开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
众所周知，INS是脊椎动物胰脏 beta; 细胞分泌的一种多肤类激素，来源于不同种属的胰岛素其一级结构稍有差异。1955年Sanger[1]等发现牛胰岛素由二条肤链构成，其中A链由21个氨基酸残基组成，B链由30个氨基酸残基组成。在A6和A ǁ之间有一个二硫键，A链和B链通过A7与B7和A20与B19间的两个二硫键连接。胰岛素单体分子的板带模型如图1所示。二级结构主要有alpha;-螺旋和 beta;-折叠构象两种类型。胰岛素是一种两性电解质，能溶于酸性或碱性水溶液中,等电点(Pl)为5.3。[1]
虽然口服给药最符合人体的生理要求，然而由于INS口服后会被胃肠道酶及酸性环境破坏，且经门脉系统的首过效应使其生物利用度极低。临床上INS主要以针剂(i.v.,s.c.)的形式给药，而对于多数IDDM患者来说需要终身注射INS。这种每日多次的给药方式给患者带来了很大的痛苦和不便，并伴有多种不良反应，如胰岛素浮肿、低血糖反应、肥大性脂肪营养不良、皮下脂肪萎缩、注射部位炎症、硬结及耐药性。为解决以上问题，人们致力于研究胰岛素的稳定、缓控释长效制剂，及探索新的非注射给药途径。国外七十年代就开始有非注射胰岛素研究的报道，己报道的胰岛素制剂研究有新型注射剂、肺部给药、口服及口腔豁膜给药、透皮制剂、植入剂、鼻腔给药。而随着人们对肺部给药途径的研究，其在蛋白质、多肤类药物非注射给药途径的探索中发挥着越来越重要的作用。
肺部给药相对于其他给药方式来说具有以下几点优势：一是因为肺部存在丰富的毛细血管，其内皮紧贴于肺泡上皮，厚度仅为0.1~0.2mu;m，因此肺部对药物吸收的屏障极薄，且肺内吸收面积大；二是因为肺部给药相对胃肠道给药来说，对药物的代谢作用较小，避免了首过效应，提高了药物的生物利用度；三是肺部具有低蛋白酶活性，可以成为大分子药物全身递送的潜在理想途径。肺部给药系统包括定量吸入的气雾剂、雾化剂和粉雾剂。相对于气雾剂和雾化剂的存在启动与吸入不协调, 启动时抛射剂快速蒸发而产生制冷效应, 抛射剂氟里昂影响环保等,种种缺点, 其应用受到一定的限制，而相比较之下干粉吸入剂具有以下特点: ① 易于使用, 患者主动吸入药粉; ② 无抛射剂氟里昂, 可避免对大气环境的污染; ③ 药物可以胶囊或泡囊形式给药, 剂量准确, 无超剂量给药的危险; ④ 不含防腐剂及酒精等溶剂, 对病变黏膜无刺激性; ⑤ 药物呈干粉状, 稳定性好, 干扰因素少, 尤其适用于多肽和蛋白类药物的给药。
目前，肺部给药的方式主要有以下几种：①气管内直接滴注给药：早期通常采取该方式直接给药，即在机械通气条件下，将药物溶液直接经气管套管注入到支气管内，注药后立即加压呼吸，以促进弥散。但其缺点是给药速度快，瞬间滴注药液较多(如在大鼠肺内可达0.2~0.3mL),若连续给药易对肺部造成一定程度的损伤。②气雾剂给药：又称为定量吸入气雾剂，是指含药溶液或混悬液与适宜的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喷出的制剂。气雾剂由药物、附加剂、抛射剂、耐压容器和阀门系统组成，是典型的加压包装。其缺点是喷出粒子的大小较难控制，大多数粒径较大；由于其初速度极快，故80%均会直接喷至口腔及咽部粘膜上，只有9%~10%的雾滴进入呼吸道中，难以进入深部。③溶液雾化给药：药物溶液经雾化器，雾化给药是使蛋白质溶液成为气雾态的简单方法，目前主要有喷射雾化器和超声雾化器两种。前者借助气.体高速流过毛细管孔并在管口产生负压，将液体由邻近另一管道吸出，液体冲击前方的阻挡口被撞击成雾滴；因仅需患者用潮气量呼吸，此类雾化器最为常用。后者通过超声发生器薄膜的高频振荡，使液体分散为雾滴，其大小与振荡的频率呈反比；多数超声雾化器可产生1mu;m左右高密度而均匀的雾滴，分布可达到末梢气道；但震动产热可能易使某些对热敏感的药物失活。④粉雾剂吸入给药：将微粉化的药物或药物与载体混合物以胶囊、泡囊或多剂量贮库形式，采用特制的干粉吸入装置后通过患者主动吸入雾化药物至肺部。其优点是不使用氟利昂作抛射剂，安全环保；药物以固态形式保存,较溶液性质稳定；依靠主动呼吸启动，引起药物解聚，克服了药物粒子释放和吸入不协调的问题；药物可以胶囊形式给药，剂量准确，无超剂量给药危险；单次给药剂量范围大，可小于10mu;g至大于20mg。因此干粉吸入剂成为此次我们研究的主要方向。[2]
2014年6月27日美国FDA 批准其上市用于改善1 型和2 型糖尿病患者的血糖控制。与注射型胰岛素相比，Afrezza 能更好地模拟健康人体胰岛素分泌，改善餐后血糖控制。Afrezza 是药械合一产品，由一个哨形吸入器和装有白色药粉的储药筒组成。药粉以单剂量填充于储药筒中，主要成分为速效人胰岛素和反丁烯二酰基-二酮哌嗪(FDKP)，其他添加成分有水和聚山梨醇80。以3，6- 双(4- 双反丁烯二酰基氨丁基)-2，5- 二酮哌嗪（FDKP）是一种化学惰性物质，在酸性环境中通过分子间作用力缩聚成多孔微球，在中性或碱性条件下则溶解。微球表面弱电荷可以吸附胰岛素于孔隙中，药粉经口吸入到达肺部后，由于肺泡表面pH 为中性，载药微球可迅速溶解，释放出胰岛素进入肺部血液循环，到达靶细胞后发挥与其他胰岛素相同的药理作用。由于微球直径小、表面积大，肺部血液丰富、高透过性等特点，所以胰岛素可在肺部形成非常大的吸收面积。
本研究目的旨在将胰岛素包裹入FDKP自组装微球中，并采用冷冻干燥这一微粉化技术，将微米混悬液制成适合于肺吸入的粉雾剂。通过摸索制备处方及工艺，控制粉末的粒径范围使其可以满足在肺泡上皮区域沉积的要求，以期获得生物利用度较高的胰岛素肺部给药系统，弥补市场上现有胰岛素吸入剂的不足。实验方法是以3，6- 双(4- 双反丁烯二酰基氨丁基)-2，5- 二酮哌嗪作为胰岛素载体，制成胰岛素吸入干粉剂，用HPLC法测定干粉中的胰岛素含量。
参考文献
[1] 辛春兰,张素华.胰岛素剂型研究新进展[J]. 中国医药导报, 2006,3(23)
[2] 汤 玥,朱家壁,陈西敬.药学学报[J]. 2009, 44 (6): 571minus;574 3
