上一期我们聊到了胰岛素极其结构是如何被发现的,那么这一期我们再来聊聊1~4代胰岛素吧。
第一代胰岛素--动物胰岛素
也就是上一期所说的1921年由班廷等人首次发现(点此查看:知识胰岛素的发展历程(一)),次年开始运用于临床。20世纪80年代,用于临床的第一代胰岛素几乎都是动物中提取的,故称为动物胰岛素。不同动物的胰岛素组成均有所差异,猪与人的胰岛素结构最为相似,只有B链羧基端的一个氨基酸不同,所以临床常用的动物胰岛素为猪胰岛素。
优点:
补充外源性胰岛素,控制血糖,来源广泛,价格便宜。
缺点:
与人胰岛素结构不一致,易发生过敏反应,易诱发胰岛素抗体出现。
临床剂型及结构特点:
现在应用于临床的动物胰岛素主要有普通胰岛素、低精蛋白锌胰岛素、精蛋白锌胰岛素以及预混动物胰岛素。
1.普通胰岛素(RI):为短效胰岛素,不含任何延迟吸收的成分;
2.中性精蛋白锌胰岛素(NPH):即低精蛋白锌胰岛素,为中效胰岛素,是胰岛素与精蛋白及锌的结合制剂。精蛋白使胰岛素释放变缓,吸收速度变慢,继而维持时间较长,加锌使药物稳定;
3.精蛋白锌胰岛素(PZI):为长效胰岛素。
第二代胰岛素--基因工程人胰岛素
20世纪80年代,丹麦的诺和诺德公司率先开始了通过基因工程,开始了人胰岛素的工业化生产。制造出大量高纯度的合成人胰岛素,动物胰岛素时代由此结束。
优点:
免疫原性大大降低,过敏反应及其他副作用减少;效价强;皮下注射吸收相对动物胰岛素较快,作用时间较短。
缺点:
不能更好的模拟生理性胰岛素分泌;需餐前半小时注射,控制餐后血糖不理想,易发低血糖;皮下注射吸收和起效慢;NPH作用有峰值,存在变异性,作用时间不能覆盖全天。
临床剂型:
1.生物合成人胰岛素(诺和灵R、甘舒霖R、优泌林、优思灵、苏泌啉);
2.中性低精蛋白锌人胰岛素(诺和灵N、甘舒霖N、优泌林);
3.预混基因工程人胰岛素(诺和灵系列、甘舒霖系列、优泌林系列)。
第三代胰岛素--人胰岛素类似物
20世纪90年代,人类利用基因工程对人胰岛素的氨基酸序列及结构进行了局部修饰,合成了人胰岛素类似物。人胰岛素类似物根据作用时间可分为速效(超短效)、长效以及预混。
优点:
更符合生理性胰岛素分泌;更好的控制血糖,低血糖风险更低;注射时间更灵活、方便。
缺点:
仍有低血糖的风险,尤其是夜间低血糖。
临床剂型及结构特点:
速效胰岛素类似物(IA):赖脯胰岛素(优泌乐)和门冬胰岛素(诺和锐);
长效胰岛素类似物:甘精胰岛素(来得时)和地特胰岛素(诺和平)。
1.甘精胰岛素将两个精氨酸分别加到B链31位和B链32位,在A链21位的天门冬酰胺为甘氨酸取代,此种结构使得六聚体结构更加稳定,且等电点改变,在中性环境中沉淀,酸性环境中溶解,从而延缓吸收;
2.地特胰岛素去除了B30位氨基酸,并在B29位的赖氨酸上连接了1个14碳游离脂肪酸链,使其能够和循环中的白蛋白可逆性结合,稳定发挥作用。其延长作用机制主要源于两个方面:一是其自身的聚集作用,二是与白蛋白的可逆性结合。
第四代胰岛素--超长效人胰岛素类似物
代表为德谷胰岛素,由丹麦诺和诺德公司研发,于2012年10月在日本上市,批准治疗1、2型糖尿病。2015年9月25日,FDA批准新药德谷胰岛素注射剂上市,商品名为Tresiba。
优点:
长效,每日任意时间注射,低血糖风险更小,夜间重度低血糖发生率较甘精胰岛素显著减少53%。
结构特点:
德谷胰岛素被设计为多个六聚体的混合体,通过改变人胰岛素分子的一个氨基酸,即去掉其B链第30位氨基酸,再通过1个谷氨酸连接子,将1个16碳脂肪二酸的侧链连接到B29位上。另外在德谷胰岛素的制剂中,添加苯酚、锌,使各个六聚体相互作用结合,形成稳定的多六聚体,从而达到缓慢释放进入体内循环的目的。
参考文献
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