18.2. Препараты гормонов

Гормоны - это вещества, образующиеся в железистых клетках эндокринных желез, выделяющиеся в кровь или лимфу и регулирующие обмен веществ и развитие организма. Гормонам присущи общие биологические признаки: высокая активность, строгая специфичность действия и его дистанционность, т. е. способность регулировать обмен и функции клеток на расстоянии. По химическому строению они относятся к следующим группам: вещества белкового и полипептидного строения (гормоны гипофиза, паращитовидной и поджелудочной желез; кальцитонин щитовидной железы), производные аминокислот (тироксин и трийодтнронин щитовидной железы), стероидные соединения (гормоны коры надпочечников и половых желез).

Препараты стероидных гормонов, производных аминокислот и пептидов (окситоцин, вазопрессин) получают путем химического синтеза. В настоящее время синтезированы инсулин и некоторые белковые гормоны гипофиза (кортикотропин, соматотропин) и т. д. Однако химический синтез полипептидных гормонов, состоящих из десятков аминокислотных остатков, многостадиен, дает малый выход и нерентабелен.

Интенсивно развивающиеся физико-химическое и генетическое направления в биологии позволили создать новые технологии веществ белковой природы. Методами генной инженерии получены штаммы - продуценты пептидных гормонов: инсулина, соматотро-пина, кальцитонина и др. В отличие от химического синтеза получение гормонов методом биосинтеза является экономически более эффективным, так как не требует использования катализаторов, высоких температур, давления и т. д. В то же время использование биотехнологии позволяет получать гормональные препараты, абсолютно идентичные гормонам человека и не являющиеся чужеродными, в отличие от аналогичных, выделяемых из организма животных. Некоторые из них, например инсулин и соматотропин человека, разрешены к использованию в медицинской практике.

Однако препараты полипептидных гормонов в основном получают из дорогого и дефицитного сырья.

Препарат гормонов щитовидной железы. Тиреоидин (Thyreoidinum) -высушенная, обезжиренная и измельченная в порошок щитовидная железа крупного рогатого скота и свиней. Получают по общей схеме производства сухих органопрепаратов: измельчение железы, высушивание, обезжиривание, удаление остатков органического растворителя и измельчение полученной массы. Действие тиреоидина обусловлено наличием гормонов: тироксина и трнйодтиронина. Препарат стандартизуют по содержанию органически связанного йода, которого должно быть 0,17-0,23%.

Тиреоидин - мелкий аморфный порошок желто-серого цвета, со слабьш запахом, характерным для высушенных животных тканей. Выпускают в виде порошка и таблеток, покрытых оболочкой, по 0,05 и 0,1 г. Хранят по списку Б, в сухом, прохладном, защищенном от света месте. Препарат назначают внутрь при недостаточной функции щитовидной железы и в более высоких дозах - при избыточнй тирсо-тропной функции гипофиза.

Препараты гормонов задней доли гипофиза. Адиурекрин или сухой питуитрин (Adiurecrinum seu Pituilrinum siccum) - высушенные, обезжиренные и измельченные в порошок задние доли гипофиза рогатого скота и свиней. Препарат получают по общей схеме изготовления сухих органопрепаратов. Гипофиз отделяют и консервируют в ацетоне, Перед производством вынимают из ацетона, отделяют заднюю долю, разрезают ее на 3-4 части и сушат в вакуум-сушильном шкафу при температуре не выше 40°С. Сухой материал обрабатывают эфиром в аппарате «Сокслета» до полного обезжиривания. Остаток экстрагента удаляют высушиванием под вакуумом. Высушенные, обезжиренные задние доли гипофиза превращают в порошок в шаровой мельнице.

Препарат содержит гормоны задней доли гипофиза: аптидиуретический (вазопрессин) и окситоцин. Активность адиурекрпна определяют биологическим методом по способности повышать артериальное давление у крыс; 1 мг содержит 1 ЕД.

Адиурекрин представляет собой аморфный порошок серого цвета с желтоватым оттенком и специфическим запахом. Выпускают в стеклянных флаконах no 1; 5 и 10 г. Хранят по списку Б, в прохладном месте. Применяют в качестве антидиуретического средства при несахарном мочеизнурении и ночном недержании мочи. Порошок вводят в полость носа при легком вдыхании. -Действие наступает через 15-20 мин, продолжается 6-8 ч.

Питуитрин для инъекций (Pituitnnum pro injcctionibus) - экстракт задней доли гипофиза крупного рогатого скота и свиней, очищенный от балластных белков. Препарат получают путем экстракции измельченных задних долей гипофиза водой, подкисленной кислотой хлороводородной до значения рН 2,5, при температуре +40 ° С в течение 1 ч. К экстракту добавляют 20% раствор натрия гидрооксида до значения рН 4,8-5,5 для осаждения балластных белков. Надосадочную жидкость нагревают до кипения для полного удаления белков и фильтруют. В фильтрате устанавливают значение рН 3,0-4,0, в качестве консерванта добавляют 0,25-0.3% фенола, стерилизуют фильтрованием и разливают в ампулы.

Питуитрин - прозрачная бесцветная жидкость кислой реакции. Действующими веществами являются окситоцин и вазопрессин. Стандартизуют биологическим методом: по способности вызывать сокращение изолированного рога матки морской свинки, 1 мл должен содержать 5 ЕД. Выпускают в ампулах по 1 мл. Хранят по списку Б, в защищенном от света месте, при температуре от + 1 до + 10°С. Применяют для возбуждения и усиления сократительной деятельности матки.

Препараты гормонов передней доли гипофиза.

Для медицинских целей из передней доли гипофиза животных выделяют адренокортнкотропный (АКТГ), лактогенный и тиреотропный гормоны.

Один из способов промышленного производства гормонов из гипофиза свиней, разработанный во ВНИИ технологии кровезаменителей и гормональных препаратов (ВНИИТКГП), предусматривает комплексное использование исходного сырья и последовательное выделение отдельных гормонов передней доли гипофиза. В основу способа положена однократная экстракция гормонов из измельченных тканей передних долей гипофиза свиней подкисленным водным S0% ацетоном. Кислый водно-ацетоновый экстракт отделяют центрифугированием. Жмых собирают и используют для получения тиреотропного гормона для медицинской практики, а также соматотропного, фоликулостимулирующего и лютенизирующего гормонов, применяемых в ветеринарии. Экстракт, отделенный центрифугированием, содержит АКТГ и лактогенный гормон, которые осаждают ацетоном, повышая его концентрацию в смеси до 92%, и отстаиванием па холоду при температуре - 2-5°С в течение 10-12 ч. Осадок - кислый ацетонированный порошок (КАП) отделяют, промывают на нутч-фильтре охлажденным 98% ацетоном и высушивают на воздухе до полного его удаления. КАП растворяют в воде, подкисленной кислотой уксусной, и, добавляя раствор аммиака, доводят до значения рН 5,0. В изоэлектри-ческой точке осаждается лактогенный гормон. Осадок отделяют центрифугированием и используют для получения препарата - лактина.

Раствор после отделения лактогенного гормона разбавляют аммонийно-ацетатным буфером (рН 5,0) и пропускают через колонку, заполненную катионитом КМ-сефадекс К-25. По окончании процесса сорбции кортикотропина на ионообменной смоле проводят его десорбцию этанольньш раствором аммонийно-ацетатного буфера. Из элюата АКТ Г осаждают этанолом. Осадок отделяют центрифугированием, промывают этанолом, ацетоном и высушивают на воздухе. Стандартизуют АКТГ биологическим методом, активность выражают в единицах действия (ЕД). Для приготовления лекарственных форм используют субстанцию АКГТ активностью 70-90 ЕД/мг.

Кортикотропин для инъекции (Corti-cotropinum pro injectionibus) - порошок АКТГ с содержанием 70-90 ЕД/мг растворяют в воде, имеющей значение рН 3,0-5,0 и температуру 5°С. Раствор фильтруют через стерилизующие фильтры, разливают во флаконы и подвергают сублимационной сушке. Стерильный лиофилизированный порошок выпускают в герметически укупоренных флаконах, содержащих 10-20-30-40 ЕД кортикотропина. Хранят по списку Б, в защищенном от света месте, при температуре не выше 20°С. Применяют кортикотропин в основном при вторичной гипофункции коркового вещества надпочечников и при ревматизме, бронхиальной астме, разных аллергических и других заболеваниях. Кортикотропин оказывает кратковременное действие. Для получения лечебного эффекта его необходимо вводить несколько раз в сутки.

Суспензия цинк-кортикотропина (Sirs-pensio Zinc-corticotropini) - препарат пролонгированного действия. Суспензия - стерильная, белого цвета, содержит 20 ЕД кортикотропина в 1 мл, цинка хлорид, глицерин,- консервант (0,25% фенола), значение рН 7,0-8,0. Выпускают во флаконах по 5 мл. Вводят внутримышечно по 10, 20 или 40 ЕД (0,5; 1,0 или 2,0 мл) 1 раз в сутки. Лечебный эффект начинается через 8-10 ч и длится более 24 ч. Хранят по списку Б, при температуре от 1 до 10°С. Не допускается замораживание.

Лактин для инъекций (Lactinum pro injectionibus) - стерильный лиофилизированный порошок белого цвета. Для получения препарата лакто-генный гормон растворяют в воде для инъекций, фильтруют через стерилизующие фильтры, разливают во флаконы и подвергают сублимационной сушке. Выпускают в герметически укупоренных флаконах вместимостью 5 мл, содержащих по 100 или 200 ЕД. Хранят в сухом, защищенном от света месте, при температуре от 15 до 20°С. Применяют для стимуляции лактации в послеродовом периоде.

Тиротропин для инъекций (Thyrotropi-num pro injectionibus) -■ стерильный лиофилизированный порошок светло-желтого цвета. Выпускают в герметически укупоренных флаконах вместимостью 5 мл, содержащих по 10 ЕД. Хранят в сухом, прохладном, защищенном от света месте, при температуре не выше 10°С. Применяют для диагностики гипотиреоза и как лечебное средство при недостаточности щитовидной железы.

Препараты гормона поджелудочной железы. Инсулин (Insulinum) -гормон поджелудочной железы, продуцируется в р-клетках, находящихся в ткани островков Лаигерганса. Инсулин является белком с молекулярной массой около 6000, имеющим 51 аминокислоту и две цепи: А, состоящую из 21, и В - из 30 аминокислот, соединенных дисульфидными мостиками.

Сырьем для получения инсулина является поджелудочная железа рогатого скота и свиней. Ввиду наличия в поджелудочной железе фермента трипсина получение инсулина долгое время оставалось безрезультатным. В 1921 г. канадские исследователи Ф. Г. Беитинг и Ч. X. Бест впервые выделили инсулин из поджелудочной железы при обработке ее подкисленным крепким этанолом. При этом ферменты инакги-вируются и теряют способность разрушать инсулин. В настоящее время известно несколько технологий выделения инсулина, которые отличаются друг от друга лишь в деталях. Свежие или замороженные ткани железы измельчают на мясорубке-волчке и экстрагируют способом бисмацерации в эмалированном реакторе с мешалкой. В качестве экстрагента для первой мацерации используют 80-85% этанол, для второй - 57% этанол, подкисленный кислотой ортофосфорной (серной, хлороводородной) до значения рН 2,8-3,0. Экстракцию проводят 1,5-4 ч при перемешивании. Экстракты отделяют фильтрованием или центрифугированием, объединяют и проводят очистку.

Предварительная, грубая очистка экстракта одинакова по всем технологиям, она сводится к удалению анионов кислот. Так, анион кислоты ортофосфорной (РО4»3) удаляют раствором кальция хлорида при значении рН 3,3-3,8. Затем осуществляют депро-теинизацию - последовательное отделение балластных белковых веществ при значении рН 4,5-5,1 и 3,5 при температуре О°С. Выпадающие осадки отделяют центрифугированием. Прозрачный экстракт концентрируют выпариванием на вакуум-дистилляционной установке пленочного типа при температуре не выше 30°С до содержания этанола 10-25% в возможно более короткий срок, при строгом соблюдении температурного режима, так как длительное нагревание приводит к инактивации инсулина. Концентрированный остаток очищают от липидов и балластных белков отстаиванием на холоду (0-4°С) при значении рН 3,0-3,3. От всплывшего слоя липидов и осадка балластных белков экстракт отделяют фильтрованием. Из сгущенного, очищенного экстракта инсулин-сырец выделяют двукратным высаливанием 25% раствором натрия хлорида или 40% раствором аммония сульфата. Этот способ используется на некоторых заводах с 1928 г. по настоящее время.

Наиболее прогрессивным является способ выделения инсулина ионообменной хроматографией, разработанный и внедренный в 1970 г. на Минском заводе медпрепаратов. По этому способу операцию упаривания исключают, а осуществляют сорбцию инсулина из экстракта, частично освобожденного от балластных белков, на отечественном макропористом сульфо-катионите КУ-ЗЗ-30/IOO при значении рН 3,0 -3,3 в режиме псевдоожижения. Для удаления жира катионит промывают 65-67% этанолом, а для отдо леиия балластных белков--0,3 М раствором ацетатного буфера (рН 5,3). Десорбцию инсулина проводят 0.01-0,05 М раствором аммонийного буфера (рН 9,8-10,0). Инсулин неустойчив в щелочной среде, поэтому десорбируют его быстро, элюат немедленно подкисляют кислотой хлороводородной до значения рН 4,1-4,5 и добавляют ацетон. Осадок балластных веществ удаляют. Инсулин осаждают в виде цинк-инсулина раствором цинка ацетата (рН 6,1-6,2), очищают кристаллизацией. Цинк-инсулин растворяют в воде, подкисленной кислотой лимонной до значения рН 2,6-2,8. Раствор отстаивают в течение 1 ч и выпавший осадок балластных белков удаляют фильтрованием через кизельгур. Фильтрат смешивают с ацетоном, добавляют цинк хлористый и фенол, охлаждают до температуры 0°С, создавая условия для медленной кристаллизации инсулина. Раствор подщелачивают до значения рН 8,0-8,5; оставляют на 2-3 мин, затем создают значение рН 6,7-6,8 и перемешивают 1 ч; при значении рН 6,5 перемешивают 2 ч; при значении рН 6,2 и 6,0 перемешивают 2 ч и отстаивают 18-20 ч и при значении рН 5,8 перемешивают 2 ч и отстаивают 48-96 ч при температуре 5°С. Выпавшие кристаллы инсулина отделяют центрифугированием, промывают на воронке Бюхнера ледяной водой дистиллированной, ацетоном и эфиром. Досушивают инсулин на воздухе, в вытяжном шкафу и эксикаторе.

Активность инсулина определяют биологическим путем: по способности понижать содержание сахара в крови у здоровых кроликов. За единицу действия принимают активность 0,04082 мг кристаллического инсулина (стандарта), она должна быть 24-26 ЕД в 1 мг.

Препараты кристаллического инсулина. Инсулин для инъекций (Insulinum pro injectionibus) получают растворением кристаллического инсулина с активностью 24-26 ЕД/мг в воде, подкисленной кислотой хлороводородной до значения рН 3,0-3,5. К раствору добавляют солюбилизатор (1,6-1,8% глицерина) и консервант (0,25-0,3% фенола). Раствор стерилизуют фильтрованием через стерилизующие фильтры.

Суиисулин (Suinsulinum) - раствор кристаллического инсулина, получаемого из поджелудочной железы свиней, в ацетатном буфере. Раствор имеет значение рН 7,0-7,5, содержит консервант - нипагин.

Инсулин для инъекций и суинсулин применяют при лечении диабета, вводят под кожу или внутримышечно. В случаях необходимости неотложной помощи больному, например при диабетической коме, вводят внутривенно. Действие препаратов при введении под кожу или внутримышечно развивается через 15-20 мин и продолжается около 6 ч. Суинсулин реже вызывает аллергические реакции, применяется при осложнениях после инъекций инсулина, полученного из поджелудочной железы крупного рогатого скота, и при резистентности к инсулину.

Недостатком растворов инсулина является непродолжительность действия, поэтому выпускают ряд пролонгированных препаратов.

Суспензия и исулин-протамина для инъекций {Suspensio insulin-protamini pro injection i b u s) - первый препарат инсулина продленного действия, получен смешиванием раствора кристаллического инсулина с протамином сульфата (белок из молоки осетровых рыб). При контакте с тканями инсулин постепенно отделяется от протамина и снижает содержание сахара в крови. Эффект наступает через 2-4 ч, достигает максимума через 8-12 ч и продолжается 16-18 ч.

IIротамин-цинк-инсулин для инъекции (Protamin-zinc-insulinum pro injectionibus) получают при добавлении небольшого количества цинка хлорида к инсулин-протамину, что еще больше пролонгирует действие последнего. Эффект препарата наступает через 3-6 ч после инъекций, достигает максимума через 14-20 ч и продолжается 24-36 ч. Препарат представляет собой стерильную суспеи зпго белого цвета, в фосфатном буфере, значение рИ 6,9-7,3, консервант - фенол (0,25-0,3%).

Определенный успех в нисулннотерошш вызван появлением трех инсулииов пролонгированного действия-суспензий цинк-инсулн^а. Их получают смешиванием стерильных растворов кристаллического инсулина с цинка хлоридом и буферным раствором. Изменяя порядок смешивания и длительность перемешивания, можно осадить две физические фракции цинк-инсулина: аморфную и кристаллическую Суспензию аморфного цинк-инсулина (величина частш; не превышает 2 мкм) получают при кратковременном перемешивании растворов, суспензию кристаллического- при медленном перемешивании (30-40 об/мин) в течение 18-20 ч. При этом формируются кристаллы ромбовидной формы величиной 10-40 мкм. Суспензии цинк-инсулина стабильны при нейтральном значении рН. Состав препаратов на 100 ЕД инсулина, мг: натрия аиетата - 3,4; натрия хлорида - 17,5; цинка хлорида - 0,20; значение рН 7,1-7,5; фенола - 0,25-0,3%. Введенные подкожно суспензии цинк-инсулина постепенно всасываются и вызывают снижение сахара в крови, продолжительность которого зависит от физического состояния цинк-инсулина.

Суспензия цинк-инсулина аморфного для инъекций (Suspensio Zinc-insulini amorphi pro injectionibus) проявляет быстрое действие - через 1 - 1,5 ч, но оно сравнительно короткое - длительностью 10-12 ч.

Суспензия цинк-инсулина кристаллического для инъекций (Suspensio Zinc-insulini crystallisatt pro injectionibus - препарат наиболее длительного действия, снижение сахара в крови наступает через 6-8 ч, достигает максимума через 16- 20 ч и продолжается 30-36 ч.

Суспензия цинк-инсулина для инъекций (Suspensio Zinc-insulini pro injectionibus) - препарат со средней продолжительностью действия. Его получают смешиванием суспензий цинк-инсулина аморфного и кристаллического в отношении 3:7. Снижение сахара в крови при введении под кожу наступает через 2-4 ч, умеренно усиливается к 5-7 ч, достигает максимума через 8-10 ч и продолжается 20-24 ч. Этот препарат позволяет многим больным обходиться одной инъекцией в сутки.

Препараты инсулина выпускают во флаконах вместимостью 5 или 10 мл, укупоренных резиновыми пробками с последующей металлической обкаткой. Активность инсулина 40 и 80 ЕД в 1 мл. Хранят по списку Б, в защищенном от света месте, при температуре от 1 до 10°С. Замораживание не допускается.

Инсулин М и его препараты. В 1983 г. в ВНИИТК.ГП разработана технология инсулина М, не содержащего проинсулина и балластных белков, определяющих способность препаратов повышать иммунные реакции организма. Дополнительная очистка кристаллического инсулина осуществлена ионообменной хроматографией на макропористом анионите отечественного производства АВ-171-40/100 и повторной перекристаллизацией.

Кристаллический инсулин растворяют в 40% этаноле с добавлением динатриевой соли этилендиамин-тетрауксусной кислоты, связывающей ионы цинка и таким образом повышающей его растворимость. Концентрированный раствор инсулина центрифугируют и сорбируют на анионите АВ-171-40/100. Элюируют инсулин раствором аммонийного буфера, содержащим 40% этанола, натрия хлорид, значение рН 7,4-7,6. Собирают фракции элюата, содержащие хроматогра-фически чистый инсулин. Кристаллизуют инсулин из цитратного буфера, содержащего цинка хлорид и 20% этанола, при значении рН 6,9 и 5,8. Получают высо-коочищенный инсулин с активностью не ниже 26 ЕД/мг.

На основе суинсулина М, полученного из поджелудочной железы свиней, созданы высокоочищенные препараты, аналогичные препаратам кристаллического инсулина, но характеризующиеся низкой антигенной активностью. Раствор суинсулина М (Suinsulinum М) в ацетатном буфере в отличие от раствора кристаллического инсулина имеет не кислую, а нейтральную реакцию, значение рН 7,0-7,5. Препараты продленного действия - суспензии: цинк-инсулина М аморфного для инъекций или инсулйн-семилонг (Insulin semilong), цинк-инсулина кристаллического для инъекций или инсулин-ультралонг (Insulin ultralong) и цинк-инсулина М для инъекций или инсулин лонг (Insulin long).