重组人胰岛素的生产与检测方法

人胰岛素（insulin）是人胰脏的胰岛β细胞分泌的蛋白类激素。首先合成的109个氨基酸是前胰岛素原，经脱去23个氨基酸的信号肽，生成86个氨基酸的胰岛素原，经蛋白酶切掉35个氨基酸的C肽，生成由A、B链组成的含51个氨基酸的胰岛素（图2-23）。A链由21个氨基酸组成，链内有一个二硫键，B链由30个氨基酸组成，链间有两个二硫键。重组人胰岛素的分子式为C257 H383 N65O77S6，其相对分子质量为5807.69，等电点为5.3。1971年，我国科学家用X射线衍射法测定了猪胰岛素晶体的立体结构，其是由6个胰岛素单分子和2个锌原子组成的六聚体。

图2-23　胰岛素结构示意图(www.xing528.com)

胰岛素具有调节细胞代谢的功能，对糖类、蛋白质、脂肪的代谢均具有明显的作用，是人体维持正常代谢功能的激素，临床上用于治疗1型和2型糖尿病。1982年以前，人们从动物（牛、猪）体内提取胰岛素用于临床治疗。1982年，世界上第一个重组蛋白药物——人胰岛素上市后，动物来源的胰岛素逐步被重组人胰岛素所取代。

重组人胰岛素采用大肠杆菌表达系统或酵母表达系统进行生产。采用大肠杆菌通常先表达人胰岛素原包涵体，此表达系统具有表达量高、易分离纯化的优点，但需要经过变性、复性，然后酶切掉C肽才能得到有活性的胰岛素；酵母表达系统可以直接分泌有活性的胰岛素或胰岛素融合蛋白。经过多种层析与酶切获得胰岛素后，一般需要经过结晶的方式进一步去除制备过程中带入的有机溶剂或其他残留物质。重组人胰岛素的生物活性一般采用小鼠血糖法测定，近年来采用反相HPLC方法作为胰岛素的效价测定方法，可获得与生物活性检测方法一致的结果，具有更好的专属性。胰岛素的生物活性采用小鼠血糖法来测定，通过与标准品平行检测确定供试品的效价。

目前，上市的重组人胰岛素有注射液和预装式注射笔两种剂型，常用规格有10 mL/400 IU、3 mL/300 IU、10 mL/1000 IU、1.5 mL/150 IU等。