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一部吸入治疗史,道尽古今生死事

2016/12/17 来源:勃林格殷格翰中国微信公众号
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导读
几千年前的古埃及人通过吸入莨菪烟雾来治疗呼吸困难,由此拉开吸入疗法的序幕。谁又能想到,如今的呼吸疾病患者,只需随手携带一个小巧的装置,便可对抗可怕的疾病。一部吸入治疗史,就是和死神斗争的历史。


又到了每年和雾霾天气斗争的时期,寻常的呼吸,受到了来自环境污染的威胁。而对于患有呼吸系统疾病的人而言,一呼一吸,更是在和死神较量。庆幸的是,人类在呼吸疾病面前永远没有停止探索的脚步,开发出种种吸入治疗的方法。

几千年前的古埃及人通过吸入莨菪烟雾来治疗呼吸困难,由此拉开吸入疗法的序幕。谁又能想到,如今的呼吸疾病患者,只需随手携带一个小巧的装置,便可对抗可怕的疾病。

一部吸入治疗史,就是和死神斗争的历史。

大约公元前1554年,古埃及出版了一本记录药学知识的书——《埃伯斯伯比书》(Ebers papyrus)。该书记载了通过吸入莨菪烟雾来治疗呼吸困难,只不过那时的人们是把莨菪叶放在砖块上用火烤,使其中的莨菪碱气化,方便被患者吸入。而吸入装置,那时还未出现。


(古埃及的《埃伯斯伯比书》记载了通过吸入莨菪烟雾来治疗呼吸困难)

那么,最早的吸入装置何时出现的呢?恐怕是“医学之父”希波克拉底(Hippocrates)制造的。据记载,他把醋和油浸泡过的草药和树脂,放在一个壶形装置内加热,壶盖中上一个开口放置芦苇竿,加热后产生的气雾从杆中冒出,而后由患者经口吸入。

遗憾的是,该装置并没有设计图。我们只能靠大脑来想象它的样子。

历史的脚步继续向前走。有设计图的吸入装置出现了,发明者是英国医生本内特(Christopher Bennet),这是最早公开发表的设计图。


(不过,这个吸入器貌似仅存在于图纸上,没有实物)

英国人好像天生就喜欢发明吸入装置,一个叫马奇(John Mudge)的英国医生随后设计了马奇吸入器,并找了一个伦敦工匠,把图纸变成了实物。现如今这个吸入器还被珍藏了起来。


就是这个“茶壶”,在维多利亚女王时代被广泛应用于多种吸入药物的治疗,并沿用了160多年。

随着吸入装置的不断改进,吸入药物也在人们的探索之中不断发展。

19世纪初,英国将军金特(Gent)把古印度吸入曼陀罗叶的方法带到了英国,并将此叶样本送给了希姆斯医生(Sims),后者成功地进行了试验,但很可惜,创始人金特却是吸入疗法的牺牲者——他死于曼陀罗中毒。

随后,历史上第一款有加压技术的吸入器——水蒸气驱动的吸入器被设计出来。1844年,马多克(Maddock)对当时吸入装置的现状进行了综述,并介绍了应用比较广泛的玻璃蒸汽吸入器。

随着吸入麻醉的开展,吸入疗法得到进一步认可,并在世界范围内引发了对吸入给药的极大兴趣。

19世纪40年代末期,伦敦开始了对干粉吸入的研究。钱伯斯(Chambers)医生在吸入给药史上首次应用了粒子工程学,并成功研磨出不易感觉到的可吸入粉末。

1850年,美国波士顿的科内尔(William Cornell)进一步拓展了这项工作,操作方法为将玻璃漏斗直接放入患者口中,助手在患者吸气时将粉末撒入漏斗。科内尔进一步指出干粉可用来治疗一些呼吸疾病。


(粉末撒入漏斗)

除了干粉,也有一些研究者产生了对溶液中的非挥发性物质进行雾化的想法。

这个想法的灵感来自于瀑布和海浪拍打海岸产生的水雾。法国医生塞尔斯-吉洪(Sales-Girons)在此基础上成功研制了便携式雾化吸入装置,这个装置包括放置药物溶液的储槽、气泵、射流喷嘴和冲击板。原理是气泵将药物喷射到冲击板上产生气雾。有人评价此疗法对世界做出了伟大贡献。


(法国医生塞尔斯-吉洪研制了便携式雾化吸入装置)

仅过了14年,阿尔弗雷德·牛顿(Alfred Newton,小编注:此牛顿非发现万有引力的那个牛顿)的发明将干粉吸入器的研制推进了一大步。他发明的干粉吸入器外形像一个座钟,一侧有吸嘴,内部装有滤网和带有羽毛的曲轴搅拌器。将干粉放置在吸入器的底部,患者转动曲轴搅拌器,羽毛拍打在干粉上,就可以产生烟尘,通过滤网后,被患者通过吸嘴吸入。

尽管该装置携带不是很方便,但研究者已经认识到药物粉末需要非常细小、干燥,才能具有较好的吸入效果。这也是现代干粉吸入装置理论的精髓。

1865年,一款吸入器的外观让你眼前一亮。它属于改进型耐尔森(Nelson)吸入器,由陶瓷制造,外部绘上好看的花纹,这种吸入器被制成了各种精巧迷人的造型,并被投放至市场。


(现在,这些吸入器都具有很高的收藏价值)

1867年大英药典首次收录了五种吸入剂,标志着吸入治疗的重要性得到认可,吸入剂也越来越多。法国医生陶瑟(Trousseau)在其著作中提到某些配方中除了曼陀罗,还添加了鸦片和颠茄。在19世纪60年代,还有人报道通过吸入含有砷剂的烟卷治疗哮喘。

19世纪90年代末期,美国约翰霍普金斯大学的John Abel教授从绵羊的肾上腺中分离出了一种激素,称之为肾上腺素(epinephrine)。随后发现这种物质能够打开气道、升高血压和心率。

在巴尔的摩,Jokichi Takamine也独立分离出了同样的具有活性的激素,他称之为"adrenalin"。很快Parke Davis公司就把肾上腺素投放市场,用于治疗多种疾病。

来自肾上腺的物质,不仅仅是肾上腺素,还有可的松。早在1898年奥斯勒(William Osler)爵士就把肾上腺细胞的粗提物用到了阿狄森病患者身上。1899至1900年,SolisCohen发表论文,用来自肾上腺的物质治疗枯草热和哮喘,而直到50年后才发现纯化的类固醇对哮喘的疗效。


奥斯勒(William Osler)爵士

1903至1904年,纽约的Kaplan和Bullowa明确了皮下注射肾上腺素可治疗哮喘,为现代药物治疗哮喘奠定了基础。1911年,Pick报道了雾化吸入肾上腺素成功治疗2名哮喘患者。手持雾化器吸入肾上腺素也成为治疗哮喘的标准疗法。

看到这不难发现,无论是曼陀罗还是肾上腺素都是单一吸入剂,直到一个爱发明的美国人出现......这位先生实在受不了伦敦的环境,就自制了一个吸入器,他选用的药物是薄荷脑和鹿蹄草精华的混合物,这可能是联合治疗的早期范例。


(这位先生叫马克西姆(HiramMaxim)。知道马克西姆重机枪吗?也是他发明的.......[ 瀑布汗])

随着科学技术的发展,更多吸入装置和吸入剂出现在大家面前。20世纪30年代初和50年代末,先后出现了电子压缩机喷雾器和超声波雾化器。1951年异丙肾上腺素开始商业化应用。

同年,芝加哥的Mack Fields发明了一种新型的干粉吸入器。该吸入器有一个筛粉药桶,当患者通过该装置吸气时,球状轴承就会撞击筛粉药桶,并产生少量精细的药物粉末,经过一个细孔筛过滤,进入气流,最后被患者吸入。

1955年,发生了一个具有里程碑意义的事件——压力定量气雾剂(固定剂量吸入器)问世。1963年,Roger Altounyan医生发明了旋转式吸入器,这种胶囊吸入器利用一个小推进器产生湍流。1967年,色甘酸钠被应用在这种吸入器上。

1968年,沙丁胺醇问世,并于1969年上市,并很快成为全球范围内处方量最大的支气管舒张剂。Diskhaler的出现是吸入器研究进程中的另一项重大进步,这是第一个多剂量单元的干粉吸入器,从此患者不必每次用药前都要事先向吸入器中添加药物。

1972年,倍氯米松作为第一款吸入激素上市。此后,多种吸入激素先后面上市,并进一步促进了新型吸入器的研发。8年后,另一种新型激素布地奈德上市。它采用了一种新型多剂量干粉吸入器,该吸入器不再需要将每次的用量单独包装,而是将药品置于一个特制的储槽中,每次定量释放。该装置目前也用于支气管舒张剂、激素及复合制剂的应用。

此后的新型哮喘干粉制剂基本都采用胶囊吸入器、多剂量单元吸入器和储槽式吸入器这3种形式。1986年,异丙托溴铵问世,始于曼陀罗吸入的抗胆碱药物治疗重新焕发了活力。

如今,市面上的吸入装置主要分为:干粉、气雾剂、雾化溶液三种形式,它们各有千秋,为广大患者服务。

2004年,勃林格殷格翰在市场上推出一款新型软雾吸入装置。28个组件,却带来了更高效的肺部沉积,显著提高病人的依从性,引领了呼吸治疗给药方式的变革,也因此作为全球100个创新产品在2010年上海世博会展出。

一呼一吸,生命之息。全球每年因各类呼吸系统疾病致死的人无以计数。常人不费吹灰之力花一秒钟就能完成呼吸动作,对于罹患有慢性气道疾病的患者都是一次折磨,甚至是生死的选择。医学科技拯救了他们,让患者拥有接近常人的生活。

从历史上第一个吸入装置的出现,到如今的新型软雾吸入装置。几百年来任何一个新装置的出现,都是人类与呼吸系统疾病不断抗争的结果。

这正是医学科技的神奇之处,它的创新之路永无止尽,这也让一代又一代医学工作者为之不懈努力。

参考文献

1. SandersM.Pulmonary drug delivery: an historical overview.// Smyth HDC,

2. HickeyAJ.Controlled pulmonary drug delivery. Advances in Delivery Science andTechnology.

3. Sanders M.Inhalation therapy: an historicalreview. Prim Care Respir J,2007,16:71-81.

4. Anderson PJ.Histiry of aerosol therapy: liquidnebulization to MDIs to DPIs. Respir Care,2006,50:1139-1150.

5. 吸入疗法的历史(一),中华结核呼吸杂志2013年7月第36卷第7期

6. 吸入疗法的历史(二),中华结核呼吸杂志2013年11月第36卷第11期

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