研究背景
胰島素為最有效的糖尿病治療藥物之一，而豬胰島素來自豬胰腺的提取，由255個碳原子、380個氫原子、78個氧原子、65個氮原子及6個硫原子構(gòu)成，方便易得，價格較其他胰島素便宜，能夠滿足部分貧困地區(qū)的需求[1]。1969～1974年間，我國科學(xué)工作者先后在分辨率4埃(1970)，2.5埃(1971)，1.8埃(1973)測定了豬胰島素三方二鋅晶體結(jié)構(gòu)。這是我國第一個蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)，也是當時亞洲地區(qū)第一個蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)[2]。
制備方法
關(guān)于豬胰島素的制備，可以豬胰腺為材料，采用酸醇提取減壓濃縮法(法一)，分級提取直接鋅鹽沉淀法(法二)和離子交換樹脂法(法三)制備。一般人們多采用法一制備胰島素，以節(jié)約成本[3]。對傳統(tǒng)工藝進行優(yōu)化，研究人員又提出一種新的制備工藝：將經(jīng)豬胰腺提取的豬胰島素，經(jīng)離子交換及反相層析純化可以制備得到純度99%以上的豬胰島素，再經(jīng)結(jié)晶洗滌干燥過程獲得豬胰島素成品，純度可達99%，收率達92%。該發(fā)明進一步提高了豬胰島素的純度，降低了相關(guān)雜質(zhì)蛋白的含量，同時涉及的有機溶劑僅為廉價易得的工業(yè)乙醇，降低了生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的品質(zhì)[1]。
活力位置的電子結(jié)構(gòu)分析
采用負因子計數(shù)方法對豬胰島素分子作了完整分子的量子化學(xué)計算，其中對矩陣元的計算采用EHMO方法。計算結(jié)果表明，豬胰島素70％的活力敏感位置上局域有活性軌道，活性軌道和生物活力之間存在某些內(nèi)在聯(lián)系，但不是一一對應(yīng)關(guān)系。豬胰島素的三級構(gòu)象的變化可以引起電子結(jié)構(gòu)的變化，相同種類的氨基酸殘基在分子的不同位置上可以有不同的活性軌道能級和軌道分布[4]。
應(yīng)用
分子遺傳學(xué)技術(shù)領(lǐng)域公開了一種豬胰島素特異性表達啟動子PIP2及其應(yīng)用，豬胰島素啟動子PIP2具有SEQ ID No.1所示的序列。該發(fā)明的豬胰島素啟動子PIP2能夠特異性調(diào)控目的基因在胰腺組織中表達，可為轉(zhuǎn)基因調(diào)控我國小型豬胰腺β細胞功能研究和糖尿病模型制備提供依據(jù)[5]。
生物醫(yī)藥領(lǐng)域則公開了一種豬胰島素超分子聚集體的制備方法。以豬胰島素與溶液配制成反應(yīng)物溶液，再將該反應(yīng)物溶液攪拌反應(yīng)制備成豬胰島素超分子聚集體(P-SIA)。豬胰島素超分子聚集體是由豬胰島素單體發(fā)生蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的改變，通過超分子相互作用由多個豬胰島素單體聚集而形成，其相對于豬胰島素單體具有延展拉伸的形貌。相關(guān)制備方法操作簡單，原料易得。經(jīng)動物實驗表明,所獲得的豬胰島素超分子聚集體單次用藥即可在不禁食的情況下有效控制大鼠體內(nèi)血糖濃度長達129天。因此，得到的產(chǎn)品有潛力用于長效控制體內(nèi)血糖濃度，給糖尿病患者的治療帶來新思路，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景[6]。
有關(guān)研究
在月桂氮(卓艸)酮等復(fù)合促進劑的作用下，分別研究了豬胰島 素及去四肽豬胰島素(DTI)舌下滴劑對正常SD大鼠的降血糖作用。具體方法如下：大鼠麻醉后食管結(jié)扎，按4 u/kg分別給予胰島素及DTI舌下滴劑，測定給藥后不同時間的血糖變化情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，胰島素及DTI舌下滴劑給藥組與空白對照組相比有顯著差異 (P<0.05)，對大鼠的總血糖降低率分別為46.2% 及53.5%，相對生物利用度分別為19.5%及25.4%。故可得出結(jié)論，溶液中單體濃度的提高，有助于胰島素透過口腔黏膜進入血液[7]。
參考文獻
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