Glulisine 胰島素，別稱 Insulin Glulisine，商業名稱為 Apidra，是由 Sanofi-Aventis 公司開發的快速作用的合成胰島素，這種十分常見的藥物主要用於改善成人和糖尿病兒童的血糖控制。

據悉，這種藥品是用非病原的大腸埃希菌實驗室毒株經重組 DNA 技術合成。它與人胰島素結構的不同之處在於，B3 位的天冬醯胺置換成賴氨酸，B29 位的賴氨酸置換成穀氨酸。它的作用與胰島素相同，主要是調節葡萄糖代謝。

Glulisine 胰島素靜脈給藥的降糖作用與正規人胰島素相當，但皮下注射的方式會比正規人胰島素吸收迅速，起效也更快 —— 皮下注射生物利用度為 70%，1 型糖尿病患者皮下注射 0.15IU/kg，該藥品的達峰時間 (Tms)、峰濃度 (Cas) 和作用持續時間分別為 55min、82μIU/ml 和 98min，正規人胰島素為 82min、46μIU/ml 和 161min。

為什麼 Glulisine 胰島素會出現上述效果，藥效能比胰島素髮揮更快呢？

針對這一現象，諾丁漢大學、曼徹斯特大學和倫敦帝國學院的專家利用英國國家同步加速器這一科學設施 “鑽石光源” 進行了一項研究，首次從分子水平給出了精確的解釋。

該項研究成果於 2021 年 1 月 18 日發表在《科學報告》（Scientific Reports）上，論文標題為《用 x 射線晶體學和生物物理技術在分子水平上分析 Glulisine 胰島素》（Analysis of insulin glulisine at the molecular level by X-ray crystallography and biophysical techniques），基於這一研究發現，將可為糖尿病患者開發出更加最佳化的胰島素，從而幫助顯著提高未來的治療效果。

在這項新研究中，科學家們旨在透過明確 Glulisine 的具體結構，來進一步揭示這種結構如何影響其在生理上的作用方式，以及其在糖尿病管理中所發揮的基礎作用。

“我們的研究首次提供了臨床相關的合成胰島素 Glulisine 的新穎的結構資訊，此資訊揭示了 Glulisine 的分離，並解釋了其與二聚體和單體的快速分離，從而明確了這種胰島素能夠快速起作用的原因。而且，這一新發現還將助於更好地瞭解 Glulisine 的藥代動力學和藥效行為，進而可能有助於改進其配方並減少這種藥物的副作用。” 諾丁漢大學應用糖尿病健康系副教授兼讀者、這項研究的主要作者加里・亞當斯（Gary Adams）博士表示。

為了進行這項研究，研究小組創造了一個十分完美的 Glulisine 晶體。然後，研究人員應用了多種方法，對 Glulisine 的結構和功能進行了詳細的洞察。

皇家學院團隊成員、聯合第一作者霍達亞・所羅門博士說道：" 透過在分子水平上對這種 Glulisine 晶體結構與之前的胰島素晶體結構進行對比，結果發現，Glulisine 當中的穀氨酸（一種氨基酸）處於一個非常獨特的位置，是指向內部而不是外部表面，這種現象並沒有在其他快速作用的類似藥物中發現。這樣一來，不僅減少了與相鄰分子的相互作用，而且還增加了對患者體內的更活躍的二聚體形式的偏好，這些發現讓專家們更好地瞭解了 Glulisine 的行為。”

曼徹斯特大學化學名譽教授、論文作者之一約翰・海利威爾（John Helliwell）表示：" 一個意想不到的發現是，Glulisine 製劑被最終證明是一種快速吸收作用的無鋅胰島素類似物。根據胰島素結晶學，鋅是形成六聚體的關鍵。新的 Glulisine 晶體結構則表明，鋅與天然胰島素的結合方式相同，由三種組氨酸結合。這一發現意味著微量的鋅離子存在於商業供應的配方溶液中。因此，我們得以明確要進一步 Glulisine，就是要去除鋅。”

粘合劑配方被記錄為無鋅胰島素模擬，用於快速吸收作用。胰島素晶體學表明鋅對六角體的形成至關重要。新的葡萄糖晶體結構顯示鋅與原生胰島素中與三種組織氨基酸結合的方式相同。這一發現必須意味著鋅離子的痕跡存在於商業中，如提供，配方溶液。葡萄糖酸的進一步最佳化現在很清楚，就是最終去除鋅。