哮喘和慢性阻塞性肺疾病（简称慢阻肺，COPD）是最常见的呼吸道疾病之一，全球分别有3亿和2.1亿患者。肺部吸入给药是预防和治疗哮喘、COPD等呼吸道疾病的首选给药方式。吸入疗法是治疗呼吸道疾病的古老方法，也是至今认为最有效和最安全的疗法。我国清代吴尚先所撰的内病外治专著《理瀹骈文》中收载有十余首鼻嗅方药，治头痛、呃逆、疟疾、产后血晕等病证^[1]。鼻嗅法就是让患者用鼻嗅吸药气或药烟以治疗疾病，可能是我国最早的吸入疗法。现代吸入疗法可追溯至20世纪50年代。1956年由Riker实验室（现在的3M Pharmaceuticals公司）开发上市全球首个压力定量吸入剂，即含肾上腺素的Medihaler-Epi^TM和含异丙肾上腺素的Medihaler-Iso^TM，距今已有60多年的历史。

肺部给药制剂主要有雾化吸入剂（nebuliser，也称喷雾剂）、压力定量吸入剂（pMDI，也称气雾剂）和干粉吸入剂（DPI，也称吸入粉雾剂）；所用药物包括短效β2受体激动剂（SABA）、长效β2受体激动剂（LABA）、短效毒蕈碱拮抗剂（SAMA）、长效毒蕈碱拮抗剂（LAMA）、吸入性糖皮质激素（ICS）等。最初出现的是非选择性β-受体激动剂肾上腺素和异丙肾上腺素pMDI治疗哮喘，上市之初异丙肾上腺素pMDI非常热销，1959－1965年其销量增长了600%。但是，流行病学调查发现1961－1966年哮喘患者死亡率增高是由于滥用pMDI的结果，发现异丙肾上腺素的毒性是引发哮喘患者死亡的主要原因，于是使用选择性短效β-受体激动剂沙丁胺醇取而代之^[2]。1967年色甘酸钠旋转吸入器Spinhaler^®（Sanofi-Synthelabo公司）上市，这也是全球范围内的第一款DPI，后来由于其抗炎作用较弱渐渐淡出了市场。20世纪70年代初，吸入性糖皮质激素上市，之后的90年代上市了长效β-受体激动剂。时至今日，吸入疗法特别是ICS和LABA早已成为治疗哮喘和COPD的基石，间羟异丙肾上腺素、吡布特罗、福莫特罗、沙丁胺醇、异丙肾上腺素、特布他林、沙美特罗、氟尼缩松、曲安奈德、安奈德、环索奈德、倍氯米松、布地奈德、氟替卡松等药品应用于临床，并为全球哮喘防治创议（Global Initiative for Asthma，GINA）^[3]、慢性阻塞性肺病全球创议（Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease，GOLD）^[4]、英国胸科学会（British Thoracic Society）等国际组织和专家^{[5, 6, 7, 8, 9, 10]}以及中华医学会呼吸病学分会^{[11, 12, 13]}、中华医学会儿科学分会^[14]和国内有关专家^{[15, 16, 17, 18]}发布的众多国内外指南和专家共识推荐。

肺部因其特殊的生理功能而特别适用于药物治疗某些特殊疾病的靶器官。肺部吸入给药对哮喘、COPD、囊性纤维化等肺部疾病的治疗以及多肽和蛋白质类药物、基因药物以及疫苗等全身给药有着重要意义。肺部吸入给药具有许多独特优势^{[19, 20, 21]}：（1）肺部吸收表面积巨大（约100 m²）；（2）给药途径无创；（3）肺泡单层上皮细胞较薄，药物透过速度很快；（4）血液流速快；（5）可避免药物的“首过效应”，提高生物利用度；（6）药物直达作用靶位发挥局部治疗作用；（7）起效迅速；（8）相对于全身给药减少了药量，非常适合治疗呼吸系统疾病。肺部吸入给药因其上述优势，目前正由单一的治疗哮喘、COPD和囊性纤维化等药物向抗生素、麻醉止痛药、免疫抑制制剂、多肽和蛋白质类药物、生长激素、基因药物、抗肿瘤药物以及疫苗等更广阔的方向发展。综述现在已经上市的肺部吸入给药治疗这类疾病的主要剂型和药品，以及雾化吸入剂、定量吸入剂和干粉吸入剂对患者依从性的影响，为新药研发提供依据。

肺部吸入给药主要有喷雾剂、气雾剂和吸入粉雾剂3种剂型。

系指含药溶液、乳状液或混悬液填充于特制的装置中，使用时借助手动泵的压力、高压气体、超声振动或其他方法将内容物呈雾状物释出，用于肺部吸入的制剂^[22]。这是患者通过吸嘴或面罩将细雾状药物吸入肺部治疗疾病的一种方法，是急诊室、病房和儿科治疗室常备的治疗哮喘和COPD急性发作以及慢性病的医疗器械。常用的药物有支气管扩张剂、糖皮质激素和抗生素等。喷雾剂分为喷射雾化器（jet-nebulizer）、超声雾化器（ultrasonic nebulizer）和振动筛雾化器（vibrating mesh nebulizer）。

系指含药溶液、乳状液或混悬液与适宜抛射剂共同装封于具有特制阀门系统的耐压容器中，使用时借助抛射剂的压力将内容物呈雾状物喷出，用于肺部吸入的制剂^[22]。气雾剂分为单纯pMDI、带储雾器（space）的吸入气雾剂以及呼吸驱动型吸入气雾剂（BA-pMDI）。定量吸入剂（MDI）于20世纪50年代中叶面世，相对于雾化吸入剂，患者使用更方便，剂量更准确而且重复性高。当时采用了2项新技术，使用氟利昂^[23]作抛射剂以及剂量控制阀，其中氟利昂既作为释放药物的动力源，还兼作药物的溶剂或悬浮剂。最初的pMDI剂量计数器都是间接计数，患者使用不方便。为了改进患者呼吸与驱动不协调的问题，研发并上市了呼吸驱动pMDI等改进型，比传统的pMDI使用更加方便灵活。20世纪70年代末，储雾器面世，储雾器除了能减少药物在口咽部的沉积，还能提高药物在肺部渗透，促进了pMDI快速发展。储雾器是pMDI的附属装置，主要是为了克服患者吸气与驱动不协调问题专门设计的，特别适合低幼儿童和老年人使用。

系指微粉化药物或与载体以胶囊、泡囊或多剂量贮库形式，采用特制的干粉吸入装置，由患者主动吸入雾化药物至肺部的制剂^[22]。DPIs不含抛射剂，由粉末吸入装置和供吸入用的药物干粉组成，传递到肺部的药量取决于患者的吸气速度。DPI按剂量可分为单剂量、多剂量和贮库型，按药物的储存方式可分为胶囊型、囊泡型和贮库型；按装置的动力来源可分为吸入气流驱动型、压缩空气驱动型和电池马达驱动型。

自从1967年全球第一款DPI上市以来，粉末吸入装置已由第1代的被动型单剂量（胶囊型）装置，历经第2代的多剂量技术，发展至第3代的贮库型，即利用压缩气体或电能和机械能分散处方中的药物的主动装置。第1代DPI是呼吸激活单剂量（胶囊型）给药装置。药物传递到肺部的药量取决药粉粒径以及药物-载体的解聚，更重要的是患者的吸气速度。代表产品有Aeroliser、Handihaler、Rotahaler、Spinhaler、Twin caps和Flow caps等。第2代DPI是呼吸激活贮库型多剂量给药装置和单元型多剂量给药装置，单元型多剂量DPI比多剂量DPI处方重复性更佳。多剂量DPI代表产品有Easyhaler、Clickhaler、Ultrahaler、Novolizer。单元型多剂量DPI代表产品有Diskus/Accuhaler、Tudorza Pressair（Genuair inhaler）、Turbuhaler和Twisthaler等。第3代DPI利用压缩气体或电能和机械能分散处方中的药物，特点是设计更加精致，更加人性化。其代表产品有Exubera（单剂量）和Airmax（多剂量）^[24]。由于DPI多剂量包装，可以在长时间内供患者吸入给药，大概是pMDI主要竞争对手。而且DPI还可以显示全部药物是否用尽^[25]。DPI中的药粉是随着患者吸入的气流进入肺部，所以不存在患者协调吸入和驱动的问题。

肺部吸入制剂主要用于治疗哮喘、COPD和囊性纤维化等疾病，所用药物包括由β2受体激动剂、抗胆碱能药物和糖皮质激素组成的单方或复方制剂。用于治疗哮喘和COPD的雾化吸入剂有阿斯利康的普米克令舒（吸入用布地奈德混悬液）、勃林格殷格翰的爱全乐（吸入用异丙托溴铵溶液）和可必特（吸入用复方异丙托溴铵溶液即异丙托溴铵/沙丁胺醇）、葛兰素的万托林（吸入用硫酸沙丁胺醇溶液）、阿斯利康的博利康尼（硫酸特布他林雾化液）以及Zambon Italia S.R.L.公司的富露施（吸入用乙酰半胱氨酸溶液）等。

用于治疗哮喘和COPD的MDI和pMDI有葛兰素史克的辅舒酮（丙酸氟替卡松吸入气雾剂）和万托林（硫酸沙丁胺醇气雾剂）、勃林格殷格翰的爱全乐（异丙托溴铵气雾剂）以及Chiesi Farmaceutici S.P.A的吸入用倍氯米松福莫特罗气雾剂和布地奈德气雾剂等。

目前已上市的DPI产品众多，有葛兰素的舒利迭（沙美特罗替卡松粉吸入剂）和施立稳（羟萘酸沙美特罗吸入粉雾剂）以及依乐韦（扎那米韦吸入粉雾剂）、阿斯利康的信必可都保（布地奈德福莫特罗粉吸入剂）和奥克斯都保（富马酸福莫特罗粉吸入剂）、勃林格殷格翰的思力华（噻托溴铵粉吸入剂）、诺华的昂润（马来酸茚达特罗吸入粉雾剂）以及Orion Corporation公司的布地奈德吸入粉雾剂和硫酸沙丁胺醇吸入粉雾剂等。肺部吸入给药剂型和常用药物详见表 1^{[3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18]}。

表 1(Table 1)

表 1 肺部吸入给药3种剂型的常用药物 Table 1 Three inhalersof drugs commonly used in pulmonary drug delivery 分类 雾化吸入剂 压力定量吸入剂 干粉吸入剂 β2受体激动剂 福莫特罗、沙丁胺醇、硫酸特布他林 间羟异丙肾上腺素、吡布特罗、福莫特罗、沙丁胺醇、异丙肾上腺素、特布他林、 沙美特罗 福莫特罗、沙美特罗、沙丁胺醇、硫酸特布他林、茚达特罗、 克仑特罗 抗胆碱能药物 异丙托溴铵 异丙托溴铵 噻托溴铵、异丙托溴铵、 阿地溴铵、甘罗溴铵 糖皮质激素 布地奈德、倍氯米松 氟尼缩松、曲安奈德、安奈德、环索奈德、倍氯米松、布地奈德、氟替卡松 布地奈德、莫米松、氟替卡松、倍氯米松 其他 乙酰半胱氨酸 伊洛前列素、硝酸异山梨酯、亚硝酸异戊酯、利巴韦林、色甘酸钠 扎那米韦、拉尼米韦

表 1 肺部吸入给药3种剂型的常用药物 Table 1 Three inhalersof drugs commonly used in pulmonary drug delivery

通过几十年的发展，人们已认识到吸入给药是治疗哮喘和COPD等疾病的简单有效方法。随着肺内吸入剂的制造技术及相关理论日臻成熟、新的处方及装置设计得以不断应用，其应用范围也从SABA、LABA、SAMA、LAMA和ICS治疗哮喘和COPD等呼吸系统疾病拓展到抗生素、祛痰药、止痛药、化疗药、疫苗以及胰岛素和环孢素A等多肽和蛋白质类药物新领域。

喷雾剂、气雾剂和吸入粉雾剂等肺部给药剂型设计原理各不相同，各有优缺点，以下就各种肺部给药剂型的优缺点进行分析^[26]。

喷雾剂包括喷射雾化器、超声雾化器和振动筛雾化器。这类吸入装置的优点主要是适合任何年龄患者人群使用，与pMDI相比无需使用抛射剂，可用于雾化pMDI或DPI无法传递的药物。同时可避免使用其他吸入装置吸入和启动不协调的问题。此外，振荡筛雾化器属于便携式喷雾剂，使用时无需外接电源。相比其他吸入装置，雾化器的缺点包括治疗时间长、雾化悬浮液药物疗效不佳等。此外，不同种类雾化器释放的药物剂量和颗粒粒径相差很大，从而对疗效影响较大。患者使用气动喷射雾化器呼气时会丢失部分药物，逸出的药物对周围环境和人的健康会造成影响。而且，雾化装置清洁不彻底会引发细菌污染风险。

气雾剂根据药液形态、是否有储雾器，大致分为3种类型：混悬液或溶液pMDI、超细颗粒粉pMDI、带储雾器pMDI。

药液为混悬液或溶液的pMDI采用氢氟烷为抛射剂，其优点是便携、小巧、治疗时间短、不会出现雾化装置因清洁不彻底引发细菌污染以及每揿给药定量准确等。但是，其缺点是药物在肺部沉积少，口咽部沉积高，容易产生不良反应；需要患者协调吸入和启动装置联动，对于年老协调性差的患者使用不方便。大多数这类吸入装置由于没有计数器之类的装置，患者使用过程中无法获知剩余剂量。

采用氢氟烷为抛射剂、药液为超细颗粒粉的pMDI的优点是便携、小巧、治疗时间短、无细菌污染风险，相对于药液为混悬液或溶液的pMDI每揿给药定量准确。特别适用于糖皮质激素给药，当使用QVAR^®吸入器时，给患者处方糖皮质激素的剂量是传统pMDI的一半。但是，缺点是打开药品包装后需要装填或者是药物全部用净后需要重新装填药物，患者使用比较麻烦。此外，这类上市产品少，仅有QVAR^®、Alvesco^®和Foster^®等。

储雾器也称储物罐，起到缓冲作用。患者使用时先将药物喷在储雾器内，然后吸入储雾器内的药物，既避免喷药与吸药的不同步，又减少药物微粒在呼吸道上部的嵌顿和沉积。因此，与单独使用pMDI相比，对患者协调吸入和启动吸入装置联动的要求不高，方便年老协调性差患者使用。配合储雾器使用的pMDI与单独使用pMDI相比，药物在口咽部沉积减少，提高了药物在肺部沉积率。即使急性发作时给药也能保持高效传递药物，方便急诊患者使用。但是，使用带储雾器的pMDI给药步骤非常关键，操作失误会使吸入药量不足甚至零吸入。给药结束后，还需按指定方法清洁。而且，塑料储雾器产生的静电作用易使剂量不足或者每揿剂量之间不均衡。此外，配合储雾器使用的pMDI与单独使用pMDI相比，售价高、携带不方便。

吸入粉雾剂包括呼吸驱动型DPI和电驱动型DPI。其优点是便携、小巧、大多是多剂量装量，即一个包装可以使用多次，方便患者使用。即使是单剂量装量，都是单独密封包装。呼吸驱动型DPI无需外接电源，无需抛射剂，避免了氟里昂对臭氧层的破坏。而且，患者无需协调吸入和启动吸入装置的联动，这在使用pMDI时是必须掌握的技巧。而且，大多数多剂量DPI均有剂量计数器，方便患者查看剩余剂量。但是，使用DPI需要用力吸气以雾化药物，这可导致大多药物沉积在口咽部，因为释放药物与吸气速度正相关是设计DPI装置的原理，如果吸气速度太慢则释放剂量低甚至药物零释放。因此患者需要在开始就用力吸气，不能逐步提高吸气速度，准备吸入以及在吸入过程中时必须保持吸入器直立状态。此外，单剂量DPI需要反复装填药物，容易出错。

通过以上对比分析可以得出以下3个结论：（1）喷雾剂同pMDI相比，喷雾剂能使较大剂量的药物到达肺深部，而且避免了药物和抛射剂不相容以及吸入和启动不协调等问题。（2）pMDI因其使用方便、药液不易被细菌污染等优点成为目前广泛使用的吸入给药剂型；但存在启动和吸入不协调、患者个体差异大、启动时抛射剂快速蒸发产生口咽部冷效应以及氟里昂对大气层中臭氧层的破坏等缺点，使得pMDI在使用上受到一定限制。（3）DPI作为肺部给药的新剂型，药物粉末进入体内的动力来源于患者的吸气启动装置或通过机械动力、电力等启动装置释放药物，消除了pMDI吸入和启动不协调的问题，特别适合于老年患者和低龄儿童合理用药；不使用抛射剂，递送到肺部的药物剂量很小。

有研究显示，影响哮喘患者依从性的相关因素包括患者因素、疾病因素、治疗因素和医护人员因素^[38]。患者因素包括缺乏疾病和治疗相关知识、排斥诊断结论、年龄、文化程度、体能下降等，疾病因素包括病症较轻、病症时好时坏或变化无常、慢性病或急性发作等，治疗因素保括不良反应、医疗成本高、频繁住院、使用吸入剂需要技巧、起效时间延长等，医护人员因素包括医患交流差、没有对患者进行必要的教育。

患者对吸入装置的顺应性、使用频率以及干粉传递技术都影响着药物的疗效优劣，最终决定疾病能否有效控制。换言之，使用肺部吸入剂的临床疗效不仅仅只取决于药物本身，还取决于给药装置的性能以及患者操作的正确性。依从性（adherence）和顺从性（compliance）在医学领域经常是可以通用的，实际上两者并不是同义词。依从性更强调来自患者自身的积极性，患者自愿听从医生建议并严格执行治疗方案。顺从性多是指患者被动听从医生建议并执行治疗方案。医学界对哮喘治疗依从性话题从未停止，通过对各种肺部给药制剂的优缺点分析，喷雾剂、pMDI和DPI在是否携带方便、患者是否容易操作、是否需要患者协调吸入和启动吸入装置和售价等方面各有特点，因此需要医生综合考虑患者因素和制剂技术因素后为患者处方最适合的喷雾剂。

肺部吸入给药的装置分3大类，每一类又根据作用机制不同而细分为多种药品，pMDI和DPI各有优势。吸入剂量和临床疗效除与药物本身及配方有关外，还和不同剂型多用的给药装置密切相关。吸入疗法是管理哮喘和COPD等阻塞性肺疾病的基石，相对于全身给药而言，它具有药物直达疾病靶位、起效快、疗效好以及不良反应小等特点^{[3, 4]}。因此，患者应用吸入剂将比口服药更有挑战性。已有研究显示，口服药的依从性高于吸入剂^[27]。哮喘患者依从性差会导致哮喘急性发作、急诊就诊率、住院率以及哮喘相关疾病病死率增高等严重后果^{[28, 29, 30]}。

一般而言，患者使用pMDI要求具有揿压并吸入的协调性良好。为了克服儿童和老年患者协调性差的缺点，推荐储雾器联合pMDI一同使用。因为储雾器能减少氟利昂抛射剂快速蒸发而产生的制冷效果，从而优化了揿压pMDI与患者吸入药物的协调性^[31]。DPI主要以患者的吸气作为药物给药的动力，因此，要求患者从吸气开始一直保持用力深呼吸直至结束。患者在实际使用过程中，由于存在各种原因的吸气受限情况，如哮喘和COPD患者的吸气速度比健康人低，这就会影响到药物在气道里的分布和沉积，进而降低疗效^[32]。许多COPD患者，特别是中重度患者经过吸入方法培训后都能提高DPI吸入器内气流速度。虽然提高的幅度不高，但是足以将可能由于吸气速度低沉积在口腔的粉末吸入并沉积在肺部^[33]。同时，患者也会发现使用MDI时经过培训很容易完成缓慢吸入，从而提高由于操作吸入器不当导致的疗效下降^[33]。因此，哮喘管理中重要的举措是教育患者学习掌握正确的药物吸入方式。

郭丽华^[34]分析240例COPD患者使用定量吸入气雾剂过程中出现的错误发现，错误操作频率最高的为“屏气不足10 s”和“喷吸不同步”，分别占总操作错误的36.99%和29.91%。除性别以外，年龄、文化程度、病理程度、病程、接受健康教育等均与定量吸入气雾剂的正确使用方法有一定的相关性（P＜0.05）；其中，以年龄（P＝0.032）和文化程度（P＝0.029）这两个因素对气雾剂正确吸入的影响程度最大。低龄、女性及文化程度高的患者能较规范用药^[35]。林小玉^[36]对COPD患者使用干粉吸入剂的依从性及影响因素进行调查分析显示，使用干粉吸入剂依从性差的患者中59.62%觉得干粉吸入剂的使用方法不容易掌握。这主要是由于老年人记忆力及理解能力下降造成的。

此外，中国呼吸病专家咨询小组2006年7月至10月在中国6大城市对258名呼吸科医师和723例稳定期COPD患者进行横断面调查发现，虽然高达82%医生认为大多数COPD患者治疗依从性较好，但是还有50%的患者存在不遵医嘱而自行减药或停药的现象^[37]。

由此可见要提高肺部吸入给药的疗效，除了药物制剂的因素外，患者依从也是不可忽视的因素，患者、药物以及吸入器三者相辅相成缺一不可。因此，要提高肺部吸入给药治疗哮喘和COPD等疾病的疗效，必须加强医患之间的有效沟通，由医护人员对患者进行疾病预防和正确使用吸入器的全方位干预与指导，最终才能提高患者用药的依从性和顺从性。

近年来肺部吸入给药无论是治疗肺内疾病，还是肺外疾病均获得高度重视。随着呼吸道疾病的发病率和病死率逐年上升，肺部吸入给药作为治疗多种疾病的无创给药方法及其独特优势已成为药品市场的热点。

通过对现在已经上市的肺部吸入给药治疗哮喘和COPD的主要剂型和上市药品，肺部吸入给药各种剂型的比较，以及雾化吸入剂、定量吸入剂和干粉吸入剂对患者依从性的影响的分析，要提高肺部吸入给药的疗效，除了药物制剂的因素外，患者依从也是不可忽视的因素，患者、药物以及吸入器三者相辅相成缺一不可。

但是由于这些疾病本身以及药物治疗的复杂性使之成为现实也存在很大困难。随着对药物配方、吸入器性能的改进和创新，加上医护人员对患者进行疾病预防和正确使用吸入器的全方位干预与指导，形成良好的医患关系以及为患者提供个性化的给药方案，患者依从性和顺从性将会大为提高，更有利于肺部吸入给药发挥管理呼吸道疾病的临床疗效，从而降低哮喘和COPD相关复发率和病死率。