重组人胰岛素生产操作工艺

重组人胰岛素和重组 人生长激素生产工艺

2010.4.13

重组人胰岛素定义： 胰岛素是由胰岛β 细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核 糖、精氨酸等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。

胰岛素的生物合成 胰岛素合成的控制基因在第11对染色体短臂上。在β 细胞的细胞核 中，胰岛素基因区DNA向mRNA转录，mRNA从细胞核移向细胞浆的内质网， 转译成由109个氨基酸残基构成的前胰岛素原。前胰岛素原经过蛋白水解 作用除其前肽，生成86个氨基酸组成的长肽链——胰岛素原 (Proinsulin)。胰岛素原随细胞浆中的微泡进入高尔基体，经蛋白水 解酶的作用，切去31、32、60三个精氨酸连接的链，断链生成没有作用 的C肽，同时生成胰岛素，分泌到β 细胞外，进入血液循环中。未经过蛋 白酶水解的胰岛素原，生物活性仅有胰岛素的10%。 结构： 胰岛素由A、B两个肽链组成。A链有11种21个氨基酸，B链有15种30 个氨基酸，共26种51个氨基酸组成。其中A7(Cys)-B7(Cys)、A20(Cys)B19(Cys)四个半胱氨酸中的巯基形成两个二硫键，使A、B两链连接起来。 此外A链中A6(Cys)与A11(Cys)之间也存在一个二硫键。

人胰岛素原

B30 A8 B28 B28 A21

;A10 ;B29

;B30

;B31 ;B32

猪胰岛素 牛胰岛素 赖脯人胰岛素(礼来公司、速效Ins) 门冬胰岛素 (诺和诺德公司、速效Ins ) 甘精胰岛素 (安万特公司、长效Ins)

3D Structure of Insulin

胰岛素二聚体(dimer)

胰岛素六聚体(hexamer )

Ins的性质1. Mw:5700 左右 pI:5.3~5.35 2. 溶解度 Ins 在 pH4.5~6.5 范围内几乎不溶于水，在乙醚中不溶，在 90%以上乙 醇或 80%以上丙酮中难溶。 易溶于稀酸或稀碱溶 液，在 80%以下乙醇中也可溶解。 3. 在溶液中的状态 胰岛素的锌盐在 pH2 呈二聚体，随 pH 升高，聚合作用增强 在 pH4~7 时，聚合成不溶解状态的沉淀 pH>9 时解聚并失活 4. 稳定性 Ins 在弱酸性水溶液中或混悬在中性缓冲液中较稳定 还原剂及多种重金属使 Ins 失活 紫外线、光氧化、超声波会引起 Ins 变性。

胰岛素的功能 胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，也是唯一同时促进糖原、脂肪、蛋 白质合成的激素。 药理作用 治疗糖尿病、消耗性疾病。 目前临床使用的胰岛素来源 1、动物胰岛素：从猪和牛的胰腺中提取，两者药效相同，但与人胰岛素相 比，猪胰岛素中有1个氨基酸不同，牛胰岛素中有3个氨基酸不同，因而易 产生抗体。 2、半合成人胰岛素：将猪胰岛素第30位丙氨酸，置换成与人胰岛素相同的 苏氨酸，即为半合成人胰岛素。 3、重组人胰岛素(现阶段临床最常使用的胰岛素):利用生物工程技术， 获得的高纯度的生物合成人胰岛素，

其氨基酸排列顺序及生物活性与人体 本身的胰岛素完全相同。

1921年----从动物胰腺中提取出胰岛素，开创了人类胰岛素治疗 的历史。 1926年----重结晶胰岛素 1930s----传统中、长效动物胰岛素 1970s----单峰胰岛素和 单组分胰岛素

70年代末----半合成胰岛素1982年----采用基因重组技术生产的人胰岛素正式上市。

90年代至今----重组人胰岛素类似物成功研发上市，包括超短效 和长效人胰岛素类似物。

动物来源的胰岛素(28种)药品名称ILETIN IILETIN II

生产企业LILLYLILLY

药品名称NPH PURIFIED PORK ISOPHANE INSULINPROTAMINE ZINC & ILETIN I (BEEF-PORK) PROTAMINE ZINC AND ILETIN II PROTAMINE ZINC AND ILETIN II (PORK) PROTAMINE ZINC INSULIN REGULAR ILETIN II

生产企业NOVO NORDISK INCLILLY

INSULIN INSULIN INSULATARD NPH NORDISK INSULIN NORDISK MIXTARD (PORK) LENTARD

NOVO NORDISK INC NOVO NORDISK INC NOVO NORDISK INC NOVO NORDISK INC

LILLY LILLY BRISTOL MYERS SQUIBB LILLY

LENTELENTE ILETIN II LENTE ILETIN II (PORK) LENTE INSULIN NPH ILETIN I (BEEF-PORK)

NOVO NORDISK INCLILLY LILLY NOVO NORDISK INC LILLY

REGULAR ILETIN II (PORK)REGULAR PURIFIED PORK INSULIN REGULAR INSULIN SEMILENTE SEMILENTE INSULIN

LILLYNOVO NORDISK INC NOVO NORDISK INC NOVO NORDISK INC NOVO NORDISK INC

NPH ILETIN IINPH ILETIN II (PORK)

LILLYLILLY

ULTRALENTEULTRALENTE INSULIN

NOVO NORDISK INCNOVO NORDISK INC

半合成来源的胰岛素(5种)药品名称INSULATARD NPH HUMAN MIXTARD HUMAN 70/30 NOVOLIN 70/30 NOVOLIN L NOVOLIN N

生产企业NOVO NORDISK INC BAYER PHARMS NOVO NORDISK INC NOVO NORDISK INC NOVO NORDISK INC

基因重组来源的胰岛素(27种)药品名称APIDRA EXUBERA HUMALOG HUMALOG MIX 50/50 HUMALOG MIX 75/25 HUMALOG PEN HUMULIN 50/50 HUMULIN 70/30

生产企业SANOFI AVENTIS US PFIZER LILLY LILLY LILLY LILLY LILLY LILLY

药品名称LANTUS LEVEMIR MIXTARD HUMAN 70/30 NOVOLIN 70/30 NOVOLIN L NOVOLIN N NOVOLIN R NOVOLIN R(Purified)

生产企业SANOFI AVENTIS US Novo Nordisk BAYER PHARMS Novo Nordisk NOVO NORDISK INC NOVO NORDISK INC NOVO NORDISK INC NOVO NORDISK INC

HUMULIN 70/30 PENHUMULIN BR HUMULIN L HUMULIN N HUMULIN R HUMULIN R PEN

LILLYLILLY LILLY LILLY LILLY LILLY

NOVOLOGNOVOLOG MIX 70/30 VELOSULIN BR VELOSULIN BR HUMAN HUMULIN U

NOVO NORDISK INCNOVO NORDISK INC NOVO NORDISK INC NOVO NORDISK INC LILLY

胰岛素国内主要生产厂家1. 通化东宝1998年12月研制出中国第一支基因重组胰岛素“甘舒霖” 甘舒霖® R-- 常规重组人胰岛素注射液 甘舒霖® N-- 低精蛋白重组人胰岛素注射液 甘舒霖® 30R-- 30/70混合重组人胰岛素注射液 ( 30%常规重组人胰岛素和70%低精蛋白重组人胰岛素)

2. 深圳科兴苏泌啉-- 常规重组人胰岛素注射液 苏泌啉恩-- 低精蛋白重组人胰岛素注射液

3. 徐州万邦万邦林-- 常规重组人胰岛素注射液 万苏林—猪胰岛素制剂

其他(持有药品注册证)---南京新天生物化学制药有限公司、华西医科大学制药厂、上海第一生化 制药厂、武汉生化制药厂 等

临床用胰岛素分类 普通胰岛素：从动物胰脏中提取 人胰岛素 传统中长效胰岛素

长效人胰岛素类似物 速效人胰岛素类似物 非注射胰岛素

传统中长效胰岛素制剂低精蛋白锌胰岛素：胰岛素、鱼精蛋白和锌的结晶。例：礼来公司， Humulin N(rDNA、大肠杆菌) 诺和诺德， Novolin N (rDNA、酿酒酵母) 胰岛素锌混悬液：精蛋白锌胰岛素与常规胰岛素的混悬液 例：礼来公司， Humulin 30/70 (30%常规胰岛素，70%精蛋白锌胰岛素) Humulin 50/50 诺和诺德， Novolin 30/70 Novolin 50/50 缺陷： 1.作用时间少于24小时 2.作用峰值明显，夜间低血糖危险性高 3.吸收不稳定 4.结霜现象，由于温度过冷或过热导致胰岛素再玻璃瓶壁沉淀，丧失活性

速效胰岛素特点： 起效快，皮下注射后15分钟起效。 达峰快，注射后15分钟起效，30~60分钟达到药效高峰。 药效维持时间短，大约在3小时左右(2~4小时)。 药代动力学特点与进餐后人体内源性胰岛素分泌十分相似， 能够很好地控制当餐后血糖而且不容易发生低血糖。

起效时间常规皮下Ins: 30-90min 生理Ins: 0-20min

达峰时间1.5-2.5h 30-45min

峰持续时间2-4h 2-3h

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