藥物與食物都是維持健康所必需,但二者間卻可能產生交互作用而導致藥物治療失敗或營養失衡。藥物與食物之交互作用 (drug-nutrient interaction, 簡稱 DNI) 可定義為藥物與食物間,物理、化學、生理 (藥理) 或是病生理之相互作用。DNI 可能發生在體外不相容的配伍禁忌,也可能發生在體內藥動學上的吸收、代謝、排除階段,或發生在藥效學上藥物產生藥理作用及營養素發生生理活性的作用點而產生加成、協同、拮抗等作用。瞭解造成交互作用的成分與機轉,可幫助我們處理具有臨床重要性的交互作用,以及判斷應採取何種方式來預防交互作用的發生。但由於食物或營養素的多樣性及難以定量,交互作用的發生與否及嚴重度並不容易預測,因此醫療人員應對 DNI 有基本的概念,針對容易因 DNI 造成傷害的高風險族群,如多重用藥、老年人、多種共病、營養不良、腸道功能不良、使用管灌飲食或靜脈營養等病人,多一份警覺,當這些病人發生原因不明的治療失敗或藥物副作用時,應盡量取得病人詳細的飲食內容和用藥史,以早期偵測是否有 DNI 的存在並加以處理,才能避免造成嚴重的傷害。
關鍵字: 藥物與食物之交互作用、食物、營養素、drug- nutrient interaction、drug-food interaction、nutrition
壹、前言
一直以來,藥物與食物間之交互作用不如藥物與藥物間之交互作用被醫學界所瞭解與重視,由於這樣的交互作用牽涉藥學與營養學等不同的專業,在臨床上還需要仰賴病人提供詳細的飲食內容與用藥史才有辦法發現,因此我們常常是在遭遇到交互作用所造成的不良反應後 (如造成藥物失效、出現藥物副作用或營養失衡症狀),才發現交互作用的存在,後續也才能去研究造成交互作用的詳細機轉。在進行相關文獻回顧時,發現目前多以 drug-nutrient interaction (DNI) 而非 drug-food interaction 來統稱藥物與食物之交互作用,本文將以 DNI 來簡稱。以下將簡單介紹 DNI 之分類、機轉及其預防與處理方式。
貳、藥物與食物交互作用之分類與機轉
由於「食物」一詞可泛指一種飲食型態、特定食物、食物濃縮萃取物、特定營養素、甚至中草藥或保健/健康食品等 (表一),因此廣義的 DNI 可定義為藥物與上述「食物」間,物理、化學、生理或是病生理之相互作用。
表一 廣義的「食物」
飲食型態 |
東、西方飲食 |
營養素組成 |
高蛋白、高脂、高纖飲食 |
特定食物 |
葡萄柚汁、茶、咖啡、酒 |
食物濃縮/萃取物 |
大蒜精、蜆精、大豆卵磷脂 |
特定營養素 |
礦物質/維生素/輔酶 |
健康食品 |
依健康食品管理法,經中央主管機關公告,具有保健功效之食品 |
保健食品 |
銀杏、蔓越莓錠、綠藻、綜合維他命 |
中草藥 |
人蔘、當歸、枸杞 |
對於 DNI 的分類,在文獻中有不同的分類方式,以下將介紹兩種 DNI 的分類方式並簡單舉例說明。
一、 以造成交互作用的主體與受影響者來分類1,2
(一)食物影響藥物
藥物受食物影響導致治療失敗或產生藥品副作用:1.病人之營養狀態影響藥品療效:肥胖造成 ertapenem 血中濃度過低;低白蛋白血症造成游離態 phenytoin 血中濃度增加。2.進食方式或飲食之組成影響藥物的吸收或改變生體可用率:管灌飲食造成 ciprofloxacin 吸收下降;高纖飲食減少 digoxin 之吸收2;高脂肪飲食增加 griseofulvin 之吸收;高蛋白飲食會延緩 levodopa 的吸收,並降低其療效3。3.特定食物或營養素改變藥物的療效或增加副作用:咖啡造成 thyroxine 的吸收下降4,5;葡萄柚汁中的 bergamottin 經由抑制 CYP3A4酵素活性造成藥物的生體可用率增加;富含維生素K的食物造成 warfarin 療效降低。
(二)藥物影響食物
藥物造成營養狀態的改變或特定營養素的缺乏,而營養素的長期或嚴重缺乏可能進一步導致疾病。這類交互作用其實就是藥物的副作用或不良反應之一,因此較為大家所熟知。例如:1.藥物造成食慾、味覺或腸胃道功能的改變、影響胃排空或蠕動速度。2.藥物造成代謝方面之副作用 (metabolic adverse effect),如造成體重上升、高血糖或高血脂。3.藥物造成特定營養素的缺乏。例如 isoniazid 造成 vitamin B6 缺乏;phenytoin 造成 vitamine D 的缺乏;phenytoin 造成葉酸缺乏而導致巨細胞性貧血2。
二、以交互作用之機轉來分類 (表二)
表二 DNI 依作用機轉分類6
Type I |
Ex vivo bioinactivations |
體外的去活性 |
Type II |
Absorption phase-associated interactions |
吸收階段 (藥物/食物影響彼此的吸收) |
Type III |
Physiologic action-associated interaction |
導致生理/藥理作用改變 |
Type IV |
Elimination phase-associated interaction |
排除階段 (藥物/食物影響彼此的排除) |
(一)Type I 藥物與食物在體外即發生交互作用:包括針劑藥物與靜脈營養 (parenteral nutrition) 的不相容 (incompatible);大豆配方 (soybean) 之管灌飲食會減少 levothyroxine 在腸道的再吸收;phenytoin 會被鼻胃管吸附等3,7。
(二)Type II:為臨床上最常碰到的 DNI,發生在藥物及營養素的吸收階段。最常見的就是有些藥物建議要與食物併服或飯後立即服用來增加吸收 (例如 cefuroxime, lovastatin, lithium 等),有些藥物則必須空腹服用以避免食物降低其吸收 (例如 ampicillin, ciprofloxacin, doxycycline, tetracycline, captopril 等)。當食物進入腸胃道時,會改變腸胃道的生理狀態,包括 pH 值、排空時間與蠕動速度等,這些生理狀態的變化會影響藥物的崩散、溶離、擴散 (diffuse) 與再吸收 (active transport)。為了解食物對藥物生體可用率的影響,藥物在上市前幾乎都會進行相關的藥物動力學 (pharmacokinetics, PK) 研究,只是研究中所使用的測試飲食並沒有統一。美國 FDA 建議使用的測試飲食為總熱量約800-1000 kcal,其中50%的卡路里是來自油脂類 (fat),如此的食物組成被認為能造成最大的腸胃道生理環境的改變,可以測試在這樣的狀態下對藥物吸收的影響。但並非所有研究都使用建議的測試飲食,而在現實生活中,我們的飲食也隨種族與地域有著很大的差異1。Type II 之 DNI 可再細分為3類:(1) Type IIa 藥物與食物競爭腸胃道之代謝:例如葡萄柚汁抑制腸道 CYP3A4代謝酵素,增加口服藥物之生體可用率。(2) Type IIb 藥物與食物競爭腸胃道之吸收或運輸方式:例如 valproic acid 與 carnitine 競爭腸道的運輸蛋白 (transport protein)。(3) Type IIc 藥物與食物於腸胃道結合形成去活性的複合物:例如 tetracycline 或 ciprofloxacin 與食物中2、3價陽離子 (Ca, Mg, Al, Fe) 形成螯合物。
(三)Type III 交互作用發生在藥物之作用點 (site of action) 或造成藥效的改變 (加成或拮抗):例如 tyramine 與 MAOI 或 vitamin K 與 warfarin 之併用8。
(四)Type IV 藥物與食物競爭相同的排除途徑:例如 lithium 與鈉會競爭從腎小管的再吸收,因此低鈉飲食 (限鹽) 會增加鋰鹽的吸收與毒性。
參、DNI 的處理方式
處理 DNI 與處理藥品-藥品交互作用之原則大同小異,但由於食物或營養素的多樣性及定量不易,DNI 的發生率、嚴重度及導致的結果具有極大的差異性而難以預測。實務上處理 DNI 的困難點包括:食物組成/營養素的含量定量不易、缺乏良好設計之臨床試驗、交互作用機轉不明確、交互作用之嚴重度難以定量、以及個人基因的差異導致 DNI 所造成的反應無法預測等。
因此,DNI 沒有標準化的處理方式,最重要的是考慮交互作用造成結果之臨床重要性。其實大部分的 DNI,僅需小心監測病人狀況即可,但如果 DNI 可能導致營養失衡、藥物治療失敗或藥物不良反應則必須加以預防或處理。也有學者認為:若 DNI 造成20%以上可量化之 PK 或 PD (pharmacodynamics 藥效學) 參數改變,如生體可用率、藥物血中濃度或療效指標 (如 INR 為 warfarin 之療效指標),則可認為是具臨床重要性之 DNI6。以葡萄柚汁與鈣離子阻斷劑 (calcium channel blockers, CCBs) 之交互作用為例,並非所有 CCBs 都禁止與葡萄柚汁併服,事實上大部分 CCBs 與葡萄柚汁的交互作用在臨床上幾乎可以忽略,病人也不需特別停止服用葡萄柚汁,僅 felodipine 需要避免併用9。
至於暫時或短期的 DNI 一般無需處理,因為人體其實具備一定的生理儲備 (physiologic reserves),通常長期的缺乏特定營養素才會導致疾病。但某些病人可能因多種共病或年紀大造成生理儲備下降及營養不良,這些病人則特別容易因 DNI 而造成不良事件或疾病。像是酗酒者或糖尿病人在使用 isoniazid 容易發生因 pyridoxine (vitamin B6) 缺乏造成周邊神經病變,因此建議必須每日補充 pyridoxine。但一個飲食均衡的成年人則不需要在服用 isoniazid 的期間補充 pyridoxine3。
瞭解造成交互作用的機轉可幫助我們預測交互作用的發生,以及如何避免或處理交互作用。Type I 及 type II 的 DNI 只要將食物與藥物分開給予、改變給藥途徑,或避免吃特定食物即可;至於 type III 的 DNI 可能就需要進行藥物劑量的調整、從同類藥物中選擇較沒有交互作用者做替換,或避免短時間大量地攝取特定食物。而處理藥物造成特定營養素的缺乏則直接補充不足的營養素即可。
肆、預防 DNI 的發生
對於已知的 DNI,最好的處理方式是預防其發生,特別是較容易處理的 Type I 及 type II DNI,可以電腦開方系統 (CPOE, computerized physician order entry) 輔助,將藥物服藥時間點預設為飯前或空腹,或是在藥袋上提示病人及給藥人員應避免與哪些食物併服。另外,由於目前市面上保健食品種類繁多,許多國人也有服用中草藥補身的觀念,藥師應提醒病人及其照護者,在使用任何產品前先諮詢醫師或藥師。除了 Micromedex、PubMed 等專業資料庫,一些免費的網路查詢平台也提供常見「藥物與食品」及「藥物與中藥」交互作用之資訊,幫助我們預防嚴重 DNI 的發生。
至於未知或無法避免的 DNI,就必須仰賴醫療人員的警覺性才能儘早偵測處理。因此醫療人員應對 DNI 有基本的概念,對於容易因 DNI 造成傷害的高風險族群多一分謹慎,這些病人包括:一、多重用藥:增加交互作用與不良反應發生的機率;二、老年人、多種共病:生理儲備下降且使用多種藥物;三、營養不良、腸道功能不良、使用管灌飲食或靜脈營養等病人:易缺乏特定營養素;四、必須長期使用治療區間狹窄的藥物:容易造成嚴重的藥物不良反應,當這些病人發生原因不明的治療失敗或藥物副作用時,應考慮是否有 DNI 的存在10,11。
伍、結論
雖然大部分的 DNI 都是暫時或輕微的,但在一些營養不良又必須長期使用藥物的病人,DNI 可能會導致疾病控制惡化或產生新的疾病與不良反應。DNI 的處理必須根據其機轉與臨床重要性決定,針對已知的 DNI,最好能預防其發生,而對於無法預防的 DNI,則必須藉由醫療人員的警覺及衛教,早期偵測與處理,避免造成嚴重的傷害。
Drug — Nutrient Interactions
Wan-Chen Lu
Department of Pharmacy, MacKay Memorial Hospital, Taipei Branch
Abstract
Food and drugs are both crucial for maintaining health. However, drug- nutrient (food) interactions may lead to treatment failure, adverse effects or complications related to specific nutrient deficiency. Drug-nutrient interaction (DNI) is defined as physical, chemical, physiologic or pathophysiologic relationships between a drug and a nutrient. The mechanism of DNI includes incompatibility in vitro and kinetic (absorption, distribution, metabolism, excretion) or dynamic (additive, synergistic or antagonist effects) interactions iv vivo. Understanding the mechanism and active ingredients of DNI can help us to manage and even prevent DNI in advance. Due to the diversity of food and the difficulty to quantify specific nutrient in ordinary diet, it is hard to predict the incidence and severity of DNI. The medical team should pay more attention to the high risk patients, such as polypharmacy, old age, patients with underlying malnutrition or intestinal dysfunction, multiple comobidities and receiving enteral or parenteral nutrition, who easily suffer from severe adverse events of DNI. By getting detail diet and drug histories of those patients, we might early detect significant DNI and take actions to avoid harmful consequence.
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