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研究背景和目的: 糖尿病(DM)作为一种慢性病已广为人知,伴随着人们寿命的延长和生活水平进一步的提高,糖尿病将成为 21 世纪对人类健康造成主要危害的疾病之一[1、2]。控制血糖浓度是糖尿病治疗和防止糖尿病并发症的关键[3]。外源性的胰岛素主要应用于 1 型糖尿病患者和用饮食、药物疗法治疗无效的 2 型糖尿病患者。在胰岛素治疗中,中、长效胰岛素制剂存在变异性高、作用峰值明显及夜间低血糖危险性高的缺点[4～7] 。每天注射一次,大多数糖尿病患者不能维持 24 小时基础胰岛素水平,因此需要一种长效的胰岛素使患者每天只需要注射一次就能有效控制血糖。现研制出了长效重组甘精胰岛素(Glargine),重组甘精胰岛素与人胰岛素区别在于:(1)胰岛素β链 C 末端加上 2 个精氨酸残基,改变了胰岛素的等电点,由 PH5.4 升至 6.7,使重组甘精胰岛素经注射后在皮下 PH 条件下形成沉淀,可延长吸收及作用时间。(2)将A21 的天门冬氨酸替换为甘氨酸使其六聚体结构更稳定,更适用于临床[8、9]。目前有关重组甘精胰岛素注射液毒理学安全性评价,药代动力学、药效学研究国内尚无文献报道。本课题旨在对国产重组甘精胰岛素进行一般药理学,毒理学,药代动力学,药效学,毒代动力学,免重庆医科大学硕士研究生学位论文3疫刺激等方面研究。为临床合理应用该药提供理论和实验的依据。并进一步研究其缓释机理。 方法:本实验通过急性毒性实验、一般药理学研究、局部刺激实验、药代动力学实验、长期毒性试验和毒代动力学实验、药效学研究、免疫毒性/免疫原性实验来探讨重组甘精胰岛素是否能作为临床有效的治疗糖尿病药物。结果:(1)急性毒性试验试验结果:重组甘精胰岛素注射液小鼠皮下注射 LD50为 38.42mg/kg,95%可信限为 33.90~43.54mg/kg。重组甘精胰岛素注射液小鼠静脉注射 LD50 为 17.89mg/kg,95%可信限为16.35~19.57mg/kg。(2)一般药理学实验结果:重组甘精胰岛素注射液组与溶媒对照组相比,组间动物步态活动、激怒次数、爬竿时间、自主活动次数有显著差异(P < 0.05)。重组甘精胰岛素注射液大、中、小剂量组皮下注射给药后对血压、心电图无明显影响,与溶媒对照组比较无显著差异(P > 0.05),对麻醉犬的呼吸幅度无明显影响但对呼吸频率有减慢作用,各用药组间无显著差异(P > 0.05),但与溶媒对照组间有显著差异(P < 0.05)。(3)局部刺激实验和免疫原性实验结果:重组甘精胰岛素用药后用 ELISA 法未能检测到给药后动物血清有抗 Glargine 抗体。病理组织学未见明显异常。重组甘精胰岛素注射液皮下注射局部组织有慢重庆医科大学硕士研究生学位论文4性炎症细胞浸润,恢复期结束后注射部位皮下组织炎症细胞浸润逐渐恢复正常。(4)长期毒性实验结果:重组甘精胰岛素注射液犬连续用药 12周。犬一般体征、神经精神活动、体重、肝、肾功能、血液生化、脏器系数、组织病理均未见明显损害,各用药组间无显著差异,与溶媒对照组间亦无显著差异。(5)药效学实验结果:重组甘精胰岛素注射液较模型组能明显降低血糖水平(P < 0.05),对血清甘油三酯(TG)的含量有降低作用(P <0.05),对总胆固醇(TC)也有降低作用 (P < 0.05),对糖尿病血清总蛋白(TP)水平、血清白蛋白(Alb)水平的降低有控制作用。重组甘精胰岛素注射液对糖尿病大鼠血清(SOD)活性的降低有显著升高作用(P< 0.05)。重组甘精胰岛素注射液对促氧化酶(XOD)活性的升高有降低作用(P < 0.05),重组甘精胰岛素大剂量组和阳性对照组对脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量的增加有明显降低作用(P < 0.05)。对糖尿病大鼠血尿素氮的含量、糖化血红蛋白的含量有降低作用(P < 0.05)。结果表明,受试药物重组甘精胰岛素注射液对 STZ(streptozolocin)所致糖尿病大鼠脂肪、蛋白质、自由基代谢紊乱及对机体氧化损伤有明显的治疗作用。通过建立犬高胰岛素-正常血糖钳夹技术结果表明,重组甘精胰岛素注射液小剂量组与阳性对照组(Lantus 注射组)组间比较稳态葡萄糖输注速率无明显差异(P > 0.05),重组甘精胰岛素注射液大剂量组与小剂量组相比,稳态葡萄糖输注速率明显高于小剂量组(P < 0.05)。表明两药具有相同的药物效价,且重组甘精胰岛素注射液重庆医科大学硕士研究生学位论文5呈剂量依赖性。(6)Glargine 生物等效性研究试验结果:选用德国 Lantus 作为对照。Glargine 和 lantus 皮下给药后有关药动学参数如下:消除半衰期(t1/2Ke) 分别为 5.82±2.14,7.85±2.22h; Cmax 为 1.08±0.18,0.92±0.10mIU/ml ; Tmax 为 6.53±1.92,6.73±2.02h ; AUC(0～T)为 11.06±1.87,12.19±1.98 mIU /ml.h,相对生物利用度为 90.73%±14.49,各药动学参数经方差分析,同时进行单双侧 t 检验,结果表明 Glargine 和lantuse 之间无显著性差异。(7)毒代动力学实验结果:重组甘精胰岛素注射液对 Beagle 犬分别给药 6 周末和 12 周末药动学表明,各剂量组给药后两次药动学参数Css-min ,Css-max, Tss-max ,AUC 基本一致,尤其是 F1 变化不大,表明所给药物剂量在机体代谢能力适合的范围内,对机体未产生超负荷现象。(8)缓释机理研