薤白

2013年2月28日 星期四

香豆素軼事 Warfarin

蘇上豪 心臟血管外科主任

接受心臟人工機械瓣膜置換或者是心律不整的病患,都必須服用一種叫做香豆素(學名叫Warfarin)的抗凝血劑,是一種廣泛存在於植物中的香味物質,在樟屬(Cinnamon)植物中有較高的濃度,如中國肉桂,味道聞起來像新鮮的乾草氣味。


除了源自植物中萃取的天然香豆素外,目前還有化學合成的香豆素,大多用於化妝品工業,添加在化妝品或香水中。許多植物也含有香豆素成分,如黃豆芽草莓櫻桃葛根、白芷、當歸、桑白皮等。


  服用這種藥物的病友,一定都會覺得很麻煩。一方面要常抽血以測定INR值(International Normalized Ratio的縮寫,是醫師調整香豆素服用劑量的重要參考),和醫師在用量上討價還價;另一方面還要熟知香豆素的配伍禁忌,不可以隨便把成份不明的藥物或健康食品放進口裡,尤其是各種活血的中藥燉補更需謝絕往來,因此,對喜歡食補的臺灣人來說,香豆素有對生活的一道緊箍咒,有了它就可能渾身不自在。


  但是,說完香豆素的歷史故事後,或許能讓因它而生活不快的病患們寬心一些。


  話說一九二零年代早期,美國和加拿大的畜牧業遇到了一個棘手的難題,那就是牛隻在飼主從事一些會出血的處罝,例如去勢或截短牛角後,常常會出血不止而死;有部份的牛隻甚至不需任何作為,也自發性出血而亡。這件事不僅造成農民的損失,也引起了恐慌。


  加拿大獸醫病理學家Frank Schofield調查了這件事,發現是加在牛隻飼料中的「草木樨(sweet clover)」在農民處理過程中出了問題。他察覺,如果飼料中草木樨的莖是完整的,吃下飼料的牛不會容易出血;一旦飼料中草木樨的莖受到破壞而腐敗,那牛隻便逃不出出血的情況,當時就暱稱這樣的病叫「Sweet Clover Disease」


  草木樨莖藏有造成牛隻容易出血的物質,腐敗後就會出現,至於它是什麼,由於當時的科技無法萃取出來,所以一直是個謎。直到一九三三年,某個二月天的星期六下午,一位農民在威斯康辛大學的生化實驗室出現,刺激了 Link博士(Karl Paul Link),加速了香豆素的提煉和純化:這位名叫Carlson的農民冒著大風雪,開了一百九十英哩的車,想到威斯康辛大學的獸醫部門求救,原因是他飼養的牛隻出血而亡,獸醫部門卻早已關閉,便陰錯陽差來到了生化實驗室


  當時他並沒有Sweet Clover Disease的概念,只帶了一隻死掉的母牛一罐沒凝固的牛血一百磅腐敗的草木樨。他向Link博士敘述了自己飼養的牛隻如何死亡,也解釋道,腐敗的草木樨應該是疾病的來源,希望得到相關單位的重視和幫忙。


  雖然Link博士不是這方面的專家,但也曾經從其他部門同事口中聽過Sweet Clover Disease的威名,大家雖然知道禍首是草木樨,卻也束手無策。所以Link博士對這位農民當然不會有什麼正面的幫忙,最後只能看著他的孤獨背影,在大風雪裡落寞地再開一百九十英哩的路回去。

  感受到這位農民的無助,Link博士也投入了香豆素的研究。他與學生Cambell和 Stahmann經過了幾年的努力,終於萃取出了主要成份dicoumarol,並且在一九四一年通過專利(1941-1933=8年)。Link 也據此研發出更強的抗凝血劑,一九四八年製作出Warfarin,雖然一開始只是做為滅鼠藥,但一上市很快就受到歡迎。

  故事說到這裡,好像離主題愈來愈遠,用在人身上的抗凝血劑怎麼和滅鼠藥扯上關係? 在此又必須談到一樁意外事件。


  一九五一年,美國陸軍一位入伍生吃了滅鼠藥Warfarin 自殺,送到醫院時已有出血的現象,經過輸血大量的維他命K治療後,這位入伍生竟然完全康復。這件意外給了醫療人員兩個靈感:一是香豆素雖然有出血的危險,但可以靠解藥(拮抗劑維他命K)和輸血矯治;二是香豆素應該可以列入醫療用途,用作抗凝血劑。


  經過了三年的臨床試驗,一九五四年美國政府開放香豆素在人體上使用,對於容易產生血栓的病患是一大福音,和出血的併發症相比,香豆素自然有其使用的適應症。一九五五年,美國第三十四任總統艾森豪因為心臟病發作,到鬼門關前走了一遭,最後醫師開立香豆素,成為第一位接受該藥物治療的二戰名人。


  不過另一位二戰名人──蘇聯的領導人史達林,就沒那麼好運。根據蘇聯官方說法,他是一九五三年死於腦溢血,不過二零零三年出版、Jonathan Brent 所著的史達林傳記中爆料,他是被香豆素害死的!


  不管歷史故事怎麼披露,可以了解到的是:香豆素列為醫療用途的五十幾年來,安全性是值得信賴的。而這些成果代表的是前人接續的努力、經驗的累積,再加上人體併發症反應的結果統計而來,並非一蹴可及,也不是理所當然獲致的成效。


  希望歷史的來龍去脈能讓讀者了解香豆素成為藥品的艱辛,也盼望正在服用香豆素的病友,再怎麼覺得不方便,想想那個在暴風雪開車的純樸農夫,想想那個自殺的入伍生,想想那些不眠不休的研究人員,在吞下藥的時候,也能懷著感恩的心。



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據了解,雙香豆素是經過真菌與香豆素(Coumarins) 的化學作用而形成的。香豆素可在正常健康的乾草中找到,是乾草香味的來源。香豆素本身不會影響血液凝固,而雙香豆素則有此功能,這便能解釋為何動物進食健康的飼料後不會得病,但進食經真菌發酵過的發霉飼料就會出現流血不止…


Blood, rats and anticoagulants: The story of warfarin





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