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木乃伊曾被當作「藥物」使用?──《改變世界的碳元素》

PanSci_96
・2020/12/05 ・2158字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 536 ・七年級

人類的歷史也可說是「與疾病的抗戰」。在此抗戰中,碳元素王國給予人類莫大的戰力。在碳元素王國的「居民」中,最讓人類感恩的應該就是藥物

生病發燒、受傷疼痛的時候,沒有什麼比消去痛苦的一帖藥物更讓人感激。可謂是上帝的恩寵。

人類與疾病對抗的長遠歷史中,藥物絕對是佔有一席之地。圖/pixabay

木乃伊過去被視為「萬靈藥」

人類經過長久的歷史,從自然界植物、動物、礦物等各種物質中尋獲藥物。這些知識原本是個人的經驗,靠著口述傳承下來,不久後轉為記錄成文章、書籍。

有關藥物的最古老記述出現在中國。據說西元前 2740 年左右的神話人物——神農氏,「親身力行嚐遍可作為藥物的植物」。統整其知識的書籍《神農本草經》,經過人們不斷傳鈔,長久以來流傳為中藥的原典

古埃及也有編纂類似的書籍,據說在西元前 1550 年的莎草紙文書上,記載了約 700 種的藥品。埃及當時盛行製作木乃伊,就防止腐敗的觀點來看,他們也極需要藥物吧。過去,木乃伊是埃及貴重的輸出品,江戶時期的日本是其中一個大顧客。為什麼要進口木乃伊呢?據說將木乃伊敲碎磨成粉末,可當作「萬靈藥」使用。這可能是因為滲入木乃伊的防腐劑發揮某種藥效吧。

在古希臘,西元前 460 年左右出生的哲學家希波克拉底(Hippocrates)相當有名。據說,他被尊稱為醫學之父,相當熟習藥物,統整了數百種藥物的藥效。

希波克拉底。記載關於醫生使命、倫理的「希波克拉底誓詞」極為有名。圖/Wikipedia

10 世紀左右,伊斯蘭文化盛行,阿拉伯醫學、藥學興起。這些知識在文藝復興左右傳至歐洲,經由博物學家、鍊金術師發展起來,成為現代藥學、化學的基礎。說到鍊金術師,或許會覺得是一群不可信的騙子,但他們對現代化學、科學基礎的貢獻,應該要給予適當的評價。

毒和藥僅差在「分量不同」

如同「醫食同源」,所有食物都可視為藥物,自然界中存在著如此繁多的天然藥物。然而,需要注意的是,多數的天然藥物同時也是毒物。

日本古典戲劇——狂言《附子》的「附子」,是一種有名的烏頭毒物。烏頭會開出美麗的紫色花朵,整株植物都有毒,尤其根部特別有毒。其根為塊莖,小小一塊便能成長茁壯,新長出來的塊狀子根宛若「孩子附著」母根,故取名為「附子」。

「附子」雖然有著美麗的花朵,整株植物卻都有毒性存在。圖/Wikipedia

愛奴人在有名的熊靈祭,會於弓箭上塗「箭毒」射殺棕熊。箭毒是許多民族固有的狩獵文化,但愛奴人為了讓民族免於挨餓,會將所知最強的毒物用於狩獵,而東北亞地區最毒的毒物就是附子。

然而,在中藥,附子可作為強心劑使用。當然,過量食用會令人撒手人寰。遵從醫生的指導,僅服用極少量才能發揮藥效。可見「毒和藥僅差在劑量不同」,用量非常重要。

即便在現代藥學,天然毒物的藥效仍然受到關注,愈強力的毒物,愈有可能出現強力的藥效。目前已經調查多數的天然物,最近備受注目的是芋螺。牠們是寶螺屬(Cypraea)的一種,但帶有強力的毒性。芋螺的毒一般稱為芋螺毒素(conotoxin),具有許多變種,目前尚未暸解其全貌。在已經解明的毒物當中,存在鎮痛效果比嗎啡強上 1000 倍的物質,而且已經認可為藥物。今後的研究非常令人期待。

拯救邱吉爾的抗生素

在現代的天然藥物中,地位最高的莫屬抗生素。抗生素意為「微生物分泌,用來阻礙其他微生物生存的物質」。

抗生素有許多種類,最有名的是弗萊明(Alexander Fleming)1928 年在青黴菌中發現的青黴素(penicillin)。青黴素在第二次世界大戰末期,拯救了罹患肺炎的英國首相邱吉爾,這項事蹟傳遍了世界各地。

1928 年,弗萊明在青黴菌中發現了青黴素。圖/Wikipedia

後來,人們著手研究對抗世界各地細菌的抗生素,找到鏈黴素(streptomycin)、康黴素(kanamycin)等多種抗生素。然而,有些抗生素有副作用,例如作為肺結核特效藥的鏈黴素,會使部分患者產生聽覺障礙。

抗生素最大的問題在於出現抗藥性細菌。抗藥性細菌是指,細菌對某藥物產生耐受性、藥效無法發揮。若細菌具有抗藥性,抗生素就會失去藥物的效果。為了避免產生抗藥性細菌,應該避免濫用、大量使用抗生素。在化學上,我們可改變抗生素分子結構的一部分,讓抗藥性細菌無法分辨新的抗生素而消滅。

──本文摘自《改變世界的碳元素》,世茂出版,2020 年 09 月 30 日
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用這劑補好新冠預防保護力!防疫新解方:長效型單株抗體適用於「免疫低下族群預防」及「高風險族群輕症治療」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/01/19 ・2874字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

本文由 台灣感染症醫學會 合作,泛科學企劃執行。

  • 審稿醫生/ 台灣感染症醫學會理事長 王復德

「好想飛出國~」這句話在長達近 3 年的「鎖國」後終於實現,然而隨著各國陸續解封、確診消息頻傳,讓民眾再度興起可能染疫的恐慌,特別是一群本身自體免疫力就比正常人差的病友。

全球約有 2% 的免疫功能低下病友,包括血癌、接受化放療、器官移植、接受免疫抑制劑治療、HIV 及先天性免疫不全的患者…等,由於自身免疫問題,即便施打新冠疫苗,所產生的抗體和保護力仍比一般人低。即使施打疫苗,這群病人一旦確診,因免疫力低難清除病毒,重症與死亡風險較高,加護病房 (ICU) 使用率是 1.5 倍,死亡率則是 2 倍。

進一步來看,部分免疫低下病患因服用免疫抑制劑,使得免疫功能與疫苗保護力下降,這些藥物包括高劑量類固醇、特定免疫抑制之生物製劑,或器官移植後預防免疫排斥的藥物。國外臨床研究顯示,部分病友打完疫苗後的抗體生成情況遠低於常人,以器官移植病患來說,僅有31%能產生抗體反應。

疫苗保護力較一般人低,靠「被動免疫」補充抗新冠保護力

為什麼免疫低下族群打疫苗無法產生足夠的抗體?主因為疫苗抗體產生的機轉,是仰賴身體正常免疫功能、自行激化主動產生抗體,這即為「主動免疫」,一般民眾接種新冠疫苗即屬於此。相比之下,免疫低下病患因自身免疫功能不足,難以經由疫苗主動激化免疫功能來保護自身,因此可採「被動免疫」方式,藉由外界輔助直接投以免疫低下病患抗體,給予保護力。

外力介入能達到「被動免疫」的有長效型單株抗體,可改善免疫低下病患因原有治療而無法接種疫苗,或接種疫苗後保護力較差的困境,有效降低確診後的重症風險,保護力可持續長達 6 個月。另須注意,單株抗體不可取代疫苗接種,完成單株抗體注射後仍需維持其他防疫措施。

長效型單株抗體緊急授權予免疫低下患者使用 有望降低感染與重症風險

2022年歐盟、英、法、澳等多國緊急使用授權用於 COVID-19 免疫低下族群暴露前預防,台灣也在去年 9 月通過緊急授權,免疫低下患者專用的單株抗體,在接種疫苗以外多一層保護,能降低感染、重症與死亡風險。

從臨床數據來看,長效型單株抗體對免疫功能嚴重不足的族群,接種後六個月內可降低 83% 感染風險,效力與安全性已通過臨床試驗證實,證據也顯示針對台灣主流病毒株 BA.5 及 BA.2.75 具保護力。

六大類人可公費施打 醫界呼籲民眾積極防禦

台灣提供對 COVID-19 疫苗接種反應不佳之免疫功能低下者以降低其染疫風險,根據 2022 年 11 月疾管署公布的最新領用方案,符合施打的條件包含:

一、成人或 ≥ 12 歲且體重 ≥ 40 公斤,且;
二、六個月內無感染 SARS-CoV-2,且;
三、一周內與 SARS-CoV-2 感染者無已知的接觸史,且;
四、且符合下列條件任一者:

(一)曾在一年內接受實體器官或血液幹細胞移植
(二)接受實體器官或血液幹細胞移植後任何時間有急性排斥現象
(三)曾在一年內接受 CAR-T 治療或 B 細胞清除治療 (B cell depletion therapy)
(四)具有效重大傷病卡之嚴重先天性免疫不全病患
(五)具有效重大傷病卡之血液腫瘤病患(淋巴肉瘤、何杰金氏、淋巴及組織其他惡性瘤、白血病)
(六)感染HIV且最近一次 CD4 < 200 cells/mm3 者 。

符合上述條件之病友,可主動諮詢醫師。多數病友施打後沒有特別的不適感,少數病友會有些微噁心或疲倦感,為即時處理發生率極低的過敏性休克或輸注反應,需於輸注時持續監測並於輸注後於醫療單位觀察至少 1 小時。

目前藥品存放醫療院所部分如下,完整名單請見公費COVID-19複合式單株抗體領用方案

  • 北部

台大醫院(含台大癌症醫院)、台北榮總、三軍總醫院、振興醫院、馬偕醫院、萬芳醫院、雙和醫院、和信治癌醫院、亞東醫院、台北慈濟醫院、耕莘醫院、陽明交通大學附設醫院、林口長庚醫院、新竹馬偕醫院

  • 中部

         大千醫院、中國醫藥大學附設醫院、台中榮總、彰化基督教醫療財團法人彰化基督教醫院

  • 南部/東部

台大雲林醫院、成功大學附設醫院、奇美醫院、高雄長庚醫院、高雄榮總、義大醫院、高雄醫學大學附設醫院、花蓮慈濟

除了預防 也可用於治療確診者

長效型單株抗體不但可以增加免疫低下者的保護力,還可以用來治療「具重症風險因子且不需用氧」的輕症病患。根據臨床數據顯示,只要在出現症狀後的 5 天內投藥,可有效降低近七成 (67%) 的住院或死亡風險;如果是3天內投藥,則可大幅減少到近九成 (88%) 的住院或死亡風險,所以把握黃金時間盡早治療是關鍵。

  • 新冠治療藥物比較表:
藥名Evusheld
長效型單株抗體
Molnupiravir
莫納皮拉韋
Paxlovid
倍拉維
Remdesivir
瑞德西韋
作用原理結合至病毒的棘蛋白受體結合區域,抑制病毒進入人體細胞干擾病毒的基因序列,導致複製錯亂突變蛋白酵素抑制劑,阻斷病毒繁殖抑制病毒複製所需之酵素的活性,從而抑制病毒增生
治療方式單次肌肉注射(施打後留觀1小時)口服5天口服5天靜脈注射3天
適用對象發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人(18歲以上)的輕症病患。發病7天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與孩童(年齡大於28天且體重3公斤以上)的輕症病患。
*Remdesivir用於重症之適用條件和使用天數有所不同
注意事項病毒變異株藥物交互作用孕婦哺乳禁用輸注反應

免疫低下病友需有更多重的防疫保護,除了戴口罩、保持社交距離、勤洗手、減少到公共場所等非藥物性防護措施外,按時接種COVID-19疫苗,仍是最具效益之傳染病預防介入措施。若有符合施打長效型單株抗體資格的病患,應主動諮詢醫師,經醫師評估用藥效益與施打必要性。

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為什麼不問問神奇海螺呢?因為你恐怕會永遠聽不到答案了——淺談芋螺及其毒素
Evelyn 食品技師_96
・2022/12/09 ・2989字 ・閱讀時間約 6 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

織錦芋螺(Conus textile)。圖/農業知識入口網

——你為什麼不問問神奇海螺呢?

神奇海螺是《海綿寶寶》第 42 集中出現的一種玩具,故事中,海綿寶寶、派大星和章魚哥三人在森林中迷路,當海綿寶寶和派大星有疑問的時候,拉一下神奇海螺的繩子,牠就會隨機以預錄好的聲音回答問題。

而他們倆居然堅信,只要聽從神奇海螺說的話,便能順利脫困,卻未曾想過靠自己主動找出逃生辦法。

因但如果今天海綿寶寶他們拿到的不是玩具海螺,而是神奇的「真.芋螺」,他們可能永遠沒機會走出森林了……

你為什麼不問問神奇海螺呢?圖/YouTube

芋螺有致命刺毒!小心撿拾的時候被刺傷中毒

芋螺是海洋中常見的有毒軟體動物,廣泛分布在熱帶或亞熱帶海域之潮間帶砂礫、石堆或珊瑚礁處,其種類繁多,光芋螺屬(Conus)這支族群目前大約有 500 至 700 餘種。

因芋螺具有美麗的外殼,是許多採集者喜歡收藏的螺類。然而其體內卻暗藏著致命刺毒(使人刺傷中毒),國外就曾發生過有潛水者或遊客,因撿拾芋螺或進行海上休閒娛樂時,遭芋螺刺傷導致死亡的案例。

臺灣雖然不曾發生過類似的案例,但在北海岸、花東海岸、屏東縣恆春半島、澎湖、東沙島、宜蘭縣蘇澳、小琉球及南沙群島等,都有芋螺的蹤跡,加上國人海上休閒活動多元,對有毒芋螺應要有所認識,才能小心防備[1]

但是芋螺哪裡有刺?怎麼會有刺毒呢?

北海岸常見的芋螺,其貝殼呈現倒立的圓錐形,螺塔低,體螺層大,佔據了殼長的一半以上。其殼口長且狹窄,貝殼的表面以各式各樣的顏色呈現,如圓點、雲狀斑、軸線等形狀。圖/參考資料 2

芋螺攻擊獵物的武器,有如毒箭的齒舌

芋螺是肉食性的熱帶貝類,有些芋螺更具有捕食魚類的能力,其具有很特殊的捕食器官及毒液系統,攝食方式是以含有芋螺毒素、具有倒鉤的「齒舌」作為攻擊獵物的武器。

當芋螺準備捕食時,會利用其特化的長吻偽裝成蟲餌,待獵物靠近後,迅速將含有毒液的齒舌如同弓箭般射入獵物,毒液能夠瞬間使獵物麻痺而喪失運動能力,再將獵物吸入可伸縮的胃中被消化。

這整個誘捕過程相當快速,如掠魚性的紫金芋螺(Conus purpurascens),平均只需花兩秒鐘即能制伏一隻和牠體型相當的餌魚[1]

國外有人錄下用小魚餵食芋螺的影片,可點進連結觀看芋螺進食畫面——男子用小魚餵雞心螺 進食畫面超駭人!

芋螺以含有芋螺毒素的齒舌捕食小魚。圖/YouTube

芋螺毒素的種類、結構多變,有利於在大自然中生存

芋螺擁有這個如毒箭的齒舌屬於一種刺毒害[註],在刺傷獵物的同時,也把毒液注入獵物體內。其毒液的毒理性質,依芋螺種類的不同,有數十至數百種不等的芋螺胜肽(conopeptides)混雜在毒液裡,統稱為芋螺毒素(conotoxin, CTX)。

這些毒素多半是具有神經毒素性質的短鏈胜肽,可結合細胞膜上各種神經傳導物質、受器或離子通道,進而干擾神經或細胞間訊息的傳遞。且毒素種類繁多、結構多變,對於芋螺在生態系中的競爭有非常大的幫助[1, 3]

典型的中毒症狀,最初為輕微的局部疼痛,接著發生肌肉麻痺,後期可能會出現眼瞼下垂、視力模糊、言語和吞嚥困難、意識喪失及呼吸困難等,嚴重時會因停止呼吸而喪命,這些症狀約發生在被芋螺刺傷後 40 分鐘到 5 小時之內[4]

故在進行捕撈漁獲或在海邊撿拾貝殼時,需小心防範遭芋螺刺傷,若不慎被刺傷導致中毒時,應儘速就醫。

芋螺的構造。圖/水試所

芋螺毒素還能開發成藥物,甚至是生化武器?!

芋螺毒素最大的特性之一,就是分子量非常小,意謂著它的分子結構穩定,不容易被破壞,也很容易化學合成。所以很多毒物學家對芋螺非常有興趣,因為芋螺毒可以發展成止痛藥、鎮定劑或用於治療神經系統疾病等藥物[3]

在 2004 年,美國食品藥物管理局核准上市一種從僧袍芋螺(C. magus)毒液中分離出,可減輕疼痛的芋螺毒素所製成的止痛藥 PRIALT®(學名 ziconotide)。該止痛藥具有比鴉片類藥物效力強 1,000 倍的止痛效果,且較不具成癮性[1]

最近也有研究發現,芋螺毒液中含有特殊的胰島素,可快速降低獵物的血糖。科學家將芋螺的胰島素與人類的胰島素結合在一起,開發出更快速降低血糖的胰島素,開拓了合成胰島素藥物的可能性[5]

另一方面,有研究認為芋螺毒素具有成為「生化武器」的可能性,毒素不需從芋螺體內採集,直接使用化學合成來製造。然後透過污染食物讓人吃下毒素,或者在人口集中的地區進行空中散播使人吸入毒素(且發生中毒的作用可能比芋螺直接刺傷來得快),便是一種恐怖的生化武器……。

因此為了防止恐怖分子獲得芋螺毒素的研究資料,美國衛生與公眾服務部(Department of Health and Human Services)要求,處理超過 100 毫克的芋螺毒素案件時,需要進行註冊、背景調查和一些生物安全程序等[6]

地紋芋螺(Conus geographus),又稱殺手芋螺,在澳洲、菲律賓、新幾內亞有中毒死亡的紀錄,為世界上最毒的動物之一,所幸該芋螺在臺灣並不常見。其殼長約 8.5~10 公分,主要棲息在珊瑚礁岩附近沙中[3]。圖/維基百科

神奇海螺利用刺毒得以在大海中生存

臺灣是四面環海的美麗寶島,在這得天獨厚的地理環境中,海洋生物種類豐富。而具有刺毒的美麗芋螺,以其特化的捕食器官與毒液系統,使牠在危機四伏、物競天擇的大自然生態環境中,得以生存在各大海域中。

不過,為了維護海洋生態的多樣性以及自身安全,還是盡量避免撿拾或捕抓這些海洋生物吧!

註解

刺毒害:為一種常見的海洋生物毒害,包括芋螺、喇叭毒棘海膽、獅子魚、魟魚、棘冠海星或海蛇等之毒刺、毒棘或毒牙,當被牠們刺傷時,毒液可能進人體中而引起中毒[7]

參考資料

  1. 陳柏瑋,2008。應用 PCR-RFLP 技術鑑定芋螺之種類及毒素溶血性之探討。國立臺灣海洋大學食品科學所碩士學位論文。基隆。
  2. 陳柏瑋、陳高松、黃登福、曾振德,2015。海洋中的刺毒-芋螺。水試專訊 050:6,45-47
  3. 李彥錚,2011。東北角的深海稀有貝類(二) 會射毒箭的芋螺。蘭博電子報 080:9。
  4. Haddad Junior, V., Coltro, M. and Simone, L. R. L. 2009. Report of a human accident caused by Conus regius (Gastropoda, Conidae). Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical 42: 446-448.
  5. 羅傑斯,2022。芋螺毒液合成胰島素。科學人知識庫 246:8
  6. Anderson, P. D. and  Bokor, G. 2012. Conotoxins: Potential weapons from the sea. J. Bioterror. Biodef 3: 1-4.
  7. 行政院農委會水產試驗所,2015。刺毒害。農業知識入口網
Evelyn 食品技師_96
18 篇文章 ・ 13 位粉絲
一名食品技師兼研發專員,對食品科學充滿熱忱。有鑒於近年發生許多食安風暴,大眾對於食品安全的關注越來越高,網路上卻充斥著不實資訊或謠言。希望能貢獻微薄之力寫些文章,讓更多人有機會認識食品科學的正確知識!想獲得更多食品營養資訊可追蹤作者的粉絲專頁喔!https://www.facebook.com/profile.php?id=100066016756421

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賀爾蒙藥物知多少?皮下注射須知及使用要點
careonline_96
・2022/11/29 ・1727字 ・閱讀時間約 3 分鐘

在兒童內分泌科,有許多賀爾蒙相關藥物因為藥物成分結構的特殊性質,給藥途徑常常需要透過皮下注射,讓藥物能良好吸收並穩定發揮其效果。

使用較多、也較廣為人知的幾種藥物包含「胰島素」、「生長激素」與「類升糖素胜肽-1 受體促效劑(GLP-1 receptor agonist)(俗稱減肥針、瘦瘦針)」。

皮下注射藥物給藥裝置

林口長庚醫院兒童內分泌科邱巧凡醫師指出,大多數上述藥物,近年都以「筆型針」設計為主流。傳統以空針筒抽取玻璃瓶藥劑的方式已經逐漸被筆型針取代。相較於傳統方法,筆型針有許多優勢,包含操作時間短、步驟簡單、操作方便、劑量拿捏精確等。

另外,近幾年還有「無針注射器」的產品,透過高壓噴射原理,使藥物不須透過針頭即可進入皮下組織,目前適用於胰島素注射。

注射部位

皮下注射的部位包含:腹部、臀部、上臂、大腿外側。

這些部位在藥物吸收速度上略有差異,分別如下:

  • 吸收速度最快的部位: 腹部
  • 吸收速度其次為: 上臂
  • 吸收速度較慢: 大腿、臀部

其他會影響藥物吸收速度的因素還包含:

  1. 運動:剛剛運動完的一側肢體由於血流增加,藥物吸收速度也會加快。
  2. 溫度:較高的溫度,藥物吸收速度快;較低的溫度,藥物吸收速度較慢。(例如泡溫泉、熱水澡、按摩後)
  3. 注射部位深淺:
  • 注射太淺,未到皮下組織,容易產生疼痛感,藥物吸收速率也較差。
  • 注射太深,進到肌肉層,會加速藥物吸收速率。

邱巧凡醫師表示,基於上述對於藥物吸收速率的影響因素,在需要藥物快速或稍晚發揮功效的情境下,或當觀察到藥效發揮不如往常時,這樣的因素考量就相當重要。

皮下注射藥物使用要點

  1. 許多皮下注射藥物平時都是需要冷藏保存的,若剛從冷藏取出便立即注射,由於溫度較低,注射時疼痛感較明顯。建議可以提前拿出來,待溫度稍微回升,再執行注射。
  2. 務必養成習慣,每次注射前都要先確認藥物名稱、有效期限、劑量,並檢查藥水是否有雜質、變色、混濁等異常。
  3. 注射時避開感染、發炎、纖維化、凹陷、脂肪增生等處,以免影響藥效。
  4. 務必確實做好「注射部位」及「注射筆針頭銜接處」的清潔消毒。
  5. 針頭完全插入至注射部位後,再按壓注射按鈕。
  6. 輸注後在原處停留 6~10 秒,再拔出針頭,確保完全輸注並避免藥水洩漏。
  7. 注射部位要輪替,避免施打同一部位,造成腫塊的形成,影響藥物吸收。
  8. 針頭拔出後,輕壓注射處至不再出血即可。
  9. 注射部位「不要揉」,否則容易因此拉扯到皮下微血管造成出血或瘀青。
  10. 不與其他人共用針頭、筆型針,針頭也不要重複使用。
  11. 使用後的針頭請用「有瓶蓋」「堅硬不易被刺穿」的容器盛裝,並於容器標示清楚「內含廢棄針具」,栓緊瓶蓋,帶回原就診醫療院所或有「居家廢棄藥物檢收站」標章的社區藥局回收處理。

配合醫囑指示正確使用藥物,並掌握以上皮下注射藥物的注射要點,相信能讓藥物更加穩定且安全地發揮其最佳療效。