Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Октября 2014 в 16:25, дипломная работа
Целью данной выпускной квалификационной работы является анализ лекарственных форм инсулина.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- рассмотреть сахарный диабет как заболевание;
- проанализировать лекарственные формы инсулина;
- исследовать системы доставки инсулина;
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………...4
1 ГОРМОН ИНСУЛИН И ЕГО РОЛЬ……………………………………………6
1.1 Сахарный диабет………………………………………………………………7
1.2 Классификация сахарного диабета…………………………………………...8
1.3 Этиология сахарного диабета………………………………………………..12
1.4 Патогенез сахарного диабета………………………………………………...13
1.5 Клинические признаки диабета……………………………………………...15
1.6 Лечение сахарного диабета…………………………………………………..17
1.6.1 Инсулинотерапия…………………………………………………………...18
1.6.2 Фитотерапия сахарного диабета…………………………………………...26
1.7 Характеристика гормона инсулина………………………………………….31
1.8 Историческая справка………………………………………………………...32
1.9 Физиологическая роль инсулина…………………………………………….33
1.9.1 Фармакологические эффекты инсулина…………………………………..35
1.9.2 Фармакокинетика препаратов инсулина………………………………….37
1.10 Классификация препаратов инсулина……………………………………..39
1.11 Показания к применению инсулина………………………………………..45
1.12 Применение инсулина при беременности…………………………………46
1.13 Противопоказания к применению инсулина………………………………48
1.14 Взаимодействие инсулина с другими лекарственными препаратами…...49
1.15 Получение инсулина………………………………………………………..52
1.16 Лекарственные формы и системы доставки инсулина…………………...57
1.17 Форма выпуска препаратов инсулина……………………………………..58
1.18 Хранение инсулина…………………………………………………………59
2 ВЫЯВЛЕНИЕ ВОСТРЕБОВАННЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ ИНСУЛИНА……………………………………………………………………...60
2.1 Анализ различных лекарственных форм инсулина в лекарственных препаратах………………………………………………………………………...61
2.2 Инъекционные формы аналогов инсулина и его конъюгатов……………68
2.3 Альтернативные способы доставки инсулина в организм человека……..71
2.3.1 Трансдермальный путь доставки в организм человека…………………72
2.3.2 Трансбуккальный и сублингвальный пути доставки в организм
человека…………………………………………………………………………..73
2.3.3 Интраназальный путь доставки в организм человека…………………...74
2.3.4 Ингаляционный путь доставки в организм человека……………………77
2.3.5 Пероральный путь доставки в организм человека……………………….80
2.4 Сравнительный анализ побочных видов действия лекарственных
препаратов инсулина в различных лекарственных формах…………………..90
2.5 Анализ статистических данных полученных в больнице по амбулаторным стационарным больным сахарного диабета…………………………………….94
2.6 Анализ аптечного рынка противодиабетических средств…………………96
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….100
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ…………………………………
- Арфазетин» - сбор выпускается промышленным путём:
Хвощ полевой (трава) 10 %,
Зверобой продырявленный (трава) 10 %,
Ромашка аптечная (цветки) 10 %,
Аралия маньчжурская (корень) 15 %,
Заманиха высокая (корень) 15 %,
Шиповник (плоды) 15 %,
Черника обыкновенная (побеги) 20 %,
Фасоль обыкновенная (створки плодов) 20 %.
Настой (10 г на 2 стакана воды) принимать по ½-1/3 стакана 2-3 раза в день за 30 мин до еды в течение 20-30 дней. Через 10-15 дней курс повторить. В течение года проводить 3-4 курса.
Диабетический чай № 23
В составе на 1 пакетик
Черники обыкновенной (листья) – 427,5 мг (23,75 %),
Фасоли (плодов створки) – 360 мг (20 %),
Ежевики (листья) - 360 мг (20 %),
Оливы европейской (листья) – 270 мг (15 %),
Шалфея лекарственного (листья) – 216 мг (12 %),
Растительный Комплекс Здоровья и Долголетия Вита Плант – 22,5 мг (1,25 %).
1 фильтр-пакетик залить 1 стаканом кипятка (200) мл, настоять в течение 3-5 минут, взрослым принимать по 1 стакану чая 2-3 раза в день во время еды. Продолжительность приёма – 3-4 недели. При необходимости приём можно повторить. Чай не противопоказан беременным и кормящим женщинам. [33, стр.33]
Наряду с этим иногда применяют сборы сложного состава, два из которых приведены ниже.
Черника обыкновенная (листья и побеги),
Фасоль обыкновенная (створки плодов) – по 10 ч.,
Крапива двудомная (лист),
Подорожник большой (лист),
Ромашка аптечная (цветки),
Пустырник сердечный (трава),
Зверобой продырявленный (трава),
Трава тысячелистника,
Календула лекарственная (цветки),
Плоды шиповника,
Девясил высокий (корневища),
Солодка уральская (корень) – по 5 ч.
Отвар готовить в соотношении 1 столовая ложка на 200 мл воды, принимать по 1/3 стакана 3 раза в день до приёма пищи.
В тибетской медицине используется сбор (Большой Агинский жор): Рецепт 117. При «болезни мочеизнурения» (СД)
Куркума длинная 0,10,
Древесина барбариса 0,50,
Эмблика лекарственная 0,60,
Якорцы стелющиеся 0,70.
Дать отвар несколько раз.
Фитотерапия не может заменить применение инсулина или синтетических противодиабетических препаратов, но применение лекарственных растений (ЛР), наряду с соответствующей диетой и режимом, благоприятно влияет на прогрессирование заболевания. Применение лекарственных растений является дополнительным методом лечения больных СД и отличается большой эффективностью при широко распространённом инсулиннезависимом сахарном диабете. Вайс Р.Ф. и Финтельманн Ф. (2004) подчёркивают, что больные, применяющие лекарственные растения, нередко обходятся более низкими дозами инсулина или синтетических противодиабетических препаратов. [33, стр.34]
1.7 Характеристика гормона инсулина
Инсулин (от лат. Insula — островок) является белково-пептидным гормоном, вырабатываемым β-клетками (бета-клетками) островков Лангерганса поджелудочной железы. В физиологических условиях в β-клетках инсулин образуется из проинсулина — одноцепочечного белка-предшественника, состоящего из 110 аминокислотных остатков. После переноса через мембрану шероховатого эндоплазматического ретикулума от проинсулина отщепляется сигнальный пептид из 24 аминокислот и образуется проинсулин. Длинная цепь проинсулина в аппарате Гольджи упаковывается в гранулы, где в результате гидролиза отщепляются четыре основных аминокислотных остатка с образованием инсулина и С-концевого пептида (физиологическая функция С-пептида неизвестна).
Молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепей. Одна из них содержит 21 аминокислотный остаток (цепь А), вторая — 30 аминокислотных остатков (цепь В). Цепи соединены двумя дисульфидными мостиками. Третий дисульфидный мостик сформирован внутри цепи А (см. Прил. В). Общая молекулярная масса молекулы инсулина — около 5700. Аминокислотная последовательность инсулина считается консервативной. У большинства видов имеется один ген инсулина, кодирующий один белок. Исключение составляют крысы и мыши (имеют по два гена инсулина), у них образуются два инсулина, отличающиеся двумя аминокислотными остатками В-цепи.
Первичная структура инсулина у разных биологических видов, в том числе и у различных млекопитающих, несколько различается. Наиболее близкий к структуре инсулина человека — свиной инсулин, который отличается от человеческого одной аминокислотой (у него в цепи В вместо остатка аминокислоты треонина содержится остаток аланина). Бычий инсулин отличается от человеческого тремя аминокислотными остатками. [27, стр.4]
1.8 Историческая справка
В 1921 г. Фредерик Г. Бантинг и Чарльз Г. Бест, работая в лаборатории Джона Дж. Р. Маклеода в Университете Торонто, выделили из поджелудочной железы экстракт (как позже выяснилось, содержащий аморфный инсулин), который снижал уровень глюкозы в крови у собак с экспериментальным сахарным диабетом. В 1922 г. экстракт поджелудочной железы ввели первому пациенту — 14-летнему Леонарду Томпсону, больному диабетом, и тем самым спасли ему жизнь. В 1923 г. Джеймс Б. Коллип разработал методику очистки экстракта, выделяемого из поджелудочной железы, что в дальнейшем позволило получать из поджелудочных желёз свиней и крупного рогатого скота активные экстракты, дающие воспроизводимые результаты. В 1923 г. Бантинг и Маклеод за открытие инсулина были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине. В 1926 г. Дж. Абель и В. Дю-Виньо получили инсулин в кристаллическом виде. В 1939 г. инсулин был впервые одобрен FDA (Food and Drug Administration – управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов). Фредерик Сэнгер полностью расшифровал аминокислотную последовательность инсулина (1949–1954 гг.). В 1958 г. Сэнгеру была присуждена Нобелевская премия за работы по расшифровке структуры белков, особенно инсулина. В 1963 г. был синтезирован искусственный инсулин. Первый рекомбинантный человеческий инсулин был одобрен FDA в 1982 г. Аналог инсулина ультракороткого действия (инсулин лизпро) был одобрен FDA в 1996 г. [27, стр.5]
1.9 Физиологическая роль инсулина
В реализации эффектов инсулина ведущую роль играет его взаимодействие со специфическими рецепторами, локализующимися на плазматической мембране клетки, и образование инсулин-рецепторного комплекса. В комплексе с инсулиновым рецептором инсулин проникает в клетку, где оказывает влияние на процессы фосфорилирования клеточных белков и запускает многочисленные внутриклеточные реакции.
У млекопитающих инсулиновые рецепторы находятся практически на всех клетках — как на классических клетках-мишенях инсулина (гепатоциты, миоциты, липоциты), так и на клетках крови, головного мозга и половых желёз. Число рецепторов на разных клетках колеблется от 40 (эритроциты) до 300 тысяч (гепатоциты и липоциты). Рецептор инсулина постоянно синтезируется и распадается, время его полужизни составляет 7–12 часов.
Рецептор инсулина представляет собой крупный трансмембранный гликопротеин, состоящий из двух α-субъединиц (альфа-субъединиц) с молекулярной массой 135 кДа (каждая содержит 719 или 731 аминокислотный остаток в зависимости от сплайсинга мРНК- матричная рибонуклеиновая кислота) и двух β-субъединиц с молекулярной массой 95 кДа (по 620 аминокислотных остатков). Субъединицы соединены между собой дисульфидными связями и образуют гетеротетрамерную структуру β-α-α-β. Альфа-субъединицы расположены внеклеточно и содержат участки, связывающие инсулин, являясь распознающей частью рецептора. Бета-субъединицы образуют трансмембранный домен, обладают тирозинкиназной активностью и выполняют функцию преобразования сигнала (см. Прил. Г). Связывание инсулина с α-субъединицами инсулинового рецептора приводит к стимуляции тирозинкиназной активности β-субъединиц путём аутофосфорилирования их тирозиновых остатков, происходит агрегация α,β-гетеродимеров и быстрая интернализация гормон-рецепторных комплексов. Активированный рецептор инсулина запускает каскад биохимических реакций, в том числе фосфорилирование других белков внутри клетки. Первой из таких реакций является фосфорилирование четырёх белков, называемых субстратами рецептора инсулина (insulin receptor substrate), — IRS-1, IRS-2, IRS-3 и IRS-4 (см. Прил. Д). [10, стр.685-687]
1.9.1 Фармакологические эффекты инсулина
Инсулин оказывает влияние практически на все органы и ткани. Однако его главными мишенями служат печень, мышечная и жировая ткань.
Эндогенный инсулин — важнейший регулятор углеводного обмена, экзогенный — специфическое сахаропонижающее средство. Влияние инсулина на углеводный обмен связано с тем, что он усиливает транспорт глюкозы через клеточную мембрану и её утилизацию тканями, способствует превращению глюкозы в гликоген в печени. Инсулин, кроме того, угнетает эндогенную продукцию глюкозы за счёт подавления гликогенолиза (расщепление гликогена до глюкозы) и глюконеогенеза (синтез глюкозы из неуглеводных источников — например из аминокислот, жирных кислот). Помимо гипогликемического, инсулин оказывает ряд других эффектов.
Влияние инсулина на жировой обмен проявляется в угнетении липолиза, что приводит к снижению поступления свободных жирных кислот в кровоток. Инсулин препятствует образованию кетоновых тел в организме. Инсулин усиливает синтез жирных кислот и их последующую эстерификацию.
Инсулин участвует в метаболизме белков: увеличивает транспорт аминокислот через клеточную мембрану, стимулирует синтез пептидов, уменьшает расход тканями белка, тормозит превращение аминокислот в кетокислоты.
Действие инсулина сопровождается активацией или ингибированием ряда ферментов: стимулируются гликогенсинтетаза, пируват-дегидрогеназа, гексокиназа, ингибируются липазы (и гидролизующая липиды жировой ткани, и липопротеин-липаза, уменьшающая «помутнение» сыворотки крови после приёма богатой жирами пищи).
В физиологической регуляции биосинтеза и секреции инсулина поджелудочной железой главную роль играет концентрация глюкозы в крови: при повышении её содержания секреция инсулина усиливается, при снижении — замедляется. На секрецию инсулина, кроме глюкозы, оказывают влияние электролиты (особенно ионы кальция), аминокислоты (в том числе, лейцин и аргинин), глюкагон, соматостатин. [10, стр.688-689]
1.9.2 Фармакокинетика препаратов инсулина
Препараты инсулина вводят подкожно, внутримышечно или внутривенно (внутривенно вводят только инсулины короткого действия и только при диабетической прекоме и коме). Нельзя вводить внутривенно суспензии инсулина. Температура вводимого инсулина должна соответствовать комнатной, так как холодный инсулин всасывается медленнее. Наиболее оптимальным способом для постоянной инсулинотерапии в клинической практике является подкожное введение.
Полнота всасывания и начало эффекта инсулина зависят от места введения (обычно инсулин вводят в область живота, бедра, ягодицы, верхнюю часть рук), дозы (объёма вводимого инсулина), концентрации инсулина в препарате и другие.
Скорость всасывания инсулина в кровь из места подкожного введения зависит от ряда факторов — типа инсулина, места инъекции, скорости местного кровотока, местной мышечной активности, количества вводимого инсулина (в одно место рекомендуется вводить не более 12–16 ЕД (единицы действия) препарата). Быстрее всего инсулин поступает в кровь из подкожной клетчатки передней брюшной стенки, медленнее — из области плеча, передней поверхности бедра и ещё медленнее — из подлопаточной области и ягодицы. Это связано со степенью васкуляризации подкожной жировой клетчатки перечисленных областей. Профиль действия инсулина подвержен значительным колебаниям как у различных людей, так и у одного и того же человека.
В крови инсулин связывается с альфа- и бета-глобулинами, в норме — 5–25%, но связывание может возрастать при лечении из-за появления сывороточных антител (выработка антител к экзогенному инсулину приводит к инсулинорезистентности; при использовании современных высокоочищенных препаратов инсулинорезистентность возникает редко). T1/2 (полупериод существования) из крови составляет менее 10 мин. Большая часть поступившего в кровоток инсулина подвергается протеолитическому распаду в печени и почках. Быстро выводится из организма почками (60%) и печенью (40%); менее 1,5% выводится с мочой в неизмененном виде.
Препараты инсулина, применяемые в настоящее время, отличаются по ряду признаков, в том числе по источнику происхождения, длительности действия, pH (среда) раствора (кислые и нейтральные), наличием консервантов (фенол, крезол, фенол-крезол, метилпарабен), концентрацией инсулина — 40, 80, 100, 200, 500 ЕД/мл. [10, стр.700-701]
1.10 Классификация препаратов инсулина
Инсулины обычно классифицируют по происхождению (бычий, свиной, человеческий, а также аналоги человеческого инсулина) и продолжительности действия.
В зависимости от источников получения различают инсулины животного происхождения (главным образом препараты свиного инсулина), препараты инсулина человека полусинтетические (получают из свиного инсулина методом ферментативной трансформации), препараты инсулина человека генно-инженерные (ДНК-рекомбинантные, получаемые методом генной инженерии).
Для медицинского применения инсулин ранее получали в основном из поджелудочных желёз крупного рогатого скота, затем из поджелудочных желёз свиней, учитывая, что свиной инсулин более близок к инсулину человека. Поскольку бычий инсулин, отличающийся от человеческого тремя аминокислотами, достаточно часто вызывает аллергические реакции, на сегодняшний день он практически не применяется. Свиной инсулин, отличающийся от человеческого одной аминокислотой, реже вызывает аллергические реакции. В лекарственных препаратах инсулина при недостаточной очистке могут присутствовать примеси (проинсулин, глюкагон, соматостатин, белки, полипептиды), способные вызывать различные побочные реакции. Современные технологии позволяют получать очищенные (монопиковые — хроматографически очищенные с выделением «пика» инсулина), высокоочищенные (монокомпонентные) и кристаллизованные препараты инсулина. Из препаратов инсулина животного происхождения предпочтение отдаётся монопиковому инсулину, получаемому из поджелудочной железы свиней. Получаемый методами генной инженерии инсулин полностью соответствует аминокислотному составу инсулина человека. [19, стр.5]