研究背景
胰岛素为最有效的糖尿病治疗药物之一，而猪胰岛素来自猪胰腺的提取，由255个碳原子、380个氢原子、78个氧原子、65个氮原子及6个硫原子构成，方便易得，价格较其他胰岛素便宜，能够满足部分贫困地区的需求[1]。1969～1974年间，我国科学工作者先后在分辨率4埃(1970)，2.5埃(1971)，1.8埃(1973)测定了猪胰岛素三方二锌晶体结构。这是我国第一个蛋白质晶体结构，也是当时亚洲地区第一个蛋白质晶体结构[2]。
制备方法
关于猪胰岛素的制备，可以猪胰腺为材料，采用酸醇提取减压浓缩法(法一)，分级提取直接锌盐沉淀法(法二)和离子交换树脂法(法三)制备。一般人们多采用法一制备胰岛素，以节约成本[3]。对传统工艺进行优化，研究人员又提出一种新的制备工艺：将经猪胰腺提取的猪胰岛素，经离子交换及反相层析纯化可以制备得到纯度99%以上的猪胰岛素，再经结晶洗涤干燥过程获得猪胰岛素成品，纯度可达99%，收率达92%。该发明进一步提高了猪胰岛素的纯度，降低了相关杂质蛋白的含量，同时涉及的有机溶剂仅为廉价易得的工业乙醇，降低了生产成本，提高产品的品质[1]。
活力位置的电子结构分析
采用负因子计数方法对猪胰岛素分子作了完整分子的量子化学计算，其中对矩阵元的计算采用EHMO方法。计算结果表明，猪胰岛素70％的活力敏感位置上局域有活性轨道，活性轨道和生物活力之间存在某些内在联系，但不是一一对应关系。猪胰岛素的三级构象的变化可以引起电子结构的变化，相同种类的氨基酸残基在分子的不同位置上可以有不同的活性轨道能级和轨道分布[4]。
应用
分子遗传学技术领域公开了一种猪胰岛素特异性表达启动子PIP2及其应用，猪胰岛素启动子PIP2具有SEQ ID No.1所示的序列。该发明的猪胰岛素启动子PIP2能够特异性调控目的基因在胰腺组织中表达，可为转基因调控我国小型猪胰腺β细胞功能研究和糖尿病模型制备提供依据[5]。
生物医药领域则公开了一种猪胰岛素超分子聚集体的制备方法。以猪胰岛素与溶液配制成反应物溶液，再将该反应物溶液搅拌反应制备成猪胰岛素超分子聚集体(P-SIA)。猪胰岛素超分子聚集体是由猪胰岛素单体发生蛋白质高级结构的改变，通过超分子相互作用由多个猪胰岛素单体聚集而形成，其相对于猪胰岛素单体具有延展拉伸的形貌。相关制备方法操作简单，原料易得。经动物实验表明,所获得的猪胰岛素超分子聚集体单次用药即可在不禁食的情况下有效控制大鼠体内血糖浓度长达129天。因此，得到的产品有潜力用于长效控制体内血糖浓度，给糖尿病患者的治疗带来新思路，在生物医药领域有着广阔的应用前景[6]。
有关研究
在月桂氮(卓艹)酮等复合促进剂的作用下，分别研究了猪胰岛 素及去四肽猪胰岛素(DTI)舌下滴剂对正常SD大鼠的降血糖作用。具体方法如下：大鼠麻醉后食管结扎，按4 u/kg分别给予胰岛素及DTI舌下滴剂，测定给药后不同时间的血糖变化情况。结果发现，胰岛素及DTI舌下滴剂给药组与空白对照组相比有显著差异 (P<0.05)，对大鼠的总血糖降低率分别为46.2% 及53.5%，相对生物利用度分别为19.5%及25.4%。故可得出结论，溶液中单体浓度的提高，有助于胰岛素透过口腔黏膜进入血液[7]。
参考文献
[1]文良柱,姜皓,支艳艳,等.一种猪胰岛素的制备方法:CN201911329954.6[P].
[2]王大成.猪胰岛素晶体结构测定[J].生物物理学报, 2008(1):2.DOI:CNKI:SUN:SWWL.0.2008-01-002.
[3]范树国,魏朔,李国树,等.不同方法提取猪胰岛素得率的比较[J].大理学院学报, 2009, 008(006):20-23.DOI:10.3969/j.issn.1672-2345.2009.06.007.
[4]叶元杰.猪胰岛素的活力位置的电子结构分析[J].高等学校化学学报,
1993, 14(6):5.DOI:CNKI:SUN:GDXH.0.1993-06-019.
[5]蒋钦杨,韦玲静,严雪瑜,等.猪胰岛素特异性表达启动子PIP2及其应用:CN201510653817.3[P].
[6]李建树,罗珺.一种猪胰岛素超分子聚集体及其制备方法:CN201210001773.2[P].
[7]彭红,高秋华,黄开勋,等.猪胰岛素及去四肽猪胰岛素舌下滴剂对大鼠的降血糖作用[J].中国生化药物杂志, 2003, 24(3):116-117.DOI:10.3969/j.issn.1005-1678.2003.03.003.