10/12/2015 जोडले


संप्रेरकांची संकल्पना आणि कार्ये. औद्योगिक वापरासह स्टिरॉइड्सचे सूक्ष्मजीवशास्त्रीय परिवर्तन. स्टिरॉइड संप्रेरकांच्या संश्लेषणासाठी कच्चा माल. सोमाटोस्टॅटिन तयार करण्यासाठी अनुवांशिक अभियांत्रिकी पद्धत. रीकॉम्बीनंट डीएनए तंत्रज्ञानावर आधारित इन्सुलिनची निर्मिती.

सादरीकरण, 12/22/2016 जोडले


प्रकार I मधुमेह मेल्तिसच्या उपचारांची वैशिष्ट्ये. आहार थेरपी, शारीरिक क्रियाकलाप, इंसुलिन थेरपीचा वापर. मधुमेह मेल्तिसच्या भरपाईसाठी निकष. शारीरिक क्रियाकलाप पथ्येसाठी शिफारसी. क्रॉनिक इन्सुलिन ओव्हरडोज (सोमोगी सिंड्रोम).

सादरीकरण, 09/23/2016 जोडले


मधुमेह मेल्तिसचे एटिओलॉजी आणि नैदानिक ​​अभिव्यक्ती. इन्सुलिनचे प्रकार, स्टोरेज नियम. इन्सुलिन थेरपीची संकल्पना आणि पथ्ये. इन्सुलिन इंजेक्शननंतर उद्भवणाऱ्या गुंतागुंतांचा अभ्यास. मधुमेह मेल्तिस असलेल्या रुग्णांच्या शिक्षणात नर्सची भूमिका.

अभ्यासक्रम कार्य, 06/01/2016 जोडले


स्वादुपिंडाच्या अंतर्गत स्रावचे उल्लंघन. मधुमेह मेल्तिसच्या लक्षणांची वैशिष्ट्ये, रक्तातील इंसुलिनची पातळी वाढलेली प्रकरणे. हायपोग्लाइसेमियाचे विविध प्रकार ओळखण्याच्या पद्धती. स्वादुपिंडाच्या नुकसानाच्या कारणांसाठी गृहीतके.

अमूर्त, 04/28/2010 जोडले


मधुमेहावरील उपचारांच्या प्रभावीतेचे मूल्यांकन. सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइडमध्ये ग्लुकोजचे नैदानिक ​​आणि निदान मूल्य. ग्लुकोज सहिष्णुता चाचणीची मुख्य वैशिष्ट्ये. एकल ग्लुकोज लोड नंतर वक्र. द्वितीय-डिग्री मधुमेहासाठी इन्सुलिन स्राव वक्र.