Способ получения производных инсулина

 

Изобретение относится к медицине и биохимии, а именно к способу получения производных инсулина. Предложенный способ получения производных инсулина путем взаимодействия инсулина с белковыми ингибиторами протеиназ в водном растворе под действием сшивающего агента заключается в использовании в качестве белкового ингибитора протеиназ овомукоида из белка утиных яиц. Указанный способ позволяет получить производных инсулина, активность которых при пероральном введении практически равна активности исходного инсулина при его подкожном применении. Данные производные инсулина могут быть использованы в качестве лекарственного препарата при лечении больных сахарным диабетом. 1 табл.

Изобретение относится к медицине и биохимии, а именно к способу получения производных инсулина, используемых в качестве лекарственного препарата при лечении больных сахарным диабетом.

Инсулин является полипептидным гормоном с молекулярной массой около 6000. Он оказывает влияние на все виды обмена веществ в организме: повышает проникновение глюкозы в ткани организма и ее использование ими, снижает содержание гликогена в печени и повышает его количество в мышцах, повышает интенсивность синтеза белка и т.д.

Основным способом введения инсулина являются подкожные или внутримышечные инъекции препарата. Попытки введения инсулина наиболее физиологическим и удобным для больных пероральным путем (через рот) оказались безуспешными, поскольку инсулин легко гидролизуется пищеварительными ферментами с потерей активности.

Известен способ получения производных инсулина путем иммобилизации инсулина на сополимерах N-винилпирролидона и кротоновой кислоты с использованием метода смешаных ангидридов в присутствии изобутилового эфира хлоругольной кислоты. Полученные производные имеют молекулярную массу 35000-51000 и содержат 1 или 2 молекулы инсулина.

Недостатком этого способа является низкая устойчивость синтезированных производных к действию ферментов пищеварительного тракта и, как следствие, невозможность их применения перорально.

Наиболее близким (прототип) к предлагаемому способу по технической сущности является способ получения производных инсулина путем взаимодействия инсулина с белковыми ингибиторами протеиназ в водном растворе под действием сшивающего агента. В качестве белковых ингибиторов протеиназ используют α₁-антитрипсин или панкреатический ингибитор трипсина.

α₁-антитрипсин и пакреатический ингибитор трипсина являются ингибиторами протеолитического фермента трипсина и способны подавлять активность этого фермента при нейтральных и слабощелочных значениях рН окружающей среды (рН= 6- 9), обеспечивая тем самым защиту связанного с ними инсулина от гидролиза под действием трипсина.

Недостатком этого способа является низкая устойчивость синтезированных производных к действию ферментов пищеварительного тракта и, как следствие, невозможность их применения перорально.

Задачей изобретения является повышение устойчивости производных инсулина к действию протеолитических ферментов, обеспечивающее возможность перорального применения препарата.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе получения производных инсулина путем взаимодействия инсулина с белковыми ингибиторами протеиназ в водном растворе под действием сшивающего агента, в качестве белкового ингибитора протеиназ используют овомукоид из белка утиных яиц.

Овомукоид выделяют из белка утиных яиц по известному способу.

Пример 1. К раствору 3 мг (0,5 х 10^-6 М) инсулина и 15 мг (0,5 х 10^-6 М) овомукоида в 0,05 М фосфатном буфере добавляют 1 мг сшивающего агента 1-этил-3(3-диметиламинопропил)карбодиимид гидрохлорида. Смесь перемешивают в течение 3 ч, а продукт реакции отделяют от непрореагировавших соединений на жидкостном хроматографе в 0,05 М уксусной кислоте. Состав продукта приведен в таблице.

Примеры 2-5. Процесс проводят по примеру 1, используя различные соотношения инсулин/овомукоид и различные сшивающие агенты. Условия реакции и свойства получаемых производных приведены в таблице.

Пример 6. Производное инсулина, полученное по примеру 1, вводят перорально с помощью катетера кроликам в количестве, соответствующем 5 ед. инсулина на кг веса животного, и измеряют концентрацию глюкозы в крови. Исходная концентрация глюкозы равна 70 мг/100 мл, через 30 мин после введения производного инсулина концентрация глюкозы равна 40 мг/100 мл, а через 60 мин 20 мг/100 мл.

Аналогичные результаты получены при пероральном применении производных инсулина, полученных по примерам 2-5. Концентрация глюкозы через 60 мин после введения препарата составляет 27-35% от исходной концентрации.

Пример 7 (контрольный). Введение препарата проводят по примеру 6, используя исходный, немодифицированный инсулин или производное инсулина, полученное по прототипу. При этом достоверного снижения концентрации глюкозы в крови животных не наблюдают.

Пример 8 (контрольный). Раствор исходного, немодифицированного инсулина в дозе 5 ед. на 1 кг веса вводят кроликам подкожно и измеряют концентрацию глюкозы в крови. Исходная концентрация глюкозы равна 70 мг через 30 мин после введения концентрация глюкозы в крови равна 30 мг а через 60 мин 35 мг Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный объект отличается химической природой используемого белкового ингибитора протеиназ, то есть заявленное решение соответствует критерию "новизна". Оно также соответствует критерию "изобретательский уровень", так как обнаруженная способность овомукоида предотвращать гидролиз инсулина под действием пищеварительных ферментов и обеспечить проникновение инсулина в кровоток при его пероральном введении является неизвестной функцией овомукоида. Сравнение примеров 6 и 8 показывает, что заявленный способ обеспечивает получение производных инсулина, активность которых при пероральном введении практически равна активности исходного инсулина при его подкожном применении.

Формула изобретения

Способ получения производных инсулина путем взаимодействия инсулина с белковыми ингибиторами протеиназ в водном растворе под действием сшивающего агента, отличающийся тем, что в качестве белкового ингибитора протеиназ используют овомукоид из белка утиных яиц.

РИСУНКИ

Рисунок 1