阿斯匹靈的發明

 
2018/08/10 柯慧君 | 高雄醫學大學醫學系生物化學科     485

阿斯匹靈(Aspirin)其主要成分為乙醯水楊酸(Acetylsalicylic acid),又名乙醯柳酸,廣泛使用於鎮痛、解熱、抗發炎作用及治療急性風濕和心血管疾病的預防(Tantry et al., 2009),是西醫常用的非處方用藥(成藥)。阿斯匹靈也是一個從發現、改良到量產皆屬藥學史上最大量製造的藥錠,至少已超過一兆錠;其藥物成分也最被廣為研究,至今已超過25,000篇文獻討論。

 

阿斯匹靈的發明要從一顆不起眼的柳樹開始說起,在西元前4世紀時,有位產婦因為生產時而疼痛難耐,她的婆婆便剝了些柳樹皮,給產婦咀嚼,等一會兒只見產婦疼痛感大減並順利產下健康嬰兒。之後,此婦女也利用柳樹皮的神奇功效,給許多人治病,慢慢也摸索出柳樹皮有退燒的效果;距今3,500年前的埃及醫藥文獻「埃伯斯草紙」(Ebers Papyrus)也記載著柳酸可治耳感染,祛痛和柔順筋腱;在西元前5世紀,西方醫學之父希波克拉底(Hippocrates)曾經使用柳樹皮和樹葉以煎湯服用方式來治療頭痛與感冒。

 

到18世紀,史東(Edward Stone)牧師將柳樹皮磨碎的粉末治療約50位因感冒及疼痛而苦的病人,並向皇家學會(Proceeding & Royal Society)提出柳樹皮可用於退燒及減低疼痛。由於柳樹長期在潮濕土裡蓬勃(柳樹成長於沼澤地),而居住於此的人較易得風濕病,柳樹皮粉味苦,其成分應含有祛濕及抗陰寒,但是因甚麼物質產生了作用則尚未解明,也因此使這份文獻未獲重視,阿斯匹靈的誕生也因此而繼續沉睡,使得後人只知其然而不知其所以然。

 

十九世紀後隨著化學萃取技術進步,越來越多科學家相繼投入研究才發現柳樹皮中解熱止痛的主要成分。如1828年德國慕尼黑的藥理教授約翰.安德里亞斯.畢希納(Johann Andreas Buchner)首先將柳樹純化出黃色物質,並命名為水楊素(salicin);1836年,法國化學家拉菲爾.皮里亞(Raffaele Piria)以化學反應進一步將水楊素轉化成水楊酸,並逐漸成為治療關節炎和退燒的新寵。水楊酸雖可最用於治療關節炎和退燒,然而越來越多的副作用也被人發現,輕者常有腸胃不適、腹瀉,一旦劑量提高雖可緩解大量疼痛,但也因此造成胃出血,重者甚至可以致死。

 
西元1897年德國拜耳藥廠的研究人員菲利克斯.霍夫曼(Felix Hoffman),為了治療因長年受風濕性關節炎痼疾所苦的父親,也因為水楊酸雖對父親起了止痛效果卻伴隨著副作用,因此激發霍夫曼研究出用於治療關節炎的藥物,當時在他的上司艾倫亨格(Arthur Eichengrün)指導下,霍夫曼將水楊酸加入乙醯基(Acetyl),合成出可供量產乙醯水楊酸,並以乙醯和柳酸(德文Spirsäure)取名為阿斯匹靈 (Aspirin),與其上司艾倫亨格(Arthur Eichengrün)並列為現代阿斯匹靈的催生者,於1899 年將阿斯匹靈正式上市,其商品特性標示其解熱、鎮痛消炎之功效。因此,這顆因「孝親」而上市的阿斯匹靈因其副作用較小,於上市後便風行全世界,進而成為當時拜耳藥廠的金雞母,拜耳藥廠甚至將原為成藥(Patent medicine) 的阿斯匹靈推動它成為處方用藥(Ethical drug)(Sneader, 2000)。

在早期的阿斯匹靈主要用於緩解頭痛、關節肌肉痛及發燒等病狀。西元1971年,英國生理學家維恩(Sir John Vane)發現有些病人使用阿斯匹靈會有出血現象;同時其他藥理及血液學專家也陸續發現阿斯匹靈會使血小板凝集功能產生障礙,當血管受到損傷時,便會流血不止。為了找出其原因,維恩與助手發現阿斯匹靈可減少前列腺素(Prostaglandin)進而降低發炎及抑制凝血。終於在 1980年提出阿斯匹靈具有抗血小板凝集的功能,是因為阿斯匹靈可改變人體環氧化酶(Cyclooxygenase-1)結構並抑制其活性,阻斷細胞內促發炎及凝血物質生成,此時阿斯匹靈這個神奇抗血栓之謎終於被解開,並使維恩於1982年榮獲諾貝爾生理醫學獎和英國女皇勳章,之後促使更多的學者開始進行應用於板凝集作用的研究。

 

隨著醫學研究進步,阿斯匹靈在臨床使用上相當廣泛,除了可用於止痛,預防心臟病與中風復發等,更有幾個主要研究包含:1. 解熱、鎮痛與抗發炎作用;2. 抗凝血作用;3. 降低血脂及動脈粥樣硬化;4. 抗氧化作用;5. 惡性腫瘤相關作用(Choe et al., 2012)等,也奠定了阿斯匹靈應用於心肌梗塞及腦中風治療基礎,使阿斯匹靈於西方國家成為每人必用的血栓預防藥物(Roth et al., 1994;Tantry et al., 2009;Vane., 2000)。

 

(本文由科技部「主題科學傳播」執行團隊撰稿)

責任編輯:郭啟東/國立中山大學

 
 
 
  • 延伸閱讀:
     
    • Choe Kevin S., Cowan Janet E., Chan June M., Carroll Peter R.. (2012) "Aspirin Use and the Risk of Prostate Cancer Mortality in Men Treated With Prostatectomy or Radiotherapy."American Society of Clinical Oncology, 30(28),3540-3544.
    • Tantry, US., Mahla, E., Gurbel, PA. (2009). Aspirin resistance. Progress in Cardiovascular Diseases, 52(2), 141-152.
    • Roth, GJ., Calverley, DC. (1994). Aspirin, platelets, and thrombosis: Theory and practice. Blood, 83(4), 885-898.
    • Vane, J. (2000). Aspirin and other anti-inflammatory drugs. Thorax, 55(suppl 2), S3-S9.
    • Sneader, W. (2000). "The discovery of aspirin: A reappraisal". BMJ (Clinical research ed.) 321 (7276): 1591-1594.
     
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