壹、前言
葡萄柚(Citrus Panadisi Macfad)是一種芸香科(Rutaceae)柑桔屬(Citrus)的水果,原產於遠東及中東,直到17世紀,其種子才被水手散佈到西印度群島,並被大量種植。1823年,在Florida其果實被加工並以商品進行販售。葡葡柚汁富含維他命A及C、礦物質(鈣、鎂及鉀等)及膳食纖維,是一種不錯的食物補充品。
1989年Bailey等人1-2進行酒精(使用葡葡柚汁當矯味劑)對felodipine藥理作用影響之研究,結果發現實驗組(同時服用酒精及felodipine),出現低血壓及心跳加快的機率及強度,明顯大於對照組,近一步的研究才發現,葡葡柚汁會明顯增加felodipine的藥理作用。
貳、葡萄柚汁的生理作用
一、 抑制小腸中CYP3A4 (cytochrome P 3A4) 2-3的活性
CYP(cytochrome P)是一群存在人體內的酵素,可以將藥物氧化成較水溶性的物質,以促進藥物的排除。目前,約有超過50%的口服藥,在人體內會受到CYP3A4的氧化代謝。
而葡萄柚汁會抑制及破壞小腸內CYP3A4的活性,減少藥物在腸壁被CYP3A4破壞,降低藥物之first pass effect(首渡效應),因而可以增加藥物之bioavailability(生體可用率)、血中濃度及AUC。不過,除非是長期大量飲用,否則葡萄柚汁對肝臟CYP3A4的活性影響不大,所以並不會明顯影響口服藥物的分布及半衰期(half-life),另外,對注射投與的藥物,亦不會影響其藥物動力學。
二、 抑制P-glycoprotein(P-gp)3-5的作用
P-gp是一種存在於小腸、肝臟及腎小管的醣蛋白,可藉由ATP的參與,將物質或藥物從細胞內排出細胞外。目前推論,P-gp跟體內的內生性物質的釋放及化療藥物抗藥性的產生有關。
高濃度之葡萄柚汁會抑制小腸中P-gp的活性,減少P-gp將已吸收之藥物(例:digoxin、loperamide等)排回腸腔中,因而增加藥物之吸收;反之,低濃度之葡萄柚汁則會增加小腸中P-gp的活性6。
三、 抑制organic anion transporting polypeptides(OATP)4-5的作用
OATP存在於腸道中,與特定之藥物(例:digoxin、fexofenadine等)的吸收有關。而葡萄柚汁會抑制小腸中OATP的活性,減少特定藥物之吸收。
四、 減緩胃的排空3,7
葡萄柚汁會減慢胃的排空,延遲藥物之吸收。目前推論,造成胃排空減慢的原因,可能跟葡萄柚汁的低PH值及高滲透壓有關。
五、 其它
葡萄柚汁亦會抑制腸道CYP1B18及flavin-containing monooxygenase的活性,因而可能有抗癌作用及抑制caffeine的代謝。
參、葡萄柚汁之活性成分2,4,8
目前被確認的活性成分是6', 7' -dihydroxybergamottin (DHB) 及bergamottin,兩者皆是屬於furanocoumarins類。另外其它成份paradisin-A、bergapten、epoxybergamotin、GF-1-6、GF-1-11 及GF-1-42 則需更多人體試驗來佐證。至於含量最多的flavonoids (naringin及naringenin),經人體實驗證實並不具有抑制作用。除了上述的成分外,學者們認為仍尚有其它未知之活性成分尚未被發現。
一般服用葡萄柚汁後,DHB因低脂溶性的原因,會在30分鐘內產生最大的抑制作用;反之,bergamottin則因脂溶性較高的關係,會較慢才產生抑制作 用9。
肆、劑量與抑制作用的關係
根據David J. Greenblatt等人的研究顯示,服用1杯(250毫升)葡萄柚汁即會對腸道的酵素產生最大的抑制作用,而且此種抑制作用最多可長達3天;這些受抑制之酵素活性,需至少停止飲用葡萄柚汁3天,才能完全恢復其活性,其恢復之半衰期 (T1/2) 約為23-24小時1,2,10。
伍、 常見產生交互作用的藥物
(表一、表二)1
一、鈣離子通道阻斷劑
Felodipine(dihydropyridine類)是第一個被發現會與葡萄柚汁產生交互作用的藥物。根據2000年Dresser等人的研究顯示葡萄柚汁會增加felodipine的AUC及血中濃度達300%至400%;其它同類的nisoldipine、nicardipine、nitrendipine、pranidipine及nimodipine,根據Takanaga、Uno及Hashimoto等人的研究顯示亦具有相同之交互作用。而根據2000年Vincent 等人的研究,nifedipine及amlodipine因具有較高之生體可用率,故交互作用較不明顯。至於,verapamil及diltiazem雖屬於nondihydropyridine類,但亦會與葡萄柚汁產生交互作用。
二、中樞神經抑制劑
根據1998年Ozdemir等人的研究顯示,飲用一杯正常濃度之葡萄柚汁,會增加diazepam的AUC達3倍;同樣的劑量下Hukkinen及Lilja等人的研究發現,也會增加triazolam及midazolam 的AUC 50%,但若持續飲用則AUC會增加達150%。不過,根據2000年Yasui等人的研究,葡萄柚汁並不會明顯改變alprazolam的藥物動力學參數,推測可能與其高生體可用率有關。其它如carbamazepine、buspirone、sertralin等,都有與葡萄柚汁產生交互作用之報告。
三、Statins類降血脂劑
1999年Ubeaud等人體外研究發現,naringenin可以抑制simvastatin的代謝;另外,1998年Lilja等人研究發現,每天飲用3次200毫升2倍強度之濃縮葡萄柚汁,連續3天後再服用simvastatin,則simvastatin及simvastatin acid的AUC會增加達16及7倍;1998年Kantola等人的研究發現,在同樣地條件下,lovastatin及lovastatin acid的AUC則會增加達15及5倍,atorvastatin的AUC會增加達2.5倍,但pravastatin則無明顯變化。
四、Cyclosporine
Cyclosporine會被小腸壁及肝臟的CYP3A4所代謝,而且也對P-gp具有高度親和性。1995年 Ducharme等人之研究發現,葡萄柚汁會增加cyclosporine的AUC超過60%,但對於注射投與之cyclosporine則無明顯作用。由於cyclosporine是一種治療濃度範圍很窄的藥物,所以併用葡萄柚汁可能會產生中樞神經毒性、腎毒性及高血壓等副作用。
五、Saquinavir
是一種蛋白酶抑制劑,口服投與後會被小腸的CYP3A4所代謝,所以具有較低之生體可用率。1998年Kupferachmidt等人之研究發現,葡萄柚汁會增加saquinavir的生體可用率,但對於注射投與之saquinavir則無明顯作用。至於其它的蛋白酶抑制劑,因為具有較高之生體可用率,故較不受葡萄柚汁的影響。
六、Sildenafil
2002年Jetter等人的研究發現,飲用250毫升葡萄柚汁後1小時再服用sildenafil,則sildenafil的生體可用率會增加23%;2001年Lee及Min則發現,100mg的sildenafil與葡萄柚汁併服後,Cmax會增加42%,但AUC則無明顯改變。
七、Amiodarone
Amiodarone在體內會被CYP3A4代謝成活性代謝物 N-desethylamiodarone (N-DEA)。根據2000年Libersa等人的研究發現,amiodarone與300毫升的葡萄柚汁併服後,N-DEA的生成會被抑制。
陸、危險因子11
雖然葡萄柚汁造成嚴重藥物交互作用的報導並不多,但對於下列情形下之病人,仍需特別注意:1.初次且大量服用葡萄柚汁者。2.嚴重之肝臟疾病患者。3.特異性體質(腸道有較高的酵素濃度)者。4.老年人。
柒、臨床需注意之事項
一般人腸道中CYP3A4的濃度,有高達8-13倍的個體差異性,所以葡萄柚汁對每個人的影響程度皆不盡相同;腸道酵素濃度越高者,藥物的生體可用率會越低,受葡萄柚汁的影響會越大(表三)2-3。
葡萄柚汁雖然會明顯增加藥物之血中濃度,但病人之臨床反應往往不會與藥物之血中濃度成正比,所以臨床上在評估葡萄柚汁之藥物交互作用時,除了監測藥物血中濃度外,更要特別注意病人之臨床反應。
另外,葡萄柚的品種(白肉>紅肉)、部位(果皮>果肉>種子)、加工過程(機器壓榨>人工壓榨)及濃度(濃縮果汁>一般果汁),都會影響葡萄柚汁的作用強度。
捌、結論
葡葡柚汁富含維他命、礦物質及膳食纖維,是一種理想的食物補充品;不過,這10-20年來的研究證實,葡葡柚汁會與藥物產生明顯的藥物交互作用。雖然,葡葡柚汁引起嚴重藥物交互作用之文獻報導並不常見,但對於高危險群之病人/藥物,仍應儘量避免同時(至少要間隔1-3天以上)服用葡萄柚汁,或是以其它藥物(表四)12或果汁(例:柳橙汁)來替代。
另外,對於葡萄柚汁活性成分之發現,則有助於其它潛在可能會產生藥物交互作用之食物的發現,藉以來預防其它食物-藥物交互作用的產生;至於是否能利用此種活性成分,來增加特定藥物(例:cyclosporine)之血中濃度1,13,以減少藥物之劑量及費用,則有待更進一步之研究。
參考資料:
1. A Dahan, HAltman: Food-drug interaction: grapefruit juice augments drug bioavailability-mechanism, extent and relevance. European Journal of Clinical Nutrition 2004; 58: 1-9.
2. David G. Bailey, J. Malcolm, O. Arnold, et al: Grapefruit juice-drug interactions. Br J Clin Pharmacol 1998; 46: 101-110.
3. Dennis Flanagan: Understanding the grapefruit-drug interaction. General Dentistry 2005; July-August: 282-286.
4. Domenic A. Sica: Interaction of grapefruit juice and calcium channel blockers. AJH 2006; 19: 768-773.
5. Rubin Bressler: Grapefruit juice and prescription drug interactions-Exploring mechanisms of this interaction and potential toxicity for certain drugs. Geriatrics 2006; 61(11): 12-18.
6. Stefanie Reif, Marianne C. Nicolson, Donald Bisset, et al: Effect of grapefruit juice intake on etoposide bioavailability. Eur J Clin Pharmacol 2002; 58: 491-494.
7. P. Odou, N. Ferrari, C. Barthelemy, et al: Grapefruit-nifedipine interaction: possible involvement of several mechanisms. Journal of Clinical Pharmacy and Therapeutics 2005; 30: 153-158.
8. Basavaraj Girennavar, Shibu M. Poulose, Guddadarangavvanahally K. Jayaprakasha, et al: Furocoumarins from grapefruit juice and their effect on human CYP 3A4 and CYP 1B1 isoenzymes. Bioorganic & Medicinal Chemistry 2006; 14: 2606-2612.
9. Mary F. Paine, Anne B. Criss, Paul B. Watkins: Two major grapefruit juice components differ in time to onset of intestinal CYP3A4 inhibition. The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 2005; 12: 1151-1160.
10. David J. Greenblatt, Lisa L. von Moltke, Jerold S. Harmatz, et al: Time course of recovery of cytochrome P450 3A function after single doses of grapefruit juice. Clinical Pharmacology & Therapeutics 2003; 74(2): 121-129.
11. Shiew-Mei Huang, Stephen D. Hall, Paul Watkins, et al: Drug interactions with herbal products and grapefruit juice: A conference report. Clinical Pharmacology & Therapeutics 2004; 75(1): 1-12.
12. Amy L. Stump, Terri Mayo, Alan Blum: Management of grapefruit-drug interaction. Am Fam Physician 2006; 74: 605-608.
13. A.R. Mehrsai, G. Pourmand, D. Mansour, et al: Effect of grapefruit juice on serum concentration of cyclosporine in iranian renal transplant patients. Transplantation Proceedings 2003; 35: 2739-2741.
表一 易與葡萄柚汁產生交互作用之藥物3
藥物類別 |
藥物 |
抗感染劑 |
albendazole, artemether, erythromycin, clarithromycin, halofantrine, praziquantil, saquinavir, itraconazole |
抗發炎藥物 |
methylprednisolone |
降血脂劑 |
atorvastatin, lovastatin, simvastatin |
心血管藥物 |
amiodarone, carvedilol, felodipine, nifedipine, nimodipine, nicardipine, nisoldipine, nitrendipine, sildenafil, verapamil |
中樞神經作用劑 |
amitriptyline, buspirone, carbamazepine, diazepam, midazolam, scopolamine, sertraline, triazolam |
荷爾蒙製劑 |
ethinylestradiol |
腸胃道藥物 |
cisapride |
抗組織胺 |
astemizole, terfenadine |
免疫抑制劑 |
cyclosporine, tacrolimus |
性功能障礙藥物 |
sildenafil, tadalafil |
表二 葡萄柚汁對各藥品藥物動力學之影響及機轉5(以老年人為研究對象)
藥物 |
影響 |
機轉 |
藥物 |
影響 |
機轉 |
amiodarone |
↑Cmax 84% ↑AUC 50% |
抑制CYP3A4 |
lovastatin |
↑Cmax 12倍 ↑AUC 15倍 |
抑制CYP3A4 |
cyclosporine |
↑Cmax 0-78% ↑AUC 8-71% ↑Tmax 93% |
抑制CYP3A4 減緩胃排空 |
nifedipine |
↑Cmax 15% ↑AUC 40% |
抑制CYP3A4 |
midazolam |
↑Cmax 56% ↑AUC 52% |
抑制CYP3A4 |
felodipine |
↑Cmax 127-310% ↑AUC 123-330% |
抑制CYP3A4 |
sertraline |
↑plasma trough levels 47% |
抑制CYP3A4 |
amlodipine |
↑Cmax 15% ↑AUC 14% |
抑制CYP3A4 |
fluoxamine |
↑Cmax 1.3 倍 ↑AUC 1.6倍 |
抑制CYP3A4 |
verapamil |
↑Cmax 40-57% ↑AUC 28-36% |
抑制CYP3A4 |
buspirone |
↑Cmax 4倍 ↑AUC 6倍 ↑Tmax |
抑制CYP3A4 減緩胃排空 |
saquinavir |
↑Cmax 100% ↑AUC 50% |
抑制CYP3A4 |
carbamazepine |
↑Cmax 40% ↑AUC 40.8% |
抑制CYP3A4 |
erythromycin |
↑Cmax 52% ↑AUC 49% |
抑制CYP3A4 |
scopolamine |
↑Cmax 30% ↑Tmax 188% |
抑制CYP3A4 減緩胃排空 |
estradiol |
↑Cmax 37% ↑AUC 28% |
抑制CYP3A4 |
methadone |
↑Cmax 17% ↑AUC 17% |
抑制CYP3A4 |
sildenafil |
↑AUC 23% |
抑制CYP3A4 |
dextromethorphan |
↑AUC 5.4倍 |
抑制CYP3A4 |
cilostazol |
↑Cmax 50% |
抑制CYP3A4 |
simvastatin |
↑Cmax 9倍 ↑AUC 16倍 |
抑制CYP3A4 |
quinidine |
↑Tmax1.6-3.3小時 ↓AUC |
抑制CYP3A4及 OATP |
※老年人每天飲用250-750ml葡萄柚汁,連續 5-7天。
表三 葡萄柚汁對不同生體可用率藥物的影響2
藥物原本生體可用率 |
藥物 |
AUC (%) (葡萄柚汁/水) |
Cmax (%) (葡萄柚汁/水) |
<5% |
nisoldipine nimodipine terfenadine saquinavir |
198 151 249 150-220 |
406 124 343 - |
15-20% |
felodipine nicardipine nitrendipine propafenone 17β-oestradiol |
145-345 134-196 140-206 133 116 |
170-538 125-153 140-199 123 131 |
30-40% |
cyclosporin diltiazem ethinylestradiol midazolam triazolam verapamil |
108-162 110 128 152 148 143 |
104-132 102 137 156 130 161 |
60%-70% |
nifedipine quinidine |
134-203 108 |
104-194 93 |
>80% |
acenocoumarol amlodipine prednisolone theophylline |
98 108-116 150 103 |
- 115 139 97 |
表四 葡萄柚汁產生之藥物交互作用及其替代藥物12
藥物類別 |
藥物 |
藥物交互作用 |
替代藥物 |
抗心律不整 |
amiodarone disopyramide, quinide |
1.增加 amiodarone 的血中濃度,可能引起甲狀腺毒性、肺毒性、肝損傷、QT波延長及心跳變慢。 2.增加quinidine 及 disopyramide的血中濃度,可能引起心臟毒性。 |
digoxin, diltiazem, verapamil, beta blockers |
鈣離子通道 阻斷劑 |
felodipine nicardipine nifedipine nimodipine nisoldipine |
1.增加藥物的血中濃度,造成潮紅、週邊水腫、頭痛、心跳加快、姿勢性低血壓及心肌梗塞。 |
amlodipine, diltiazem, verapamil |
降血脂 (statin類) |
atorvastatin, lovastatin, simvastatin |
1.增加藥物的血中濃度,可能造成頭痛、腸胃不適、肝炎及肌病變(肌痛)。 |
fluvastatin, pravastatin, rosuvastatin, fibric acids, nicotinicacid, bile acid sequestrants |
免疫抑制劑 |
cyclosporine, tacrolimus |
1.增加藥物的血中濃度,可能造成腎毒性、肝毒性及增加免疫抑制作用。 |
無其它適合之替代藥物 |
蛋白酶抑制劑 |
saquinavir |
1.增加藥物的血中濃度,可能造成頭痛、疲累、不眠及焦慮。 |
amprenavir, atazanavir, fosamprenavir, indinavir, lopinavir/ritonavir, nelfinavir, ritonavir |