Entwicklung und Vereinheitlichung von Methoden zur Analyse und Standardisierung von Insulinpräparaten mittels Umkehrphasen-Hochdruckflüssigkeitschromatographie (RP-HPLC) Pikhtar Anatoly Vasilievich

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Pihtar Anatoly Wassiljewitsch. Entwicklung und Vereinheitlichung von Methoden zur Analyse und Standardisierung von Insulinpräparaten mittels Umkehrphasen-Hochdruckflüssigkeitschromatographie (RP-HPLC): Dissertation. Kandidat der pharmazeutischen Wissenschaften: 15.00.02 / Pihtar Anatoly Vasilievich; [Ort des Schutzes: Medizinische Akademie in Moskau "].- Moskau, 2005.- 139 Seiten: Il.

Inhalt für die Dissertation

KAPITEL 1. Literaturübersicht 11

1. Die Rolle von Insulin bei der Behandlung von Diabetes mellitus 11

2. Biosynthese und biologische Wirkung von Insulin 12

3. Allgemeine Merkmale der physikochemischen und pharmazeutischen Eigenschaften von Insulin 15

4. Insulinpräparate 24

5. Produktionsmethoden, Standardisierung und Qualitätskontrolle von Insulinpräparaten 31

6. Die Verwendung von HPLC in der pharmazeutischen Analyse von Insulin. 46

KAPITEL 2. Problemstellung 50

KAPITEL 3. Untersuchung des Einflusses verschiedener Faktoren auf das chromatographische Verhalten von Insulin unter den Bedingungen der RP-HPLC 56

1. Methoden und Materialien 57

2. Diskussion der Ergebnisse 62

2.1. Der Einfluss der Zusammensetzung der Pufferlösung 62

2.2. Die Wirkung der Natriumsulfatkonzentration 68

2.3. Einfluss der chromatographischen Säulentemperatur 70

2.4. Wirkung des organischen Modifizierungsmittels 75

2,5. Der Einfluss der Länge des Alkylradikals der gepfropften Phase 80

2.6. Der Einfluss der Länge der Chromatographiesäule 80

KAPITEL 4. Verbesserung der pharmakopoetischen Methoden zur Analyse von Insulinpräparaten basierend auf der Verwendung von RP-HPLC 82

1. Auswahl der optimalen Bedingungen für die chromatographische Bestimmung von Insulin und seiner Verunreinigungen in Arzneimittelzubereitungen 82

2. Metrologische Merkmale der Methode 84

3. Anwendung der entwickelten Methodik zum Testen der offiziellen Insulinpräparate 95

KAPITEL 5. Entwicklung von Methoden zur Analyse injizierbarer Darreichungsformen von Isophaninsulin basierend auf der PF-HPLC-Methode 107

1. Wahl der Bedingungen für die chromatographische Bestimmung von Protamin in den Darreichungsformen von Isophan-Insulin 110

2. Untersuchung der chromatographischen Profile von Protaminen, die aus verschiedenen Fischarten isoliert wurden 121

3. Verfahren zur Bestimmung von Protamin in Isophan-Insulin-Präparaten 123

4. Validierung der entwickelten Methodik 125

Allgemeine Schlussfolgerungen 136

Referenzen 139

Allgemeine Eigenschaften der physikochemischen und pharmazeutischen Eigenschaften von Insulin

Aus chemischer Sicht ist Insulin ein kleines globuläres Protein mit einem Molekulargewicht von bis zu 6000 Da. Gleichzeitig ist zu beachten, dass Insulin eine gebräuchliche Bezeichnung für eine ganze Familie von homologen Proteinen natürlichen und künstlichen Ursprungs mit einer gemeinsamen charakteristischen biologischen Aktivität ist. Die Proteinnatur des Insulins wurde 1928 festgestellt [52]. Es ist eines der Proteine, die die Biuret-Reaktion und die Pauli-Reaktion hervorrufen. Die Struktur von Insulin war Anfang der 50er Jahre vollständig etabliert. Die elementare chemische Zusammensetzung von Insulinen verschiedener Herkunft wird durch die in Tabelle 1 angegebenen Zahlen charakterisiert [40].

Aminosäurezusammensetzung. Die meisten Insulinmoleküle enthalten 51 Aminosäurereste, darunter 17 Aminosäuren, die in den meisten bekannten Proteinen vorkommen.

Ein charakteristisches Merkmal der Aminosäurezusammensetzung von Rinder-, Schweine- und Humaninsulin ist Tryptophan und Methionin. Die Aminosäurezusammensetzung dieser Insulintypen ist in Tabelle 2 dargestellt [40, 46].

Invariant für alle Insulintypen ist der Cystingehalt (6 Halbcystinreste). Darüber hinaus enthält das Insulinmolekül aller Arten 6 Amidgruppen (Asparagin, Glutamin).

Wenn Insulin zusammen mit der Hauptfraktion freigesetzt wird, können Fraktionen desamidierter Formen von Insulin beobachtet werden. Im sauren Milieu können im Verlauf der Desamidierung alle 6 Amidgruppen allmählich abgespalten werden und die elektrophoretische und chromatographische Mobilität von Insulin ändert sich [40]. Die Bildung desamidierter Insulinformen kann anhand der Ergebnisse der Ammoniakbestimmung beurteilt werden. Für die vollständige Amidform von Insulin werden 6 Mol Ammoniak pro 1 Mol Protein bestimmt, bei desamidierten Formen kann dieser Wert zwischen 5 und 0 liegen.

Die Primärstruktur von Insulin. Die primäre Struktur des Insulins wurde 1945-1955 von der Sanger-Gruppe entschlüsselt. Mit einer Reihe chromatographischer Methoden, die es ermöglichten, verschiedene Peptide, Aminosäuren und deren Derivate zu trennen und zu identifizieren, gelang es Sanger, die Primärstruktur des Rinderinsulins festzulegen [130,131,132,133,134,135]. Weitere Untersuchungen an Insulinen verschiedener Herkunft mit verschiedenen physikochemischen Methoden, einschließlich der Edman-Methode zur Bestimmung der vollen Aminosäuresequenz in langen Peptiden, bestätigten die Ergebnisse von Sanger und seinen Co-Autoren zur Struktur von Insulin [bb].

Bis heute wurde die Primärstruktur von Insulin in Vertretern von 24 Tierarten bestimmt, die zu 4 Tierklassen gehören: Säugetiere, Vögel, Fische und Zyklostome [14]. Die Forschung zu Insulin verschiedener Herkunft wird fortgesetzt [71,72,73].

Die Struktur von Insulin bei verschiedenen Tieren ist ähnlich, jedoch nicht identisch. In seiner Primärstruktur ähnelt Humaninsulin Schweine-, Hund-, Pottwal- und Kanincheninsulinen und unterscheidet sich nur in einer Aminosäure [40]. Es unterscheidet sich von Rinderinsulin durch drei Aminosäuren. In hohem Maße ähnelt Humaninsulin dem Insulin des guineischen Schweins, der Vögel und der Fische nicht [40]. Unterschiede in der Aminosäuresequenz von Insulinen von Menschen, Schweinen und Rindern sind in Tabelle 3 gezeigt.

Trotz struktureller Unterschiede weisen alle Insulintypen eine ähnliche biologische Aktivität auf, d. H. hypoglykämische Wirkung verursachen. Die Größe der angezeigten biologischen Aktivität hängt jedoch stark von der Spezies ab und liegt im Bereich von 11 IE / mg (cod Insulin aus der Nordsee) bis 62 IE / mg (Truthahn- und Hühnerinsulin), während die Aktivität von Humaninsulin etwa 25 bis 30 IE beträgt / mg [40]. Je größer die Unterschiede zwischen den Spezies sind, desto größer ist der Unterschied in der biologischen Aktivität des entsprechenden Insulins.

Ein funktionell aktives Insulinmolekül besteht aus zwei durch Disulfidbindungen verknüpften Polypeptidketten (A- und B-Ketten); Eine Bindung wird von den siebten Aminosäureresten beider Ketten gebildet, die zweite Disulfidbindung wird vom 20. Rest der A-Kette und vom 19. Rest der B-Kette gebildet (Abbildung 2). Darüber hinaus gibt es im Insulinmolekül eine dritte Disulfidbindung, die intrachain ist und die 6. und 11. A-Kettenreste verbindet [59, 117].

Sekundärstruktur Anhand verschiedener physikalisch-chemischer und physikalischer Forschungsmethoden konnte gezeigt werden, dass das Insulinmolekül eine hochgeordnete räumliche Struktur (Konformation) aufweist, die zur Implementierung spezifischer biologischer Funktionen beiträgt [14]. Im nativen Insulinmolekül liegen sowohl cc-Helix- als auch p-fach-Blätter gleichzeitig vor. Darüber hinaus gibt es Bereiche mit ungeordneter Struktur und Struktur <3-петли. Участки, имеющие форму а-спирали, составляют 57 %, 6 % приходится на [3-складчатую структуру, 10 % построено в виде р-петли, оставшиеся 27 % не имеют упорядоченной структуры (рисунок 3) [25].

Wenn eine saure Insulinlösung (pH 2,3-2,5) auf eine Temperatur von +100 ° C erhitzt und schnell auf -80 ° C abgekühlt wird, bildet sich so genanntes fibrilläres Insulin - eine völlig inaktive Form des Hormons [27]. Die Einführung von fibrillären Insulinfasern in eine Lösung von aktivem Insulin bewirkt eine spontane quantitative Ausfällung von Insulin in Form von Fibrillen [14,17].

Produktionsmethoden, Standardisierung und Qualitätskontrolle von Insulinpräparaten

Tierinsulinarten erhalten. Die industrielle Produktion von Insulin aus Rind- und Schweinefleisch wurde fast gleichzeitig in einigen Ländern eingeführt, kurz nach der Entdeckung von Insulin im Jahr 1921 [63]. Seitdem ist das Konzept der Insulingewinnung praktisch unverändert geblieben (Tabelle b) [17, 18]. Die Rohstoffe für die Produktion von Tierinsulinarten sind die Bauchspeicheldrüsen von Schlachtvieh, die für die Ernährung verwendet werden.

Die wichtigste Aufgabe bei der Produktion von Insulin ist die Reinigung - die Freisetzung von Substanzen aus verwandten Verunreinigungen, die die biologische Aktivität verringern, immunologische Reaktionen verursachen oder möglicherweise die Gesundheit des Patienten gefährden. Beispielsweise kann nach mehreren Jahren der Verwendung von schlecht gereinigtem Insulin im Blut des Patienten bis zu 5.000 IE Insulin an Antikörper gebunden sein. Antikörper gegen Insulin beeinflussen das Wirkungsprofil signifikant und tragen so zum labilen Verlauf von Diabetes bei.

Das erste Verfahren zur Reinigung von Insulin war die Umkristallisation in Gegenwart von Zinksalzen. 1945 konnte gezeigt werden, dass die siebenfache Rekristallisation von Insulin die allergischen Reaktionen der Patienten im Vergleich zu den damaligen Insulinpräparaten signifikant reduziert [63].

Die Heterogenität von Insulinproben nach Kristallisation und einfacher Umkristallisation wird anhand verschiedener Methoden gezeigt: Gegenstromextraktion (PE), Verteilungschromatographie (PX), Ionenaustauschchromatographie (IOC), Diskelektrophorese (DEP) und Gelausschlusschromatographie (GEC) [63].

Es wurde festgestellt, dass die hauptsächlichen begleitenden Insulinverunreinigungen sind: Proinsulin, seine Zwischenprodukte, kovalentes Insulindimer, Monodiamidoinsulin, Monoarginin und Monoethylen sowie eine Reihe hochmolekularer Verbindungen von Nicht-Insulin-Natur. Eine verallgemeinerte Schlussfolgerung aus den Ergebnissen der Studien, unter Berücksichtigung der Informationen über die immunologische Aktivität der detektierten Verunreinigungen [138], war die Schlussfolgerung, dass eine zusätzliche Reinigung von Insulinsubstanzen erforderlich ist, sodass bei der Analyse mit DEF- und GEC-Methoden eine Komponente gefunden wurde - das entsprechende Insulin.

Um das Problem der Insulinreinigung im Jahr 1950 zu lösen, wurde die HEC-Methode und 1970 die Anionenaustauschchromatographie (AOX) -Methode vorgeschlagen. Es wurde festgestellt, dass Insulin, das nach der AOX-Methode gereinigt wurde, etwa 500 ppm (parts per million) Verunreinigungen mit Proinsulinaktivität enthält [137]. Eine zusätzliche Reinigung des Insulins mittels Hochdruckflüssigkeitschromatographie an Reversed Phase (RP-HPLC) reduziert den Gehalt an immunogenen Fraktionen bis zur Nachweisgrenze [63].

Eine Übersicht über die aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der chromatographischen Reinigung von Insulin ist in [96] dargestellt. Sequentiell mit IOC und GEC gereinigtes Insulin wird als Monokomponenten-Insulin bezeichnet [63]. Menschliches Insulin bekommen. Die Suche nach Methoden zur Gewinnung von Humaninsulin erfolgte unter zwei Umständen. Zum einen bot die Dringlichkeit des Rohstoffproblems bei der Produktion von tierischem Insulin zum anderen die rasche Entwicklung der Wissenschaft in diesem Bereich eine echte Gelegenheit, die Idee zum Leben zu erwecken. 1979 und 1981 fast gleichzeitig wurden zwei Methoden zur Gewinnung von Humaninsulin entwickelt - biosynthetisch und halbsynthetisch [102,108]. Im Jahr 1981 begann die Firma Novo Nordisk zum ersten Mal in der Welt mit der Serienproduktion von halbsynthetischem Humaninsulin. Die Methode des Unternehmens basiert auf dem enzymatischen und chemischen Austausch von Al im Schweineinsulinmolekül durch den Rest von Tre [61]. Diese Methode hängt direkt von der Gewinnung der erforderlichen Schweineinsulinmenge ab, wodurch der wirtschaftliche Wert verringert wird. Die Möglichkeit der Gewinnung von Humaninsulin durch die Biosynthesemethode ergab sich aus der Entwicklung der rekombinanten DNA-Technologie [10]. Die Arbeiten zur gentechnisch hergestellten Insulinproduktion begannen vor etwa 25 Jahren. Im Jahr 1978 wurde berichtet, dass ein E. coli-Stamm produziert wurde, der die Rattenproduktion produzierte. 1979 konnten Genentechs Studien die Gene, die für Aminosäuresequenzen kodieren, in E. coli klonieren. Insulinketten A und B, die in der p-Halo-Tacidase-Region des Plasmids pBR322 enthalten sind [10,102]. 1981 wurde ein Proinsulin-Genanalogon von Mini-C-Proinsulin synthetisiert, bei dem das 35-gliedrige C-Peptid durch ein Segment von sechs Aminosäuren ersetzt wurde: arg-arg-gly-ser-lys-arg und seine Expression in E. coli. Im Jahr 1982 begann das Unternehmen Eli Lilly mit der in Zusammenarbeit mit Genentech entwickelten Zweikettentechnologie die weltweit erste industrielle Insulinsynthese von Humaninsulin [102]. Derzeit wurde die Möglichkeit der Gewinnung von Humaninsulin mit Hilfe verschiedener Expressionssysteme gezeigt [3,10,101,102]. Aus ökonomischer Sicht ist die Verwendung von genetisch modifizierten Stämmen von grampositiven E. coli-Bakterien, von denen viele als Überproduzenten gelten, von besonderem Interesse [3]. Gleichzeitig wurden mit Saccharomices cerevisiae-Hefezellen signifikante Fortschritte erzielt [3,75]. In Tabelle 7 sind die wichtigsten, für verschiedene Verfahren zur Herstellung rekombinanten Humaninsulins üblichen Stadien des technologischen Prozesses aufgeführt [3,10,63].

Anwendung der entwickelten Methodik zum Testen von offiziellen Insulinpräparaten

Die Hochdruckflüssigkeitschromatographie (HPLC) ist eine Variante der Säulenflüssigchromatographie, bei der die mobile Phase - das Elutionsmittel - durch das Sorbens, das die Säule füllt, aufgrund eines erheblichen Drucks (bis zu 400 × 10 5 Pa) am Eingang der Säule mit hoher Geschwindigkeit passiert [11].

Zur Analyse komplexer Stoffgemische erschien die HPLC vor etwas mehr als 30 Jahren. Die Verwendung von Sorbentien mit einem Partikeldurchmesser von 3–10 μm bewirkte eine deutliche Steigerung der Effizienz der chromatographischen Trennung im Vergleich zu der klassischen Version der Säulenchromatographie. Daher wird HPLC oft als Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) bezeichnet. Instrumentelle Merkmale der Verwendung von HPLC sind in zahlreichen Handbüchern [49.50] und in den entsprechenden Abschnitten des führenden Arzneibuchs [79,150] ausführlich beschrieben. Für die HPLC wurde ein breites Spektrum an Sorbentien entwickelt, das gerade produziert wird. Nach Angaben der Autoren der Umfrage [51] produzieren rund 100 Unternehmen weltweit mehr als 300 Arten von Sorbensnamen. Die Geschichte, der aktuelle Stand und die Aussichten für die Entwicklung der Methode werden in den Reviews [51] und [77.78] diskutiert.

In seinen verschiedenen Varianten wird die HPLC-Methode häufig in der pharmazeutischen Analyse (Produktionskontrolle und Prüfung der Arzneimittelqualität) eingesetzt. Die Methode ist in allen führenden Pharmakopöen der Welt enthalten. Diese Methode ist in den europäischen und amerikanischen Arzneibüchern am besten beschrieben. HPLC wird verwendet, um Arzneimittel zu identifizieren, die Reinheit, die Zusammensetzung des Molekulargewichts und die quantitative Analyse zu bestimmen. In den US Pharmacopoeia 28 Ed. Etwa 30% der privaten Artikel beinhalten die Verwendung von HPLC. Im Europäischen Arzneibuch 4. diese Zahl beträgt etwa 40%.

Die erste chromatographische Methode für die Insulintestung war die Niederdruck-Gel-Ausschlußflüssigkeitschromatographie (GE ZhND). Das Prinzip der Trennung unter den Bedingungen der HPLC beruht auf der unterschiedlichen Fähigkeit von Molekülen unterschiedlicher Größe, in die Poren des neutralen Gels einzudringen, das als stationäre Phase dient. Der hydrodynamische Durchmesser des Insulinmonomers und -dimers ist proportional zu ihrem Molekulargewicht und beträgt 2,69 bzw. 5,50 nm [115].

Unter Verwendung der GE-IHDD-Methode wurde 1967 gezeigt, dass kommerzielle, durch Kristallisation gereinigte Insulinpräparate Verunreinigungen mit einem Molekulargewicht enthalten, das das Molekulargewicht des Insulins übersteigt [63]. In den Chromatogrammen von Schweineinsulin wurden drei Peaks gefunden, die herkömmlicherweise als a-, b- und c-Komponenten bezeichnet werden. Seitdem wurde eine Reihe chromatographischer Systeme vorgeschlagen, um den Gehalt an Verunreinigungen mit hohem Molekulargewicht in Insulinpräparaten zu kontrollieren. Die Auftrennung erfolgte an stark quellenden Agarosexerogelen (Bio-Gel P-30, Bio-Rad Lab.) Oder Dextran (Sephadex G-50, Pharmacia Fine Chemicals), 1-3 M-Lösungen von Essigsäure wurden als IF eingesetzt [127]. Die hohe Empfindlichkeit dieser Sorptionsmittel gegenüber Kompression bei Drücken, die den Quelldruck der Matrix übersteigen, macht diese Materialien für den Betrieb im HPLC-Modus ungeeignet.

Die Verwendung der Gel-Ausschlußflüssigkeitschromatographie bei hohen Drücken (GE HPLC) für die Insulinanalyse wurde 1980 erstmals beschrieben, nachdem harte makroporöse Sorbentien entwickelt worden waren, die mit Wasser verträglich waren und hohen Drücken widerstehen. In [151] wurde die Trennung auf den Säulen Protein-Pak 1-125 (Waters), TSK-Gel SW 2000 (Toho Soda Corp.) und Bondagel (Pharmacia) unter denaturierenden Bedingungen (Kombination von 7 M Lösung von Harnstoff, Mineralsäuren und nichtionischen Säuren) durchgeführt Reinigungsmittel). Die Notwendigkeit einer Insulinanalyse unter denaturierenden Bedingungen hängt mit der Fähigkeit von Insulin zusammen, sich in Lösung zu aggregieren. Für die Abtrennung von Insulin unter den Bedingungen der HPLC-HPLC wurde auch die Verwendung des "traditionellen" Eluenten Essigsäure beschrieben [152]. Die Verwendung von Essigsäure hat mehrere Vorteile - minimale Auswirkungen auf die native Struktur der getrennten Verbindungen, Verfügbarkeit, geringe Kosten. Darüber hinaus ist es eine wichtige Tatsache, dass Essigsäure die Verbindung von Insulin unterdrücken kann.

Gegenwärtig ist HPLC ghvd eine pharmakopoide Methode zur Überwachung des Gehalts an Verunreinigungen mit hohem Molekulargewicht in Substanzen und fertigen Dosierungsformen. Das Verfahren wird auch verwendet, um den Gehalt an Protamin in Isophan-Insulin-Präparaten zu bestimmen.

Die Verwendung von HPLC in Reversed Phase (RP-HPLC) für die Trennung von Insulin von Rindern und Schweinen zum ersten Mal zeigte die hohe Effizienz dieses Verfahrens für die Analyse von Insulin-ähnlichen Peptiden mit einer ähnlichen Struktur.

Der Mechanismus der Trennung von Proteinen und Polypeptiden unter den Bedingungen der RP-HPLC beruht auf der unterschiedlichen Hydrophobizität von Insulinmolekülen und verwandten Verunreinigungen. Bis heute wurden mehrere Dutzend Verfahren zur chromatographischen Trennung von Insulin verschiedener Herkunft und ihrer Derivate, einschließlich Proinsulin, Pankreaspolypeptide, Dezimido-Derivate, Insulindimer, beschrieben. [126] zeigten die Möglichkeit, Hühner-, Kaninchen-, Schaf- und Pferdeinsulin abzutrennen. Mensch, Rindfleisch und Schweineinsulin wurden ebenfalls getrennt. Lloyd und Corran veröffentlichten eine Methode zur Trennung von Rindfleisch, Schweinefleisch, menschlichen Insulinen und ihren entsprechenden desamidierten Formen [104].

Die Trennung erfolgt an modifizierten Silicagel-Sorbentien, Methyl-, Butyl-, Octyl-, Octadecyl- und Phenylgruppen im isokratischen oder Gradientenmodus. Als PF werden organische Modifizierungsmittel verwendet - Acetonitril, Methylalkohol, Isopropylalkohol, gemischt mit wässrigen Pufferlösungen, die anorganische Salze und Ionendampfreagenzien enthalten. Die Peakdetektion wird hauptsächlich spektrophotometrisch bei einer Wellenlänge von 190-220 nm durchgeführt, auch fluorimetrische Methoden werden beschrieben [103].

Die Analyse der Substanz und der fertigen Darreichungsformen von Insulin mittels RP-HPLC ist in privaten Artikeln des amerikanischen und europäischen Arzneibuchs beschrieben [79,150]. Das Verfahren wird verwendet, um Arzneimittel der angegebenen Gruppe im Hinblick auf "Insulin-Authentizität", "Verwandte Proteine", "Quantitative Bestimmung" und "Insulin in Lösung" zu testen.

In der Forschungsliteratur wird auch die Verwendung von Ionenaustausch- und Affinitätschromatographie für die Insulinanalyse beschrieben [44,102], jedoch wurden diese Verfahren in der Pharmakopoepraxis nicht weit verbreitet.

Die Wahl der Bedingungen für die chromatographische Bestimmung von Protamin in den Dosierungsformen von Isophan-Insulin

Eine Erhöhung der PF-Ionenstärke führt in der Regel zu einer Erhöhung der Insulinkapazitätsverhältnisse, die durch eine Reihe von Faktoren verursacht werden kann: - Durch Erhöhung der Ionenkonzentration wird der Ionisierungsgrad der geladenen Gruppen des Proteinmoleküls verringert. Die Erhöhung der Hydrophobizität / hohe Kationenkonzentration trägt zum Screening freier Silanolgruppen auf der Oberfläche bei eine Phase, die die unspezifische elektrostatische Wechselwirkung der protonierten Aminogruppen des Proteins mit der Matrix schwächt; - Hohe Ionenstärke beeinflusst die räumliche Struktur von Insulin, wodurch sich die für die Wechselwirkung mit dem Sorptionsmittel zur Verfügung stehende Oberfläche ändert. Die Konzentration anorganischer Salze im FS beeinflusst die Form der Peaks und die Selektivität der Trennung von Insulin und Desamido-Asn-Insulin [143,144]. Bei isokratischer Elution von LiChrosorb®-Sorbens mit 0,1 M Natriumphosphatlösung (pH 2,3) wurde ein zufriedenstellendes Ergebnis nur erzielt, wenn der Pufferlösung Natriumsulfat in einer Konzentration von 0,1 M zugesetzt wurde. Die meisten Insulinanalyseverfahren, die in pharmakopoetischen Artikeln und ND enthalten sind PF auf der Basis von Pufferlösungen mit einem Natriumsulfatgehalt von 0,2 M verwenden. Ein derart hoher Gehalt an Natriumsulfat beeinflusst die Reproduzierbarkeit der Chromatographieergebnisse aufgrund der Stratifizierung von Eluenten negativ. Hochkonzentrierte Salzlösungen wirken sich negativ auf chromatographische Geräte aus und verkürzen die Lebensdauer. In Anbetracht der Tatsache, dass die pharmakopoetischen Analysemethoden vor mehr als 20 Jahren entwickelt wurden, erschien es interessant, das chromatographische Verhalten von Insulin unter OF-HPLC an den chromatographischen Sorbentien der neuesten Generation in Abhängigkeit von der Natriumsulfatkonzentration zu untersuchen. Gleichzeitig versuchten sie herauszufinden, ob eine Verringerung des Natriumsulfatgehalts in PF zulässig ist, ohne dass die Trennfähigkeit des chromatographischen Systems wesentlich beeinträchtigt wird. Als Ergebnis der Forschung wurde festgestellt, dass die Wirkung der Natriumsulfatkonzentration im PF je nach Art der gepfropften Phase sowie der Insulinsorte unterschiedlich ist. Auf Sorbentien mit aufgepfropften Gruppen C4 und C Die Selektivität der Trennung von Peaks von Humaninsulin und Desamido-Asn-Humaninsulin hängt nicht von der Natriumsulfatkonzentration in ab. Puffer1-Lösung im Bereich von 0,05 M bis 0,2 M. Beim Diaspher-110-C18-Sorbens hat die Trennungsselektivität dieses Peakpaares ein Maximum bei 0,05 M und ein Minimum bei 0,1 M (Diagramm 4). Andererseits hängt die Selektivität der Trennung von Insulin-Tierarten und ihren entsprechenden desamidierten AsnA21-Formen nicht von der Ionenstärke der Lösung ab, wenn sie vom Sorbens Diasphere-110-C18 getrennt wird. Bei einem Sorbens mit C8-gepfropften Gruppen steigt die Selektivität von 1,25 auf 1,28 mit einer Erhöhung der Natriumsulfatkonzentration (4). Bei einem Sorbens mit C4-gepfropften Gruppen ist die Trennungsselektivität bei Rindinsulin bei 0,1 M Natriumsulfat maximal und bei 0,2 M minimal. Bei Schweineinsulin gibt es bei 0,1 M Natriumsulfatkonzentration kein ausgeprägtes Maximum, in diesem Fall eine Erhöhung der Ionensäure Kräfte führten zu einer Abnahme der Trennselektivität (Abbildung 4). Die Anzahl der effektiven theoretischen Trennstufen nimmt mit zunehmender Natriumsulfatkonzentration zu. Die Ausnahme ist das Verhalten von Humaninsulin auf dem Sorbens Diasfer-110-C8 (Abbildung 5). Der Trennungsgrad von Insulin-Peaks und Desamido-Asn-Insulin steigt mit zunehmender Ionenstärke des FS unabhängig von der Insulinart und der Art der aufgepfropften Phase an (Diagramm b). Durch Verringern der Natriumsulfatkonzentration von 0,2 M auf 0,1 M nimmt der Trennungsgrad des ausgewählten Peaks von Peaks im Durchschnitt um 5% für Human- und Schweineinsuline und um 10% für Rindinsulin ab. In Anbetracht der Tatsache, dass der absolute Wert des Trennungsgrades 2,0 überschreitet, ist die gemessene Verschlechterung der Trennkapazität der Kolonne unseres Erachtens nicht signifikant. Folglich kann die Konzentration von Natriumsulfat in der Pufferlösung PF im Vergleich zu den pharmakopoetischen Analysemethoden um das Zweifache reduziert werden.

In den meisten Studien zur Analyse von Proteinen und Peptiden wird die Trennung bei Raumtemperatur durchgeführt. Darüber hinaus weisen einige Autoren darauf hin, dass der Einfluss der Temperatur auf die Trennselektivität minimal ist [48]. Mit steigender Temperatur wird jedoch der Massenaustausch zwischen der stationären und der mobilen Phase beschleunigt, was zu einer Verringerung der Retentionszeit von Peptiden und einer Verengung der Peaks führt.

Insulin wird von standardisiert

Die Bauchspeicheldrüse ist eines der wichtigsten Organe mit Doppelsekretion - innerlich und äußerlich.
Das Produkt der inneren Sekretion ist Insulin, das eine wichtige Rolle im Kohlenhydratstoffwechsel spielt. Insulin ist ein Produkt einer besonderen Art von Zellen, die in den sogenannten „Inseln“ von Langerhans zusammengefasst sind.

Äußeres Geheimnis ist Pankreassaft, der Trypsin enthält - eines der wichtigsten Verdauungsenzyme, das von den Drüsen ausgeschieden wird, die die Hauptmasse des Pankreas bilden. Trypsin ist der Hauptbestandteil des Pankreatinpräparats.
Insulin (Insulinum). Insulin wurde 1921 in reiner Form isoliert. Es gibt viele Methoden zur Herstellung, die sich meist nur im Detail unterscheiden.

Aufgrund der Tatsache, dass zusätzlich zu Insulin das Enzym Trypsin in der Bauchspeicheldrüse enthalten ist, das Insulin ziemlich leicht bricht, scheiterten die ersten Versuche, Insulin aus der Bauchspeicheldrüse zu gewinnen. Daher haben wir versucht, es aus einer Drüse zu erhalten, in der dieses Enzym beispielsweise in den Drüsen von Fischen oder intrauterinen Kälbern fehlt. Aber auch diese Versuche des Produktionserfolges hatten nicht stattgefunden, da bei Fischen die Größe der Drüse sehr gering ist und die Ausscheidung der Drüse selbst technisch schwierig umzusetzen ist; Die Gewinnung von Drüsen aus intrauterinen Kälbern in großen Mengen für die Produktion bereitet erhebliche Schwierigkeiten.
Schließlich zeigten Experimente mit der Drüse reifer Rinder 1922, dass bei Verwendung von angesäuertem starkem Alkohol die Enzyme (Trypsin usw.) inaktiviert werden und die Fähigkeit verlieren, Insulin zu zerstören.

Technologisches Schema der Produktion. Zur Herstellung von Insulin wird gefrorenes oder frisches Pankreas hauptsächlich von Rindern und Schweinen verwendet.
Schreddern Um die Zerstörung des Hormons mit Trypsin zu vermeiden, sollten frische Drüsen spätestens 30 Minuten nach der Schlachtung des Tieres aus benachbarten Geweben entfernt und in einem Fleischwolf zerkleinert werden.

Extraktion Die zerdrückten Drüsen werden mit 95% igem Alkohol gegossen und mit Schwefelsäure angesäuert (1 Teil der Drüse besteht aus 1,5 Teilen Alkohol von 95 ° C ohne Aldehyde + 0,5% Schwefelsäure oder Salzsäure). Das Gemisch wird unter ständigem Rühren 1,5 Stunden unter Kühlung extrahiert.
Der erste Extrakt wird abgelassen, der Rückstand ausgewrungen oder zentrifugiert. Die Extraktion wird erneut mit 1 Stunde 60 ° Alkohol extrahiert (und nicht 95 ° C, da sich im Rohmaterial keine Feuchtigkeit befindet) - ein Teil der Drüse nimmt einen Teil des Alkohols auf. Beide Extrakte werden zusammen abgelassen und durch ein Blatt filtriert.

Entfernung von Ballastproteinen. Aus dem erhaltenen Extrakt werden Proteine ​​auf verschiedene Weise entfernt:
1) durch Absetzen in der Kälte (von -4 bis 0 ° C) innerhalb von 48 Stunden.
2) gebe Natriumhydroxidlösung zu dem Extrakt auf pH 6,6 - 6,8 (in einigen Fällen - auf pH = 6,4 - 6,6).

Der Niederschlag wird mittels Zentrifuge, Filtration oder Sedimentation abgetrennt.
Verdampfung und Entfettung. Die resultierende klare Flüssigkeit wird mit reiner Schwefelsäure auf pH = 2,5 angesäuert und auf 1/10 des Volumens bei einer Temperatur von nicht mehr als 40 ° C verdampft.
Nach dem Entfernen des gesamten Alkohols wird die Flüssigkeit entfettet.

Salzen und reinigen. Dem entfetteten Filtrat wird Ammoniumsulfat bis zur Sättigung zugesetzt, woraufhin Insulin mit einer geringen Menge Ballastsubstanzen entsteht, die eine Kruste aus Insulinrohstoff bilden, die entfernt und getrocknet wird und dann mit einer Alkohol-Ether-Mischung entfettet wird.
Das entfettete Insulin wird unter Umgebungsbedingungen getrocknet und zu einem Pulver gemahlen. Pulver der Ausblühung werden einer weiteren Reinigung unterzogen, um kristallines Insulin zu erhalten, das mindestens 22 U in 1 mg enthält.
Standardisierung. Das resultierende Insulin ist ein weißes oder leicht graues Pulver. Es ist in Wasser und in einer wässrigen Lösung von Alkohol bis zu 80 ° löslich, aber in Alkohol mit einer Festung über 90 ° unlöslich. Wenn Insulin in Wasser gelöst wird, erhält man entweder eine farblose oder leicht gelbliche Flüssigkeit.

Zur Konservierung wird der Lösung 0,3% Tricresol oder Phenol zugesetzt und eine biologische Standardisierung durchgeführt. Wenn Insulin Insulin injiziert wird, sollte der Kohlenhydratgehalt im Blut von 1,5 bis 5 Stunden durchschnittlich um 50%, d. H. Von 0,09 auf 0,045%, sinken (siehe Pharmacopoeia, 9. Auflage). Die entsprechende Dosis wird als eine Kanincheneinheit bezeichnet, die drei menschlichen oder drei klinischen entspricht.
Verpackung Die Lösung wird durch einen Bakterienfilter geleitet. Dann wird das Filtrat in einer aseptischen Umgebung in Flaschen mit 5 oder 10 ml abgefüllt, wobei jeder Milliliter Insulinlösung 40 oder 80 U enthalten sollte.

Die Fläschchen sind mit Gummistopfen verschlossen, die mit Aluminiumkappen umgerollt sind.
Die Flaschen und die Schachtel mit den Flaschen werden mit Etiketten versehen, auf denen die Zubereitungsaktivität, das Herstellungsdatum, die Haltbarkeit usw. angegeben werden müssen.

Vor der Verwendung von Insulin wird die Aluminiumkappe geöffnet, mit Alkohol abgewischt, dann wird ein Korken mit einer sterilen Nadel durchstochen und die erforderliche Flüssigkeitsmenge wird in die Spritze eingesaugt, die subkutan oder intramuskulär injiziert wird.
Lagerung Insulin wird in Fläschchen gelagert. Die Haltbarkeit beträgt 18 Monate bei einer Temperatur von nicht mehr als 10 ° C, da Insulin bei einer höheren Temperatur teilweise an Aktivität verlieren kann.

Äußere Anzeichen von Ungeeignetheit: Trübung der Lösung oder Niederschlag, Auftreten von Schimmel in den Fläschchen oder Kolonien von Mikroorganismen.

Pharmakologische Gruppe - Insuline

Untergruppenvorbereitungen sind ausgeschlossen. Aktivieren

Beschreibung

Insulin (aus dem Lateinischen Insula - Inselchen) ist ein Proteinpeptidhormon, das von β-Zellen der Pankreasinseln von Langerhans produziert wird. Unter physiologischen Bedingungen wird β-Zellen-Insulin aus Präproinsulin gebildet, einem einkettigen Vorläuferprotein, das aus 110 Aminosäureresten besteht. Nachdem das grobe endoplasmatische Retikulum durch die Membran transferiert wurde, wird ein 24-Aminosäuren-Signalpeptid von Präproinsulin abgespalten und Proinsulin wird gebildet. Die lange Kette von Proinsulin im Golgi-Apparat wird in Granulat verpackt, wobei infolge der Hydrolyse vier Aminosäurereste abgespalten werden, um Insulin und das C-terminale Peptid zu bilden (die physiologische Funktion des C-Peptids ist nicht bekannt).

Das Insulinmolekül besteht aus zwei Polypeptidketten. Einer von ihnen enthält 21 Aminosäurereste (Kette A), der zweite - 30 Aminosäurereste (Kette B). Die Ketten sind durch zwei Disulfidbrücken verbunden. Die dritte Disulfidbrücke wird innerhalb der Kette A gebildet. Das Gesamtmolekulargewicht des Insulinmoleküls beträgt etwa 5700. Die Aminosäuresequenz von Insulin wird als konservativ betrachtet. Die meisten Arten haben ein Insulingen, das ein Protein kodiert. Die Ausnahme sind Ratten und Mäuse (sie haben zwei Insulingene), sie produzieren zwei Insulin, die sich in zwei Aminosäureresten der B-Kette unterscheiden.

Die Primärstruktur von Insulin in verschiedenen biologischen Arten, einschl. und bei verschiedenen Säugetieren etwas anders. Am nächsten an der Struktur von Humaninsulin ist Schweineinsulin, das sich durch eine Aminosäure vom Humaninsulin unterscheidet (es hat einen Alaninrest in der Kette B anstelle des Aminosäurerestes Threonin). Rinderinsulin unterscheidet sich von menschlichen drei Aminosäureresten.

Historischer Hintergrund Im Jahr 1921 extrahierten Frederick G. Banting und Charles G. Best, die im Labor von John J. R. McLeod an der Universität von Toronto arbeiteten, einen Extrakt aus der Bauchspeicheldrüse (wie sich später herausstellte, dass sie amorphes Insulin enthielt), was den Blutzuckerspiegel bei Hunden senkte mit experimenteller Diabetes. 1922 wurde dem ersten Patienten, dem 14-jährigen Leonard Thompson, der an Diabetes leidet, ein Extrakt aus der Bauchspeicheldrüse injiziert und so sein Leben gerettet. James B. Collip entwickelte 1923 eine Methode zur Reinigung eines Extrakts aus der Bauchspeicheldrüse, das später die Herstellung von aktiven Extrakten aus den Pankreasdrüsen von Schweinen und Rindern ermöglichte, die reproduzierbare Ergebnisse liefern. 1923 erhielten Banting und McLeod den Nobelpreis für Physiologie und Medizin für die Entdeckung von Insulin. Im Jahr 1926 erhielten J. Abel und V. Du-Vigno Insulin in kristalliner Form. Im Jahr 1939 wurde Insulin erstmals von der FDA (Food and Drug Administration) zugelassen. Frederick Sanger hat die Aminosäuresequenz von Insulin (1949–1954) vollständig entschlüsselt: 1958 erhielt Sanger den Nobelpreis für seine Arbeiten zur Entschlüsselung der Struktur von Proteinen, insbesondere von Insulin. Im Jahr 1963 wurde künstliches Insulin synthetisiert. Das erste rekombinante Humaninsulin wurde 1982 von der FDA zugelassen. Ein Analogon von ultrakurz wirkendem Insulin (Lispro-Insulin) wurde 1996 von der FDA zugelassen.

Der Wirkmechanismus. Bei der Umsetzung der Wirkungen von Insulin spielen die Interaktion mit spezifischen Rezeptoren auf der Plasmamembran der Zelle und die Bildung des Insulinrezeptorkomplexes die Hauptrolle. Insulin dringt in Kombination mit dem Insulinrezeptor in die Zelle ein, wo es die Phosphorylierung zellulärer Proteine ​​beeinflusst und zahlreiche intrazelluläre Reaktionen auslöst.

In Säugetieren finden sich Insulinrezeptoren auf fast allen Zellen, sowohl auf klassischen Insulinzielzellen (Hepatozyten, Myozyten, Lipozyten) als auch auf Blutzellen, Gehirn und Geschlechtsdrüsen. Die Anzahl der Rezeptoren auf verschiedenen Zellen reicht von 40 (Erythrozyten) bis 300.000 (Hepatozyten und Lipozyten). Der Insulinrezeptor wird ständig synthetisiert und abgebaut, seine Halbwertszeit beträgt 7-12 Stunden.

Der Insulinrezeptor ist ein großes Transmembranglycoprotein, das aus zwei α-Untereinheiten mit einer Molekülmasse von 135 kDa (jeder enthält 719 oder 731 Aminosäurereste, abhängig vom Spleißen von mRNA) und zwei β-Untereinheiten mit einer Molekularmasse von 95 kDa (620 Aminosäurereste) besteht. Die Untereinheiten sind durch Disulfidbindungen miteinander verbunden und bilden eine heterotetramere Struktur β-α-α-β. Die alpha-Untereinheiten befinden sich extrazellulär und enthalten Insulin-Bindungsstellen, die der Erkennungsteil des Rezeptors sind. Beta-Untereinheiten bilden eine Transmembrandomäne, besitzen Tyrosinkinaseaktivität und erfüllen die Funktion der Signalumwandlung. Die Bindung von Insulin an die α-Untereinheit des Insulinrezeptors führt zur Stimulierung der Tyrosinkinase-Aktivität von β-Untereinheiten durch Autophosphorylierung ihrer Tyrosinreste, die Aggregation von α, β-Heterodimeren und eine schnelle Internalisierung von Hormonrezeptorkomplexen. Der aktivierte Insulinrezeptor löst eine Kaskade biochemischer Reaktionen aus. Phosphorylierung anderer Proteine ​​in der Zelle. Die erste dieser Reaktionen ist die Phosphorylierung von vier Proteinen, den sogenannten Insulinrezeptorsubstraten (Insulinrezeptorsubstrat), IRS-1, IRS-2, IRS-3 und IRS-4.

Pharmakologische Wirkungen von Insulin. Insulin betrifft praktisch alle Organe und Gewebe. Seine Hauptziele sind jedoch Leber-, Muskel- und Fettgewebe.

Endogenes Insulin ist der wichtigste Regulator des Kohlenhydratstoffwechsels, exogenes Insulin ist ein spezifisches zuckerreduzierendes Mittel. Die Wirkung von Insulin auf den Kohlenhydratstoffwechsel beruht auf der Tatsache, dass es den Glucosetransport durch die Zellmembran verbessert und seine Verwendung durch das Gewebe trägt, zur Umwandlung von Glucose in Glykogen in der Leber beiträgt. Darüber hinaus hemmt Insulin die endogene Glukoseproduktion durch Unterdrückung der Glykogenolyse (Abbau von Glykogen zu Glukose) und Glukoneogenese (Glukosesynthese aus Nichtkohlenhydratquellen - beispielsweise aus Aminosäuren, Fettsäuren). Neben der Hypoglykämie hat Insulin eine Reihe weiterer Wirkungen.

Die Wirkung von Insulin auf den Fettstoffwechsel äußert sich in der Hemmung der Lipolyse, was zu einer Verringerung des Flusses freier Fettsäuren in den Blutkreislauf führt. Insulin verhindert die Bildung von Ketonkörpern im Körper. Insulin verbessert die Synthese von Fettsäuren und deren anschließende Veresterung.

Insulin ist am Stoffwechsel von Proteinen beteiligt: ​​Es erhöht den Transport von Aminosäuren durch die Zellmembran, stimuliert die Peptidsynthese, reduziert den Proteinverbrauch der Gewebe und hemmt die Umwandlung von Aminosäuren in Ketosäuren.

Die Wirkung von Insulin wird von der Aktivierung oder Hemmung einer Reihe von Enzymen begleitet: Glykogen-Synthetase, Pyruvat-Dehydrogenase, Hexokinase werden stimuliert, Lipasen (und die Hydrolyse von Fettgewebe-Lipiden und Lipoproteinlipase, die die Serumtrübung nach Aufnahme von fettreichen Lebensmitteln verringern) werden gehemmt.

Bei der physiologischen Regulierung der Biosynthese und der Insulinsekretion durch die Bauchspeicheldrüse spielt die Glukosekonzentration im Blut eine wesentliche Rolle: Mit zunehmendem Gehalt steigt die Insulinsekretion an und mit einer Abnahme verlangsamt sie sich. Die Insulinsekretion wird neben Glucose auch durch Elektrolyte (insbesondere Ca 2+ -Ionen), Aminosäuren (einschließlich Leucin und Arginin), Glucagon, Somatostatin beeinflusst.

Pharmakokinetik. Insulinpräparate werden s / c intramuskulär oder intravenös injiziert (in / in werden nur kurzwirksame Insuline und nur bei diabetischem Precoma und Koma verabreicht). Es ist nicht möglich, Insulinsuspensionen einzugeben. Die Temperatur des Insulins sollte da Raumtemperatur sein kaltes Insulin wird langsamer aufgenommen. Der beste Weg für eine kontinuierliche Insulintherapie in der klinischen Praxis ist sc. Einführung.

Die Vollständigkeit der Resorption und das Einsetzen des Insulineffekts hängen von der Injektionsstelle ab (üblicherweise wird Insulin in Bauch, Oberschenkel, Gesäß, Oberarme injiziert), Dosis (injiziertes Insulinvolumen), Insulinkonzentration in der Zubereitung usw.

Die Geschwindigkeit der Insulinabsorption in das Blut von der Injektionsstelle hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wie z. B. Insulin, Injektionsstelle, lokaler Blutflussrate, lokaler Muskelaktivität und der injizierten Insulinmenge (es wird empfohlen, dass an einer Stelle nicht mehr als 12–16 U des Arzneimittels injiziert werden). Am schnellsten gelangt Insulin aus dem subkutanen Gewebe der vorderen Bauchwand in das Blut, langsamer von der Schulter, der Vorderfläche des Oberschenkels und noch langsamer von den Subscapularis und dem Gesäß. Dies ist auf den Grad der Vaskularisierung des subkutanen Fettgewebes der aufgeführten Bereiche zurückzuführen. Das Wirkprofil von Insulin unterliegt erheblichen Schwankungen sowohl bei verschiedenen Personen als auch bei derselben Person.

Im Blut bindet Insulin an Alpha- und Beta-Globuline (normalerweise 5–25%), aber die Bindung kann während der Behandlung aufgrund des Auftretens von Serumantikörpern zunehmen (die Produktion von Antikörpern gegen exogenes Insulin führt zu Insulinresistenz; bei der Verwendung moderner hochreiner Präparate tritt Insulinresistenz selten auf ). T_1/2 von Blut ist weniger als 10 min. Das meiste Insulin, das in den Blutkreislauf freigesetzt wird, durchläuft einen proteolytischen Abbau in Leber und Nieren. Es wird schnell von den Nieren (60%) und der Leber (40%) ausgeschieden; weniger als 1,5% werden unverändert im Urin ausgeschieden.

Die derzeit verwendeten Insulinpräparate unterscheiden sich in verschiedener Hinsicht, einschließlich nach Herkunftsort, Wirkungsdauer, pH-Wert der Lösung (sauer und neutral), Anwesenheit von Konservierungsmitteln (Phenol, Kresol, Phenol-Cresol, Methylparaben), Insulinkonzentration - 40, 80, 100, 200, 500 U / ml.

Klassifizierung Insuline werden normalerweise nach Herkunft (Rinder, Schweine, Mensch sowie Analoga von Humaninsulin) und Wirkungsdauer klassifiziert.

Abhängig von den Produktionsquellen werden Insuline tierischen Ursprungs (hauptsächlich Schweineinsulinpräparate), halbsynthetische Humaninsulinpräparate (die durch enzymatische Transformation aus Schweineinsulin gewonnen werden), Humaninsulinpräparate (DNA-Rekombinante, gentechnisch hergestellt) unterschieden.

Zu medizinischen Zwecken wurde Insulin zuvor hauptsächlich aus der Bauchspeicheldrüse von Rindern und dann aus den Bauchspeicheldrüsen von Schweinen gewonnen, da Schweineinsulin dem Humaninsulin näher kommt. Da Rinderinsulin, das sich von menschlichen drei Aminosäuren unterscheidet, häufig allergische Reaktionen auslöst, wird es heute praktisch nicht verwendet. Schweineinsulin, das sich von einer Aminosäure des Menschen unterscheidet, verursacht weniger allergische Reaktionen. In Insulinarzneimitteln können bei unzureichender Reinigung Verunreinigungen vorhanden sein (Proinsulin, Glucagon, Somatostatin, Proteine, Polypeptide), die verschiedene Nebenreaktionen verursachen können. Moderne Technologien ermöglichen es, gereinigte (Mono-Peak-chromatographisch gereinigte unter Freisetzung von Insulin "Peak"), hochreine (Monokomponenten) und kristallisierte Insulinpräparate zu erhalten. Unter den Insulinpräparaten tierischen Ursprungs wird Mono-Peak-Insulin bevorzugt, das aus der Bauchspeicheldrüse von Schweinen stammt. Das durch Gentechnik gewonnene Insulin stimmt voll und ganz mit der Aminosäurezusammensetzung von Humaninsulin überein.

Die Insulinaktivität wird durch ein biologisches Verfahren (gemäß seiner Fähigkeit, den Blutzucker bei Kaninchen zu senken) oder durch ein physikalisch-chemisches Verfahren (durch Elektrophorese auf Papier oder durch Chromatographie auf Papier) bestimmt. Nehmen Sie für eine oder eine internationale Einheit eine Aktivität von 0,04082 mg kristallinen Insulins ein. Das menschliche Pankreas enthält bis zu 8 mg Insulin (ca. 200 U).

Insulinpräparate werden in kurze und ultrakurze Medikamente unterteilt - imitieren die normale physiologische Sekretion von Insulin durch die Bauchspeicheldrüse als Reaktion auf Stimulation, Medikamente von durchschnittlicher Dauer und lang wirkende Medikamente - imitieren die basale Insulinsekretion (Hintergrund) sowie kombinierte Medikamente (kombinieren Sie beide Wirkungen).

Es gibt folgende Gruppen:

Ultrakurz wirkende Insuline (hypoglykämischer Effekt tritt 10–20 Minuten nach der s / c-Injektion auf, der Wirkungspeak wird im Durchschnitt nach 1-3 Stunden erreicht, die Wirkungsdauer beträgt 3-5 Stunden):

- Insulin lispro (Humalog);

- Insulinaspart (NovoRapid Penfill, NovoRapid FlexPen);

- Insulin Glulisin (Apidra).

Kurzwirksame Insuline (Einsetzen der Wirkung in der Regel nach 30–60 Minuten; maximale Wirkung nach 2–4 Stunden; Wirkungsdauer bis zu 6–8 Stunden):

- lösliches Insulin (humane Gentechnik) (Actrapid HM, Gensulin R, Rinsulin R, Humulin Regular);

- lösliches Insulin [halbsynthetisches Human] (Biogulin R, Humodar R);

- lösliches Insulin [Schweine-Monokomponente] (Actrapid MS, Monodar, Monosuinsulin MK).

Langzeitinsulinpräparate - umfassen Medikamente mit durchschnittlicher Wirkdauer und Langzeitwirkstoffe.

Insuline mittlerer Wirkdauer (Beginn nach 1,5–2 h; Peak nach 3–12 h; Dauer 8–12 h):

- Insulin-Isophan [Humangenetik] (Biosulin N, Gansulin N, Gensulin N, Insuman Bazal GT, Insuran NPH, Protafan NM, Rinsulin NPH, Humulin NPH);

- Insulin-Isophan [halbsynthetischer Mensch] (Biogulin N, Humodar B);

- Insulin-Isophan [Schweine-Monokomponente] (Monodar B, Protafan MS);

- Suspension der Insulinzinkverbindung (Monotard MS).

Langwirksame Insuline (Beginn nach 4–8 h; Peak nach 8–18 h; Gesamtdauer 20–30 h):

- Insulin Glargin (Lantus);

- Insulindetemir (Levemir Penfill, Levemir FlexPen).

Kombinierte Insulinpräparate (Zweiphasenpräparate) (hypoglykämische Wirkung beginnt 30 Minuten nach der s / c-Verabreichung, erreicht nach 2–8 Stunden ein Maximum und hält bis zu 18–20 Stunden an):

- biphasisches Insulin [halbsynthetischer Mensch] (Biogulin 70/30, Humodar K25);

- zweiphasiges Insulin [human gentechnisch hergestellt] (Gansulin 30P, Gensulin M 30, Insuman Comb 25 GT, Mikstaard 30 NM, Humulin M3);

- Insulinaspart Zweiphasig (Novomix 30 Penfill, Novomix 30 FlexPen).

Ultrakurz wirkende Insuline sind Humaninsulinanaloga. Es ist bekannt, dass endogenes Insulin in β-Zellen des Pankreas sowie Hormonmoleküle in den produzierten Lösungen von kurz wirkendem Insulin polymerisiert werden und Hexamere sind. Wenn die s / c-Verabreichung hexamerische Formen langsam absorbiert wird und die Spitzenkonzentration des Hormons im Blut, ähnlich wie bei einem gesunden Menschen nach dem Essen, nicht möglich ist. Das erste kurzwirksame Insulinanalogon, das dreimal schneller aus dem Unterhautgewebe resorbiert wird als Humaninsulin, war Lispro-Insulin. Insulin lispro ist ein Humaninsulinderivat, das durch Austausch von zwei Aminosäureresten im Insulinmolekül (Lysin und Prolin an den Positionen 28 und 29 der B-Kette) erhalten wird. Die Modifikation des Insulinmoleküls unterbricht die Bildung von Hexameren und sorgt für einen schnellen Fluss des Arzneimittels in das Blut. Fast unmittelbar nach der s / c-Injektion in das Gewebe dissoziieren die Insulin-lispro-Moleküle in Form von Hexameren schnell in Monomere und gelangen in das Blut. Ein anderes Insulinanalogon - Insulinaspart - wurde hergestellt, indem das Prolin an Position B28 durch negativ geladene Asparaginsäure ersetzt wurde. Wie bei Insulin-lispro zerfällt es nach der Injektion von sc schnell in Monomere. Bei Insulin Glulisin trägt der Ersatz des Aminosäure-Asparagin-Humaninsulins an Position B3 für Lysin und Lysin an Position B29 für Glutaminsäure ebenfalls zu einer schnelleren Resorption bei. Ultrakurz wirkende Insulinanaloga können unmittelbar vor einer Mahlzeit oder nach einer Mahlzeit verabreicht werden.

Kurzwirksame Insuline (auch löslich genannt) sind Lösungen in einem Puffer mit neutralen pH-Werten (6,6–8,0). Sie sind für die subkutane, seltener intramuskuläre Verabreichung vorgesehen. Bei Bedarf werden sie auch intravenös verabreicht. Sie haben eine schnelle und relativ kurze hypoglykämische Wirkung. Die Wirkung nach subkutaner Injektion tritt nach 15–20 Minuten ein und erreicht nach 2 Stunden ein Maximum. Die Gesamtdauer der Wirkung beträgt etwa 6 Stunden und wird hauptsächlich im Krankenhaus während der Festlegung der für den Patienten erforderlichen Insulindosis und auch dann verwendet, wenn eine schnelle (dringende) Wirkung erforderlich ist - bei diabetischem Koma und Precoma. Mit dem / in der Einführung von T_1/2 5 Minuten dauert, daher wird bei einem diabetischen ketoazidotischen Koma Insulin in / in einem Tropfen verabreicht. Kurzwirksame Insulinpräparate werden auch als Anabolika eingesetzt und in der Regel in kleinen Dosen (4–8 IE 1–2-mal täglich) verordnet.

Insuline mittlerer Wirkungsdauer sind weniger löslich, sie werden langsamer aus dem Unterhautgewebe resorbiert, wodurch sie länger wirken. Die verlängerte Wirkung dieser Medikamente wird durch das Vorhandensein eines speziellen Verlängerungsmittels - Protamin (Isophan, Protaphan, Basal) oder Zink - erreicht. Die Verlangsamung der Insulinabsorption in Zubereitungen, die Insulinzinkverbindungssuspension enthalten, aufgrund der Anwesenheit von Zinkkristallen. NPH-Insulin (neutrales Protamin Hagedorn oder Isophan) ist eine Suspension, bestehend aus Insulin und Protamin (Protamin ist ein aus Fischmilch isoliertes Protein) im stöchiometrischen Verhältnis.

Zu den lang wirkenden Insulinen gehört Insulin Glargin - ein Analogon des Humaninsulins, das durch DNA-Rekombinationstechnologie erhalten wird - das erste Insulinarzneimittel, das keinen ausgeprägten Wirkungsspitzen aufweist. Insulin Glargin wird durch zwei Modifikationen im Insulinmolekül erhalten: Ersetzen der A-Kette (Asparagin) durch Glycin an Position 21 und Anbringen von zwei Argininresten am C-Terminus der B-Kette. Das Arzneimittel ist eine klare Lösung mit einem pH-Wert von 4. Der saure pH-Wert stabilisiert Insulinhexamere und sorgt für eine lange und vorhersagbare Absorption des Arzneimittels aus dem Unterhautgewebe. Aufgrund des sauren pH-Werts kann Insulin Glargin jedoch nicht mit kurzwirksamen Insulinen kombiniert werden, die einen neutralen pH-Wert aufweisen. Eine einzige Injektion von Insulin Glargin ermöglicht eine 24-stündige Blutzuckerkontrolle. Die meisten Insulinpräparate haben ein sogenanntes. "Peak" der Wirkung, notiert, wenn die Insulinkonzentration im Blut ein Maximum erreicht. Insulin Glargin hat keinen ausgeprägten Peak, da es relativ konstant in den Blutkreislauf freigesetzt wird.

Insulinpräparate mit verlängerter Wirkung sind in verschiedenen Dosierungsformen erhältlich, die eine hypoglykämische Wirkung unterschiedlicher Dauer (von 10 bis 36 Stunden) haben. Der verlängerte Effekt verringert die Anzahl der täglichen Injektionen. Sie werden normalerweise in Form von Suspensionen hergestellt, die nur subkutan oder intramuskulär verabreicht werden. Bei diabetischem Koma und vorkomatösen Zuständen werden keine verlängerten Arzneimittel verwendet.

Kombinierte Insulinpräparate sind Suspensionen, die aus neutralem löslichen kurz wirkenden Insulin und Insulin-Isophan (mittlere Wirkungsdauer) in bestimmten Verhältnissen bestehen. Diese Kombination von Insulinen unterschiedlicher Wirkdauer in einer Zubereitung ermöglicht es dem Patienten, durch den separaten Einsatz von Medikamenten zwei Injektionen zu sparen.

Hinweise. Die Hauptindikation für die Anwendung von Insulin ist Diabetes mellitus Typ 1, unter bestimmten Bedingungen jedoch auch für Diabetes mellitus Typ 2, einschl. mit Resistenzen gegen orale hypoglykämische Mittel, mit schweren Begleiterkrankungen, zur Vorbereitung auf chirurgische Eingriffe, diabetisches Koma, mit Diabetes bei Schwangeren. Kurzwirksame Insuline werden nicht nur bei Diabetes mellitus verwendet, sondern auch bei einigen anderen pathologischen Prozessen, z. B. bei allgemeiner Erschöpfung (als Anabolikum), Furunkulose, Thyreotoxikose, bei Erkrankungen des Magens (Atonie, Gastroptose), chronischer Hepatitis und Primärformen der Leberzirrhose sowie bei einigen psychischen Erkrankungen (Verabreichung großer Insulindosen - das sogenannte hypoglykämische Koma); Es wird manchmal als Bestandteil von "polarisierenden" Lösungen zur Behandlung akuter Herzinsuffizienz verwendet.

Insulin ist die hauptsächliche spezifische Behandlung von Diabetes mellitus. Die Behandlung von Diabetes mellitus erfolgt nach speziell entwickelten Schemata unter Verwendung von Insulinpräparaten unterschiedlicher Wirkdauer. Die Wahl des Arzneimittels hängt von der Schwere und den Merkmalen des Krankheitsverlaufs, dem Allgemeinzustand des Patienten und der Geschwindigkeit des Einfalls und der Dauer der zuckersenkenden Wirkung des Arzneimittels ab.

Alle Insulinpräparate werden unter der Bedingung der Einhaltung der diätetischen Vorschriften verwendet, wobei der Energiewert von Lebensmitteln (von 1.700 bis 3.000 kcal) eingeschränkt wird.

Bei der Bestimmung der Insulindosis richten sie sich nach dem Glukosewert im Nüchternzustand und während des Tages sowie nachts nach dem Anteil der Glykosurie. Die endgültige Dosisauswahl wird unter der Kontrolle der Verringerung von Hyperglykämie, Glykosurie sowie des allgemeinen Zustands des Patienten durchgeführt.

Gegenanzeigen. Insulin ist kontraindiziert bei Erkrankungen und Zuständen, die bei Hypoglykämie (zum Beispiel Insulinom) auftreten, bei akuten Erkrankungen der Leber, Bauchspeicheldrüse, Nieren, Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüre, dekompensierten Herzfehlern, akuter Herzinsuffizienz und einigen anderen Erkrankungen.

Verwenden Sie während der Schwangerschaft. Die wichtigste medikamentöse Behandlung von Diabetes mellitus während der Schwangerschaft ist die Insulintherapie, die unter strenger Aufsicht durchgeführt wird. Bei Diabetes mellitus Typ 1 wird die Insulintherapie fortgesetzt. Im Falle von Diabetes mellitus Typ 2 werden orale Antidiabetika abgebrochen und eine Diät-Therapie durchgeführt.

Gestationsdiabetes mellitus (schwangerer Diabetes) ist eine Störung des Kohlenhydratstoffwechsels, die zum ersten Mal während der Schwangerschaft auftrat. Gestationsdiabetes mellitus ist mit einem erhöhten Risiko für perinatale Mortalität, der Inzidenz angeborener Fehlbildungen sowie dem Risiko eines Fortschreitens von Diabetes 5 bis 10 Jahre nach der Entbindung verbunden. Die Behandlung von Schwangerschaftsdiabetes beginnt mit der Diät. Wenn eine Diät-Therapie unwirksam ist, wird Insulin verwendet.

Für Patienten mit einem bereits bestehenden oder Gestationsdiabetes ist es wichtig, die Stoffwechselvorgänge während der gesamten Schwangerschaft angemessen zu regulieren. Der Insulinbedarf kann im ersten Trimenon der Schwangerschaft abnehmen und im zweiten und dritten Trimenon steigen. Während der Geburt und unmittelbar danach kann der Insulinbedarf drastisch sinken (das Risiko einer Hypoglykämie steigt). Unter diesen Bedingungen ist eine sorgfältige Überwachung des Blutzuckers unerlässlich.

Insulin dringt nicht in die Plazentaschranke ein. Maternale IgG-Antikörper gegen Insulin passieren jedoch die Plazenta und verursachen wahrscheinlich eine Hyperglykämie im Fötus, indem sie das aus ihr ausgeschiedene Insulin neutralisieren. Andererseits kann eine unerwünschte Dissoziation von Insulin-Antikörper-Komplexen zu Hyperinsulinämie und Hypoglykämie beim Fötus oder Neugeborenen führen. Es wurde gezeigt, dass der Übergang von Rinder- / Schweineinsulin-Zubereitungen zu Einkomponenten-Zubereitungen mit einer Abnahme des Antikörpertiters einhergeht. In dieser Hinsicht wird empfohlen, während der Schwangerschaft nur Humaninsulinpräparate zu verwenden.

Insulinanaloga (wie auch andere neu entwickelte Wirkstoffe) werden während der Schwangerschaft mit Vorsicht verschrieben, es gibt jedoch keine verlässlichen Hinweise auf Nebenwirkungen. In Übereinstimmung mit den allgemein anerkannten Empfehlungen der FDA (Food and Drug Administration), die die Möglichkeit der Anwendung von Medikamenten während der Schwangerschaft bestimmen, fallen Insulinpräparate für die Wirkung auf den Fötus in die Kategorie B (die Fortpflanzungsstudie an Tieren zeigte keine nachteiligen Auswirkungen auf den Fötus und keine ausreichenden und streng kontrollierten Studien bei Schwangeren.) Frauen wurden nicht durchgeführt) oder zur Kategorie C (Studien zur Fortpflanzung von Tieren zeigten eine negative Auswirkung auf den Fötus, und adäquate und gut kontrollierte Studien bei schwangeren Frauen wurden nicht durchgeführt, sondern potenzielle Vorteile, die mit dem Einsatz von Medikamenten bei schwangeren Frauen verbunden sind, können den Einsatz trotz möglicher Risiken rechtfertigen). Insulin lizpro gehört also zur Klasse B, Insulinaspart und Insulin glargin zur Klasse C.

Komplikationen der Insulintherapie. Hypoglykämie Die Einnahme von zu hohen Dosen sowie das Fehlen einer Kohlenhydrataufnahme mit der Nahrung kann zu einem unerwünschten hypoglykämischen Zustand führen, ein hypoglykämisches Koma kann sich mit Bewusstseinsverlust, Krämpfen und Depression der Herzaktivität entwickeln. Hypoglykämie kann sich auch aufgrund der Wirkung zusätzlicher Faktoren entwickeln, die die Insulinsensitivität erhöhen (z. B. Nebenniereninsuffizienz, Hypopituitarismus) oder die Gewebeabsorption von Glukose erhöhen (körperliche Betätigung).

Zu den frühen Symptomen einer Hypoglykämie, die im Wesentlichen mit der Aktivierung des sympathischen Nervensystems (adrenerge Symptome) einhergehen, gehören Tachykardie, kalter Schweiß, Tremor, mit Aktivierung des Parasympathikums - schwerer Hunger, Übelkeit und Kribbeln in Lippen und Zunge. Beim ersten Anzeichen einer Hypoglykämie sollten dringend Maßnahmen ergriffen werden: Der Patient sollte süßen Tee trinken oder ein paar Klumpen Zucker essen. Bei hypoglykämischem Koma wird eine 40% ige Glucoselösung in einer Menge von 20–40 ml oder mehr in eine Vene injiziert, bis der Patient den Zustand der Komatose verlässt (normalerweise nicht mehr als 100 ml). Hypoglykämie kann auch durch intramuskuläre oder subkutane Verabreichung von Glucagon entfernt werden.

Eine Zunahme des Körpergewichts während der Insulintherapie ist mit der Beseitigung der Glukosurie, einer Erhöhung des tatsächlichen Kaloriengehalts der Nahrung, einer Zunahme des Appetits und einer Stimulierung der Lipogenese unter der Wirkung von Insulin verbunden. Wenn Sie den Prinzipien der Ernährung folgen, kann diese Nebenwirkung vermieden werden.

Die Verwendung moderner hochreiner Hormonpräparate (insbesondere gentechnisch hergestellter Humaninsulinpräparate) führt relativ selten zur Entwicklung von Insulinresistenz und Allergien, jedoch sind solche Fälle nicht ausgeschlossen. Die Entwicklung einer akuten allergischen Reaktion erfordert eine sofortige Desensibilisierungstherapie und einen Ersatz des Arzneimittels. Bei der Entwicklung einer Reaktion auf Insulinpräparate von Rindern / Schweine sollten diese durch Insulinpräparate vom Menschen ersetzt werden. Lokale und systemische Reaktionen (Pruritus, lokaler oder systemischer Hautausschlag, Bildung von subkutanen Knötchen an der Injektionsstelle) gehen mit einer unzureichenden Reinigung des Insulins von Verunreinigungen oder der Verwendung von Rinder- oder Schweineinsulin einher, die sich in der Aminosäuresequenz vom Menschen unterscheiden.

Die häufigsten allergischen Reaktionen sind IgE-vermittelte Antikörper der Haut. Gelegentlich werden systemische allergische Reaktionen sowie Insulinresistenz, die durch IgG-Antikörper vermittelt wird, beobachtet.

Verschwommenes Sehen Vorübergehende Störungen der Refraktion des Auges treten zu Beginn der Insulintherapie auf und verschwinden in 2-3 Wochen von selbst.

Ödem In den ersten Wochen der Therapie kommt es auch zu einem vorübergehenden Beinödem aufgrund von Flüssigkeitsretention, der sogenannten. Insulinschwellung.

Lokale Reaktionen umfassen Lipodystrophie am Ort wiederholter Injektionen (eine seltene Komplikation). Verteilen Sie Lipoatrophie (Verschwinden von Ablagerungen von Unterhautfett) und Lipohypertrophie (erhöhte Ablagerung von Unterhautfett). Diese beiden Staaten haben unterschiedliche Eigenschaften. Lipoatrophie - eine immunologische Reaktion, die hauptsächlich auf die Verabreichung von schlecht gereinigten Insulinpräparaten tierischen Ursprungs zurückzuführen ist, wird heute praktisch nicht gefunden. Die Lipohypertrophie entwickelt sich unter Verwendung von hochgereinigten Humaninsulinpräparaten und kann auftreten, wenn die Injektionstechnik gestört ist (kaltes Präparat, Alkohol geht unter die Haut) und auch aufgrund der anabolen lokalen Wirkung des Präparats selbst. Die Lipohypertrophie verursacht einen kosmetischen Defekt, der für Patienten ein Problem darstellt. Außerdem wird aufgrund dieses Defekts die Absorption des Arzneimittels beeinträchtigt. Um die Entwicklung einer Lipohypertrophie zu verhindern, wird empfohlen, die Injektionsstellen innerhalb derselben Fläche ständig zu wechseln, wobei mindestens 1 cm zwischen zwei Punktionen verbleiben muss.

Es können lokale Reaktionen wie Schmerzen am Ort der Verabreichung auftreten.

Interaktion Insulinpräparate können miteinander kombiniert werden. Viele Medikamente können Hypo- oder Hyperglykämie verursachen oder die Reaktion eines Patienten mit Diabetes mellitus auf die Behandlung verändern. Sie sollten die Wechselwirkung in Betracht ziehen, die bei gleichzeitiger Anwendung von Insulin mit anderen Arzneimitteln möglich ist. Alpha-Blocker und Beta-Adrenomimetiki erhöhen die Sekretion von endogenem Insulin und erhöhen die Wirkung des Medikaments. Die hyparepirale Wirkung von Insulan wird durch orale Hyparlykämien, Salicyl-Steroide, MAO-Hemmer (einschließlich Furazolidon, Procarbazin, Selegilin), ACE-Hemmer, Bromcriptin, Octreotid, Sulfanilamide, anabole Steroide (insbesondere Oxandrolon, Methandienone) und Therapeuten unterstützt zu Glucagon, was zu Hypoglykämie führt, insbesondere bei Insulinresistenz (möglicherweise müssen Sie die Insulindosis reduzieren), Somatostatinanaloga, Guanetidin, Dizo Pyramiden, Clofibrat, Ketoconazol, Lithiumpräparate, Mebendazol, Pentamidin, Pyridoxin, Propoxyphen, Phenylbutazon, Fluoxetin, Theophyllin, Fenfluramin, Lithiumpräparate, Calciumpräparate, Tetracycline. Chloroquin, Chinidin, Chinin reduzieren den Insulinabbau und können die Insulinkonzentration im Blut erhöhen und das Risiko einer Hypoglykämie erhöhen.

Carboanhydrase-Inhibitoren (insbesondere Acetazolamid) fördern durch Stimulation der β-Zellen der Bauchspeicheldrüse die Freisetzung von Insulin und erhöhen die Empfindlichkeit von Rezeptoren und Geweben gegenüber Insulin. Obwohl die gleichzeitige Anwendung dieser Arzneimittel mit Insulin die hypoglykämische Wirkung verstärken kann, ist die Wirkung möglicherweise unvorhersehbar.

Eine Reihe von Medikamenten verursacht bei gesunden Menschen Hyperglykämie und verschlimmert den Krankheitsverlauf bei Patienten mit Diabetes. Die hypoglykämische Wirkung von Insulin ist geschwächt: Antiretroviren, Asparaginase, orale hormonelle Kontrazeptiva, Glukokortikoide, Diuretika (Thiazid, Ethacrylsäure), Heparin, H-Antagonisten₂-Rezeptoren, Sulfapirazon, tricyclische Antidepressiva, Dobutamin, Isoniazid, Calcitonin, Niacin, Sympathomimetika, Danazol, Clanidin, BKK, Diazoxid, Morphin, Phenytoin, Somatotropin, Thyroidhormone, Phenothiazin-Derivate, Nikotin, Ethanol, Ethanol

Glukokortikoide und Epinephrin haben entgegengesetzte Wirkung auf Insulin in peripheren Geweben. So kann eine langfristige Verabreichung systemischer Glukokortikoide Hyperglykämie bis einschließlich Diabetes mellitus (Steroid-Diabetes) verursachen, die bei etwa 14% der Patienten auftreten kann, die systemische Corticosteroide über mehrere Wochen einnehmen oder die topische Corticosteroide langfristig verwenden. Einige Medikamente hemmen die Sekretion von Insulin direkt (Phenytoin, Clonidin, Diltiazem) oder durch Verringerung der Kaliumreserven (Diuretika). Schilddrüsenhormone beschleunigen den Insulinstoffwechsel.

Am signifikantesten und beeinflussen oft die Wirkung von Insulin-Betablockern, oralen Antidiabetika, Glukokortikoiden, Ethanol und Salicylaten.

Ethanol hemmt die Glukoneogenese in der Leber. Dieser Effekt wird bei allen Menschen beobachtet. In diesem Zusammenhang ist zu berücksichtigen, dass der Missbrauch alkoholischer Getränke vor dem Hintergrund der Insulintherapie zur Entwicklung eines schweren hypoglykämischen Zustands führen kann. Kleine Mengen von Alkohol, die mit dem Essen eingenommen werden, verursachen normalerweise keine Probleme.

Betablocker können die Insulinsekretion hemmen, den Kohlenhydratstoffwechsel verändern und die periphere Insulinresistenz erhöhen, was zu Hyperglykämie führt. Sie können jedoch auch die Wirkung von Katecholaminen auf die Glukoneogenese und Glykogenolyse hemmen, was mit dem Risiko schwerer hypoglykämischer Reaktionen bei Diabetikern einhergeht. Darüber hinaus kann jeder der beta-adrenergen Blocker die adrenergen Symptome, die durch eine Abnahme des Blutzuckerspiegels (einschließlich Tremor, Herzklopfen) verursacht werden, maskieren, wodurch die rechtzeitige Erkennung von Hypoglykämie durch den Patienten gestört wird. Selektives Beta₁-adrenerge Blocker (einschließlich Acebutolol, Atenolol, Betaxolol, Bisoprolol, Metoprolol) zeigen diese Wirkungen in geringerem Maße.

NSAIDs und hochdosierte Salicylate hemmen die Synthese von Prostaglandin E (das die Sekretion von endogenem Insulin hemmt) und erhöhen somit die basale Sekretion von Insulin, erhöhen die Empfindlichkeit der β-Zellen des Pankreas für Glukose; Hypoglykämischer Effekt bei gleichzeitiger Anwendung kann eine Dosisanpassung von NSAIDs oder Salicylaten und / oder Insulin erforderlich machen, insbesondere bei langfristiger Anwendung.

Eine bedeutende Anzahl von Insulinpräparaten wird derzeit hergestellt, aus der Bauchspeicheldrüse von Tieren gewonnen und durch Gentechnik synthetisiert. Vorbereitungen der Wahl für die Insulintherapie sind gentechnisch hergestellte hochreine Humaninsuline mit minimaler Antigenität (immunogene Aktivität) sowie Analoga von Humaninsulin.

Insulinpräparate werden in Glasfläschchen hergestellt, die mit Gummistopfen mit laufendem Aluminium hermetisch verschlossen sind, insbesondere in sog. Insulinspritzen oder Spritzenstifte. Bei der Verwendung von Spritzenstiften befinden sich die Präparate in speziellen Ampullenkartuschen (Penfill).

Derzeit werden intranasale Insulin- und Insulinpräparate für die orale Verabreichung entwickelt. Mit der Kombination von Insulin mit einem Detergens und der Verabreichung in Form eines Aerosols auf der Nasenschleimhaut wird der effektive Plasmaspiegel genauso schnell erreicht wie mit der iv-Bolusgabe. Intranasale und orale Insulinpräparate sind in der Entwicklung oder befinden sich in klinischen Studien.