Caféine
Renseignements généraux
SOS Enfants, un organisme de bienfaisance de l'éducation , a organisé cette sélection. Voulez-vous savoir sur le parrainage? Voir www.sponsorachild.org.uk
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| Systématique ( UICPA ) nom | ||||||||||||||||||||||||||
| 1,3,7-triméthyl-1 H -purine-2,6 (3 H, 7 H) -dione 3,7-dihydro-1,3,7-triméthyl-1 H -purine-2,6-dione | ||||||||||||||||||||||||||
| Les données cliniques | ||||||||||||||||||||||||||
| AHFS / Drugs.com | monographie | |||||||||||||||||||||||||
| Chat de grossesse. | C ( US ) | |||||||||||||||||||||||||
| Statut légal | U nscheduled ( UA ) GSL ( Royaume-Uni ) OTC ( US ) | |||||||||||||||||||||||||
| la responsabilité de la dépendance | Élevé | |||||||||||||||||||||||||
| Routes | Oral, insufflation, lavement | |||||||||||||||||||||||||
| Des données pharmacocinétiques | ||||||||||||||||||||||||||
| Biodisponibilité | 99% | |||||||||||||||||||||||||
| La liaison aux protéines | 17% à 36% | |||||||||||||||||||||||||
| Métabolisme | déméthylation par CYP1A2 | |||||||||||||||||||||||||
| Demi-vie | 5 heures | |||||||||||||||||||||||||
| Excrétion | urine (100%) | |||||||||||||||||||||||||
| Identificateurs | ||||||||||||||||||||||||||
| Numéro CAS | 58-08-2 | |||||||||||||||||||||||||
| Code ATC | N06B C01 | |||||||||||||||||||||||||
| PubChem | CID 2519 | |||||||||||||||||||||||||
| DrugBank | DB00201 | |||||||||||||||||||||||||
| ChemSpider | 2424  | |||||||||||||||||||||||||
| UNII | 3G6A5W338E | |||||||||||||||||||||||||
| KEGG | D00528 | |||||||||||||||||||||||||
| ChEBI | CHEBI: 27732 | |||||||||||||||||||||||||
| ChEMBL | CHEMBL113 | |||||||||||||||||||||||||
| données chimiques | ||||||||||||||||||||||||||
| Formule | C 8 H 10 N 4 O 2 | |||||||||||||||||||||||||
| Mol. masse | 194,19 g / mol | |||||||||||||||||||||||||
| SMILES | eMolecules & PubChem | |||||||||||||||||||||||||
InChI
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La caféine est un amer, blanc cristalline xanthine alcaloïde qui agit comme un drogue stimulante. La caféine se trouve en quantités variables dans les graines, les feuilles et les fruits de certaines plantes, où il agit comme un pesticide naturel qui paralyse et tue certains insectes se nourrissant sur les plantes, tout en favorisant la mémoire de récompense des pollinisateurs. Il est le plus couramment consommés par les humains dans les infusions extraites de la graine de la caféier et les feuilles de la théier, ainsi que de divers aliments et boissons contenant des produits dérivés du noix de kola. D'autres sources comprennent yerba maté, baies de guarana, guayusa, et la yaupon houx.
Chez l'homme, la caféine agit comme un stimulant du système nerveux central, éloigner temporairement de la somnolence et la restauration de la vigilance. Ce est le monde de la plus largement consommée drogue psychoactive, mais contrairement à beaucoup d'autres substances psychoactives, il est légal et non réglementée dans presque toutes les parties du monde. Boissons contenant de la caféine, comme le café , le thé , les boissons gazeuses , et boissons énergétiques, jouissent d'une grande popularité. En Amérique du Nord, 90% des adultes consomment de la caféine par jour.
Une partie de la raison de la caféine est classée par le Food and Drug Administration comme GRAS (généralement reconnu comme sûr) est que les doses toxiques (plus de 10 grammes) sont beaucoup plus élevées que les doses habituellement utilisées (moins de 500 milligrammes). Consommation ordinaire peut avoir de faibles risques, même lorsqu'elle est effectuée pendant des années - il peut y avoir un effet protecteur modeste contre certaines maladies, y compris La maladie de Parkinson, certaines formes de cancer . La caféine peut avoir des effets à la fois positifs et négatifs sur les troubles anxieux. Certaines personnes éprouvent perturbation du sommeil se ils consomment de la caféine, surtout pendant les heures du soir, mais d'autres montrent peu de perturbations et l'effet de la caféine sur le sommeil est très variable.
La preuve d'un risque pour la grossesse est équivoque, mais certaines autorités ont conclu que des conseils de prudence est pour les femmes enceintes de limiter leur consommation à l'équivalent de deux tasses de café par jour ou moins. Le Congrès américain des obstétriciens et gynécologues (ACOG) a conclu en 2010 que la consommation de caféine est sûr jusqu'à 200 mg par jour chez les femmes enceintes. La caféine a compresseur et doux effets diurétiques lorsqu'il est administré à des personnes qui ne sont pas habitués à cela, mais les utilisateurs réguliers développent une tolérance à cet effet, et des études ont généralement pas réussi à soutenir la notion commune que la consommation ordinaire contribue de manière significative à la déshydratation. Avec une utilisation intensive, la tolérance se développe rapidement à l'autonome, mais pas les effets cognitifs ou éveil de la caféine. La mesure dans laquelle la caféine peut produire cliniquement significative physique et la dépendance mentale reste un sujet de controverse dans la littérature médicale.
Effets sur la santé
Effets stimulants
La caféine est un système nerveux central et stimulant métabolique, et est utilisé à la fois récréative et médicalement pour réduire la fatigue physique et à restaurer la vigilance quand la somnolence se produit. Il produit l'éveil accru, plus rapide et plus claire flux de la pensée, une attention accrue, et une meilleure coordination générale du corps. La quantité de caféine nécessaire pour produire des effets varie de personne à personne, en fonction de la taille du corps et le degré de tolérance. Effets commencent à moins d'une heure après la consommation, et une dose modérée porte habituellement en environ cinq heures.
La caféine a un certain nombre d'effets sur le sommeil, mais ne affecte pas toutes les personnes de la même manière. Il améliore les performances au cours la privation de sommeil, mais peut conduire à la suite l'insomnie. Chez les travailleurs postés elle conduit à moins d'erreurs causées par la fatigue. En athlétisme, des doses modérées de caféine peuvent améliorer sprint, endurance et performance de l'équipe de sport, mais les améliorations ne sont généralement pas très grand. Fait intéressant, certaines données suggèrent que le café ne produit pas les effets ergogéniques observés dans d'autres sources de caféine. Des doses élevées de caféine, cependant, peuvent nuire à la performance athlétique en interférant avec la coordination. L'expérience montre que, contrairement à l'avis commun, la caféine peut être utile à haute altitude.
Les effets physiques
La consommation de grandes quantités de caféine - habituellement plus de 250 mg par jour - peut conduire à une condition connue comme caffeinism caféinisme combine généralement de la caféine. la dépendance avec un large éventail de conditions physiques et mentales désagréables y compris la nervosité, de l'irritabilité, de l'agitation, de l'insomnie, des maux de tête, et palpitations cardiaques après la consommation de caféine.
La consommation de café est associée à un risque global inférieur de cancer . Cela est principalement dû à une diminution des risques de hépatocellulaire et cancer de l'endomètre, mais elle peut également avoir un effet modeste sur le cancer colorectal. Il ne semble pas y avoir un effet protecteur significatif contre d'autres types de cancers, et la consommation de café lourds peuvent augmenter le risque de cancer de la vessie. D'autre part, la caféine a été montré pour inhiber les mécanismes de réparation d'ADN cellulaires., Mais seulement à des concentrations extrêmement élevées (ce qui serait létale chez l'homme). Il n'y a que peu ou pas de preuve que la consommation de caféine augmente le risque de maladies cardio-vasculaires, et il peut réduire quelque peu le risque de le diabète de type 2. Boire quatre tasses ou plus de café par jour ne affecte pas le risque de l'hypertension par rapport à boire peu ou pas de café. Cependant ceux qui boivent 1-3 tasses par jour peuvent être à un risque légèrement accru. La caféine augmente la pression intraoculaire chez les personnes atteintes le glaucome, mais ne semble pas affecter les individus normaux. Il peut protéger les gens contre la cirrhose du foie. Il ne existe aucune preuve que le café cascades la croissance d'un enfant. La caféine peut augmenter l'efficacité de certains médicaments, y compris ceux utilisés pour traiter les maux de tête . De même, la caféine intraveineuse est souvent utilisé dans les hôpitaux pour soulager la douleur temporaire pour les maux de tête associés causée par la faible pression du liquide céphalorachidien.
La consommation de caféine pendant la grossesse ne semble pas augmenter le risque de malformations congénitales, fausse couche ou un retard de croissance, même lorsqu'il est consommé en quantités modérées ou élevées. Cependant, comme les données à l'appui de cette conclusion est de mauvaise qualité certains suggèrent de limiter la consommation de caféine pendant la grossesse. Par exemple au Royaume-Uni Food Standards Agency a recommandé que les femmes enceintes devraient limiter leur consommation de caféine, par prudence, à moins de 200 mg de caféine par jour - l'équivalent de deux tasses de café instantané, ou un an et demi à deux tasses de café frais. Le Congrès américain des obstétriciens et gynécologues (ACOG) a conclu en 2010 que la consommation de caféine est sûr jusqu'à 200 mg par jour chez les femmes enceintes. Bien que la preuve que la caféine peut être nocif pendant la grossesse est équivoque, il existe des preuves que les changements hormonaux associés à la grossesse ralentissent la clairance métabolique de la caféine à partir du système, provoquant une dose donnée d'avoir des effets plus durables (aussi longtemps que 15 heures au cours du troisième trimestre de grossesse).
Du côté positif, la caféine est le traitement primaire des troubles respiratoires l'apnée de prématurité, et peut également être efficace pour prévenir dysplasie bronchopulmonaire dans les enfants prématurés. Le seul risque à court terme associé à traitement de citrate de caféine est une réduction temporaire de gain de poids pendant la thérapie, et études à long terme (18 à 21 mois) ont montré les avantages du traitement des prématurés avec de la caféine durable. Alors que certains auteurs ont soulevé la possibilité de problèmes subtils à long terme, le suivi des données neurologiques à 18 mois et à cinq ans après le traitement de la caféine néonatale a révélé le contraire; traitement semble être neuroprotecteur, que les enfants de caféine traités étaient significativement moins susceptibles d'avoir de paralysie cérébrale et avaient réduit les taux de la langue et retard cognitif.
Lorsque des doses de caféine équivalente à 2-3 tasses de café sont administrés à des personnes qui ne ont pas consommé de la caféine durant les jours précédents, ils produisent une légère augmentation de la diurèse. Pour cette raison effet diurétique, certaines autorités ont recommandé que les athlètes ou les passagers des compagnies aériennes d'éviter la caféine afin de réduire le risque de déshydratation. La plupart des gens qui consomment de la caféine, cependant, ingèrent quotidiennement. Il a été démontré Les utilisateurs réguliers de caféine pour développer une forte tolérance à l'effet diurétique, et des études ont généralement pas réussi à soutenir l'idée que la consommation ordinaire des boissons caféinées contribue de manière significative à la déshydratation, même chez les athlètes.
La caféine a été démontré pour augmenter la performance musculaire: Coso et al. a constaté qu'une dose de caféine d'au moins 3 mg / kg sous la forme d'une boisson énergétique se est améliorée demi-squat et développé-couché puissance musculaire maximale.
Les effets psychologiques
Les Instituts nationaux américains de la santé des Etats "trop de caféine peut vous faire agité, anxieux et irritable. Il peut également vous empêcher de bien dormir et causer des maux de tête, troubles du rythme cardiaque ou d'autres problèmes. Si vous arrêtez d'utiliser la caféine, vous pourriez obtenir symptômes de sevrage. Certaines personnes sont plus sensibles aux effets de la caféine que d'autres. Ils devraient limiter leur consommation de caféine. Il devrait en être les femmes enceintes et allaitantes. "
Quatre troubles induits par la caféine sont reconnus par le American Psychiatric Association (APA), y compris: l'intoxication de caféine, trouble du sommeil, trouble de l'anxiété induite par la caféine et de trouble lié à la caféine ne est pas spécifié ailleurs (NOS) induite par la caféine. Le DSM-IV définit trouble du sommeil induite par la caféine, comme une personne qui ingère régulièrement des doses élevées de caféine suffisante pour induire une perturbation significative dans son sommeil, suffisamment grave pour justifier une attention clinique. En 2010 l'effet de la caféine sur les personnes TDAH ne est pas connu. Certaines études ont cependant trouvé un modeste protecteur contre la maladie d'Alzheimer , mais les preuves ne sont pas concluantes.
La caféine peut avoir des effets à la fois négatifs et positifs sur les troubles anxieux. Un certain nombre d'études cliniques ont montré une association positive entre la caféine et effets anxiogènes et / ou trouble panique. À des doses élevées, généralement supérieures à 300 mg, la caféine peut à la fois cause et aggraver l'anxiété ou, plus rarement, la gâchette manie ou psychose. En doses modérées de caféine peut réduire les symptômes de la dépression et inférieure suicide risque. En doses modérées de caféine généralement ne affecte pas l'apprentissage ou de la mémoire, et peut améliorer les fonctions cognitives, en particulier chez les personnes qui sont fatigués, probablement en raison de son effet sur la vigilance. Cependant souffrant d'anxiété peuvent avoir une sensibilité élevée en caféine. Pour certaines personnes, l'anxiété peut être très réduite en cessant d'utiliser de la caféine.
Contrairement à la croyance populaire, certaines recherches suggèrent que la caféine ne augmente pas la motivation chez l'homme, et peut même réduire la motivation chez certains.
toxicité de caféine
overdose de caféine peut entraîner un état du système nerveux central sur-stimulation appelée intoxication à la caféine ( DSM-IV 305,90) ,. Ce syndrome survient généralement qu'après l'ingestion de grandes quantités de caféine, bien plus les quantités trouvées dans les boissons contenant de la caféine typiques et des comprimés de caféine (par exemple plus de 400 à 500 mg par à la fois). Les symptômes de l'intoxication à la caféine sont comparables aux symptômes de surdose d'autres stimulants: ils peuvent inclure l'agitation, gigoter, l'anxiété, l'excitation, l'insomnie, rougeur du visage, augmentation de la miction, troubles gastro-intestinaux, des contractions musculaires, un flux de randonnée de la pensée et de la parole, de l'irritabilité, irrégulier ou rapide du rythme cardiaque, et agitation psychomotrice. En cas de beaucoup plus grandes overdoses, la manie, la dépression, des erreurs de jugement, désorientation, désinhibition, des délires, des hallucinations ou la psychose peut se produire, et rhabdomyolyse (panne de tissu de muscle squelettique) peut être provoquée.
Overdose extrême peut entraîner la mort. Le dose létale (DL50) par voie orale, est de 192 milligrammes par kilogramme chez le rat. La DL 50 de la caféine chez l'homme dépend de la sensibilité individuelle, mais est estimé à environ 150 à 200 milligrammes par kilogramme de masse corporelle ou à peu près 80 à 100 tasses de café pour un adulte moyen. Bien que la réalisation de dose létale avec de la caféine serait difficile avec café régulier, ont été signalés décès d'une surdose de pilules de caféine, avec des symptômes graves de surdosage nécessitant hospitalisation se produisant aussi peu que 2 grammes de caféine. Une exception à cette prendrait une drogue telle que fluvoxamine ou lévofloxacine, qui bloque le foie enzyme responsable du métabolisme de la caféine, ce qui augmente les effets centraux et les concentrations sanguines de caféine par cinq. La cause exacte de la mort dans de tels cas est incertaine, mais peut résulter de arythmie cardiaque conduisant à crise cardiaque.
Traitement de l'intoxication grave de caféine est généralement favorable, fournir un traitement des symptômes immédiats, mais si le patient a des taux sériques très élevés de caféine puis dialyse péritonéale, hémodialyse, ou hémofiltration peut être nécessaire.
Toxicomanie et de la tolérance
Avec une utilisation répétitive, une dépendance physique ou la dépendance peut se produire. En outre, certains effets de la caféine, en particulier les effets autonomes, diminuent avec le temps, un phénomène connu sous le nom la tolérance. La tolérance se développe rapidement à certains (mais pas tous) effets de la caféine, en particulier parmi les consommateurs de café et de boissons énergisantes lourds. Certains buveurs de café développent une tolérance à ses effets perturbent le sommeil, mais d'autres le font apparemment pas.
Retrait
Les symptômes de sevrage - y compris les maux de tête, irritabilité, incapacité à se concentrer, la somnolence, l'insomnie et la douleur dans l'estomac, le haut du corps, et des articulations - peuvent apparaître dans les 12 à 24 heures après l'arrêt de la consommation de caféine, pic à environ 48 heures, et durent habituellement de 2 à 9 jours. Maux de tête de retrait sont ressentis par 52% des personnes qui ont cessé de consommer de la caféine pendant deux jours après une moyenne de 235 mg de caféine par jour avant cela. Dans les buveurs de caféine prolongées, des symptômes tels que l'accroissement de la dépression et l'anxiété, nausées, vomissements, douleurs physiques et intense désir de boissons contenant de la caféine sont également signalés. Peer connaissances, le soutien et l'interaction peut aider retrait.
En d'autres animaux
Bien sûr chez l'homme, la caféine est considérablement plus toxique pour divers animaux, tels que les chiens et les oiseaux .
L'augmentation de la toxicité de la caféine chez certains animaux est au moins en partie en raison d'une moins bonne capacité à métaboliser le composé.
La caféine a également un effet prononcé sur mollusques, divers insectes et araignées .
Les propriétés chimiques et biosynthèse
La caféine est un molécule achiral sans stéréoisomères.
Les deux groupes amide de caféine existent principalement sous zwitterionique structures de résonance où les atomes d'azote et de carbone sont doublement lié à l'autre de sorte que ces deux atomes d'azote sont essentiellement plane (sp 2 dans hybridation orbital). Le système cyclique condensé contient donc un total de dix électrons pi et donc selon la Règle de Hückel est aromatique.
La caféine est synthétisé dans les plantes de la purine nucléotides AMP, GMP, et IMP. Ceux-ci sont à leur tour transformés en xanthosine puis théobromine, ce dernier étant l'avant-dernier précurseur de la caféine.
Etant facilement disponible comme sous-produit de décaféination, la caféine ne est pas habituellement synthétisé chimiquement. Si on le souhaite, il peut être synthétisé à partir de diméthylurée et l'acide malonique.
Pur caféine anhydre est une poudre incolore blanc avec un point de 227-228 ° C de fusion. La caféine est modérément soluble dans l'eau à température ambiante (2 g / 100 ml), mais très soluble dans l'eau bouillante (66 g / 100 ml). Il est également modérément soluble dans de l'éthanol (1,5 g / 100 ml). Il est faiblement basique (pK a = ~ 0,6) nécessitant acide fort pour protoner il.
Pharmacologie
L'intérieur de la caféine corps agit par plusieurs mécanismes, mais son effet le plus important est de contrer une substance appelée adénosine qui circule naturellement à des niveaux élevés dans le corps, et en particulier dans le système nerveux. Dans le cerveau, l'adénosine joue un rôle général de protection, dont une partie est de réduire les niveaux d'activité de neurones - par exemple, il existe des preuves que l'adénosine aide à induire torpeur chez les animaux qui hibernent saisonnières.
Mécanisme d'action
L'adénosine agit comme un neurotransmetteur inhibiteur qui inhibe l'activité du système nerveux central. La consommation de caféine antagonise l'activité de l'adénosine et l'augmentation de la neurotransmission comprenant l'acétylcholine, l'épinéphrine, la dopamine, sérotonine, glutamate, noradrénaline, cortisol, et, à doses élevées, endorphines qui explique l' analgésique effet à certains utilisateurs. A des doses très élevées (plus de 500 milligrammes de caféine inhibe) Neurotransmission GABA. Cette preuve explique pourquoi la caféine provoque l'anxiété, l'insomnie, coeur rapide et le taux de respiration.
Parce que la caféine est à la fois soluble dans l'eau et soluble dans les lipides, il traverse facilement la barrière hémato-encéphalique qui sépare le sang de l'intérieur du cerveau. Une fois dans le cerveau, le mode d'action principal est comme un non sélectif antagoniste de les récepteurs d'adénosine (en d'autres termes, un agent qui réduit les effets de l'adénosine). La molécule de caféine est structurellement similaire à l'adénosine, et est capable de se lier à des récepteurs de l'adénosine sur la surface des cellules sans les activer, agissant ainsi comme un inhibiteur compétitif.
L'adénosine est trouvée dans chaque partie du corps, car elle joue un rôle fondamental dans l' adénosine triphosphate (ATP) en relation de mécanisme de production d'énergie et est également nécessaire pour la synthèse d'ARN, mais il a des fonctions supplémentaires dans le cerveau. La preuve indique que le cerveau adénosine agit pour protéger le cerveau en supprimant l'activité neurale et en augmentant le flux sanguin via les récepteurs situés sur le muscle lisse vasculaire. taux d'adénosine de cerveau sont augmentées par différents types de stress métabolique, y compris manque d'oxygène et interruption de la circulation sanguine. Il existe des preuves que les fonctions de l'adénosine comme synaptique libérés neurotransmetteur dans certaines régions du cerveau; Toutefois, l'adénosine augmente liés au stress semblent être produites principalement par le métabolisme extracellulaire de l'ATP. Contrairement à la plupart des neurotransmetteurs, l'adénosine ne semble pas être emballés dans des vésicules qui sont libérés d'une manière commandé en tension, mais la possibilité d'un tel mécanisme n'a pas été exclu totalement.
Plusieurs classes de récepteurs de l'adénosine ont été décrites, avec différentes distributions anatomiques. A 1 récepteurs sont largement distribués, et agissent pour inhiber l'absorption du calcium. Récepteurs A 2A sont fortement concentrés dans les noyaux gris centraux, une région qui joue un rôle essentiel dans le contrôle du comportement, mais peuvent être trouvés dans d'autres parties du cerveau ainsi, dans des densités plus faibles. Il est prouvé que récepteurs A 2A interagissent avec le système de la dopamine, qui est impliqué dans la récompense et l'éveil. (A 2A récepteurs se trouvent également sur les parois artérielles et des membranes de cellules sanguines).
Au-delà de ses effets neuroprotecteurs générales, il ya des raisons de croire que l'adénosine peut être plus particulièrement impliquée dans le contrôle du cycle veille-sommeil. Robert McCarley et ses collègues ont fait valoir que l'accumulation de l'adénosine peut être une cause primaire de la sensation de somnolence qui suit l'activité mentale prolongée, et que les effets peuvent être à médiation à la fois par l'inhibition des neurones de sillage-promotion via un 1 récepteurs, et l'activation de sommeil-promotion neurones via des effets indirects sur les récepteurs A 2A. Des études plus récentes ont fourni des preuves supplémentaires de l'importance de A 2A, mais pas A 1, récepteurs.
La caféine, comme les autres les xanthines, agit également en tant que inhibiteur de la phosphodiestérase. Un certain nombre de mécanismes potentiels ont été proposés pour les effets de sport d'amélioration des performances de la caféine. Dans la théorie classique, ou métabolique, la caféine peut augmenter l'utilisation de graisse et de réduire l'utilisation du glycogène. La caféine mobilise gratuits acides gras provenant des lipides et / ou des triglycérides intramusculaires en augmentant circulation les niveaux d'adrénaline. La disponibilité accrue d'acides gras libres augmente l'oxydation des graisses et épargne musculaire glycogène, améliorant ainsi les performances d'endurance. Dans le système nerveux, la caféine peut réduire la perception de l'effort en abaissant le seuil d'activation des neurones, ce qui rend plus facile de recruter les muscles pour l'exercice.
métabolites de caféine
Métabolites de la caféine contribuent également aux effets de la caféine. Paraxanthine est responsable d'une augmentation de la processus de lipolyse, qui libère le glycerol et des acides gras dans le sang pour être utilisées comme une source de carburant par les muscles. La théobromine est un vasodilatateur qui augmente la quantité d'oxygène et le débit de nutriments dans le cerveau et les muscles. Théophylline agit comme une surface lisse relaxant musculaire qui affecte principalement bronchioles et agit comme un chronotrope et inotrope qui augmente la fréquence cardiaque et la force de contraction.
Métabolisme
La caféine du café ou d'autres boissons est absorbée par l'intestin grêle dans les 45 minutes suivant l'ingestion et ensuite distribué dans tous les tissus du corps. Concentration sanguine maximale est atteinte dans l'heure. Il est éliminée par une cinétique du premier ordre. La caféine peut également être absorbée par voie rectale, comme en témoigne la formulation de suppositoires de ergotamine tartrate et de la caféine (pour le soulagement de migraine) et le chlorobutanol et la caféine (pour le traitement de vomissements).
Le demi-vie biologique de la caféine - le temps nécessaire pour le corps à éliminer la moitié de la quantité totale de caféine - varie largement entre les individus en fonction de facteurs tels que l'âge, la fonction hépatique, la grossesse, certains médicaments concomitants, et le niveau de enzymes dans le foie nécessaire pour le métabolisme de la caféine. Il peut également être modifiée de façon significative par des médicaments ou des états hormonaux. Chez les adultes sains, la demi-vie de la caféine a été mesurée avec une gamme de résultats. Certaines mesures se 4,9 heures, et d'autres sont à environ 6 heures. Fumeurs de cigarettes lourds montrent une diminution de la demi-vie de 30 à 50%, les contraceptifs oraux peut doubler, et la grossesse peut augmenter encore plus, pour autant que 15 heures au cours du dernier trimestre. Dans les nouveau-nés de la demi-vie peut être 80 heures ou plus; mais il diminue très rapidement avec l'âge, éventuellement inférieure à la valeur de l'adulte à l'âge de 6 mois. L'antidépresseur fluvoxamine (Luvox) réduit la clairance de la caféine de plus de 90%, et prolonge sa demi-vie d'élimination plus que décuplé; de 4,9 heures à 56 heures.
La caféine est métabolisé dans le par le foie système enzymatique oxydase de cytochrome P450, en particulier, par le CYP1A2 isoenzyme, en trois diméthyle les xanthines, dont chacune a ses propres effets sur le corps:
- Paraxanthine (84%): Augmente lipolyse, menant à élevée glycérol libre et acides gras niveaux dans le le plasma sanguin.
- La théobromine (12%): dilate les vaisseaux sanguins et les augmentations le volume d'urine. La théobromine est également le principal alcaloïde dans la fève de cacao , et donc le chocolat .
- Théophylline (4%): Relaxe muscles lisses de la bronches, et est utilisé pour traiter l'asthme . La dose thérapeutique de la théophylline, cependant, est plusieurs fois plus grande que les niveaux atteints du métabolisme de la caféine.
Chacun de ces métabolites est ensuite métabolisé puis excrétés dans l'urine. La caféine peut se accumuler dans les personnes souffrant de graves une maladie du foie, ce qui augmente sa demi-vie.
Certains quinolones exercent un effet inhibiteur sur la CYP1A2, réduisant ainsi la clairance de la caféine et d'augmenter ainsi les taux sanguins.
Une analyse 2011 publié par PLoS Genetics a examiné cinq études portant sur plus de 47 000 sujets d'origine européenne. Les chercheurs ont déterminé que la consommation de caféine habituelle est associée aux variations de deux gènes qui régulent la rapidité avec laquelle le corps traite la caféine. Les sujets qui avaient une mutation de haute consommation de gène soit consommés sur les deux chromosomes 40 mg plus de caféine par jour (équivalent à une boîte de cola) que les personnes qui ne ont pas.
Les effets indésirables
La caféine a été montré pour supprimer sensiblement Récepteur de la vitamine D (vitamine D ou du récepteur VDR) expression de la protéine, ce qui provoque l'ostéoporose, ainsi que la réduction de l'ensemble des éléments de réponse hormonaux associés. En outre, la réduction VDR a été associé à la perte des cheveux dans l'expérimentation animale.
Détection dans des fluides biologiques
La caféine peut être quantifiée dans le sang, le plasma ou le sérum pour surveiller le traitement des nouveau-nés, confirmer un diagnostic d'empoisonnement, ou de faciliter une enquête médico-légale de la mort. niveaux de caféine de plasma sont généralement de l'ordre de 2 à 10 mg / L chez les buveurs de café, de 12 à 36 mg / L dans les nouveau-nés recevant un traitement pour l'apnée, et de 40 à 400 mg / L chez les victimes d'un surdosage aigu. La concentration urinaire de caféine est fréquemment mesurée dans les programmes des compétitions sportives, pour lesquelles un niveau de plus de 15 mg / L est généralement considéré comme un représentant abus.
Décaféination
L'extraction de la caféine du café, pour produire un café décaféiné et de la caféine, est un procédé industriel important et peut être effectuée en utilisant un certain nombre de différents solvants. Le benzène , le chloroforme, le trichloroéthylène, et dichlorométhane ont tous été utilisés au cours des années, mais pour des raisons de sécurité, impact sur l'environnement, le coût, et la saveur, ils ont été remplacés par les méthodes principales suivantes:
- l'extraction de l'eau: Les grains de café sont trempées dans l'eau. L'eau, qui contient de nombreux autres composés en plus de la caféine et contribue à la saveur du café, est ensuite passé à travers le charbon actif, ce qui élimine la caféine. L'eau peut alors être remis avec les haricots secs et évaporée, laissant le café décaféiné avec sa saveur originale. Les fabricants de café récupèrent la caféine et la revendent pour une utilisation dans les boissons gazeuses et over-the-counter comprimés de caféine.
- Extraction supercritique de dioxyde de carbone: Le dioxyde de carbone supercritique est un excellent solvant non polaire pour la caféine, et est plus sûr que les solvants organiques qui sont utilisés autrement. Le processus d'extraction est simple: CO 2 est forcé à travers les grains de café vert à des températures supérieures à 31,1 ° C et des pressions supérieures à 73 atm. Dans ces conditions, le CO 2 se trouve dans une " supercritique " Etat : Elle a des propriétés gaslike qui lui permettent de pénétrer profondément dans les haricots mais aussi des propriétés comme liquide qui se dissolvent 97-99% de la caféine La caféine chargé CO 2 est ensuite pulvérisé avec de l'eau à haute pression pour éliminer la caféine. . La caféine peut ensuite être isolé par charbon de bois adsorption (comme ci-dessus) ou par distillation , recristallisation, ou osmose inverse.
- L'extraction par les solvants organiques: Certains solvants organiques tels que acétate présente beaucoup moins la santé et pour l'environnement que les solvants organiques chlorés et aromatiques utilisées autrefois éthylique. Une autre méthode consiste à utiliser des huiles de triglycérides obtenus à partir de marc de café.
Cafés «décaféiné» ne en fait contiennent de la caféine, bien que seulement environ 10 mg par tasse par opposition à 85 mg par tasse de régulier.
Histoire
La caféine a été isolé à partir de café en 1820 par le chimiste allemand Friedlieb Ferdinand Runge, puis indépendamment en 1821 par des chimistes français Pierre Robiquet, Pierre Pelletier, et Joseph Caventou. Pelletier a inventé le mot "caféine" du mot français pour le café (café), et ce terme est devenu le mot anglais "de caféine".
Selon la légende chinoise, le Empereur chinois Shennong, réputé avoir régné dans environ 3000 BCE thé, a découvert par hasard quand il a noté que lorsque certaines feuilles tombaient dans l'eau bouillante, une boisson parfumée et réparatrice abouti. Shennong est également mentionné dans de Lu Yu Cha Jing, célèbre premiers travaux sur le sujet de thé.
L'histoire du café a été enregistrée dès le IXe siècle. Pendant ce temps, les grains de café ne étaient disponibles que dans leur lieu d'origine, l'Éthiopie . Legends tracent la découverte de café soit à une Soufi derviche nommé Omar, ou à un chevrier nommé Kaldi, qui a observé les chèvres deviennent exalté et sans sommeil la nuit après pâturage sur des arbustes de café et, à essayer les baies les chèvres avaient été mangent, a connu la même vitalité. La mention littéraire plus tôt de café peut être une référence à Bunchum dans les travaux de la 9ème siècle Médecin persan al-Razi. Le premier enregistrement fiable de l'utilisation de café à l'extérieur vient de l'Ethiopie Aden, en 1451. L'appréciation du café comme une boisson en Europe date du 17ème siècle. Le premier café à Venise a ouvert un certain temps à la fin des années 1640. En Grande-Bretagne, la première maison de café a été ouvert en Oxford en 1650. Ils sont rapidement devenus populaires à travers Europe de l'Ouest, et a joué un rôle important dans relations sociales dans les 17e et 18e siècles.
Utilisation de la noix de kola, comme le café et le thé Berry feuilles, semble avoir des origines très anciennes. Il est mâchée dans de nombreux Afrique de l'Ouest cultures, individuellement ou dans un cadre social, de restaurer la vitalité et la facilité affres de la faim. En 1911, kola est devenu le centre de l'une des premières crises sanitaires documentés, lorsque le gouvernement américain a saisi 40 barils et 20 barils de Sirop de Coca-Cola en Chattanooga, Tennessee, alléguant la caféine dans sa boisson était "nuisible à la santé". Bien que le juge a statué en faveur de Coca-Cola, deux projets de loi ont été présentés à la Chambre des représentants américaine en 1912 pour modifier la Pure Food and Drug Act, en ajoutant la caféine à la liste des substances "délétères" "accoutumance» et, qui doivent être listés sur l'étiquette d'un produit.
La première preuve de l'utilisation des fèves de cacao provient de résidus constatée dans une ancienne maya pot daté de 600 avant notre ère. Dans le Nouveau Monde, le chocolat a été consommé dans une boisson amère et épicée appelé xocolatl, souvent assaisonné avec la vanille , piment, et roucou. Xocolatl était censé combattre la fatigue, une croyance sans doute attribuable à la teneur en théobromine et de la caféine. Chocolat était un important produit de luxe tout au long précolombienne Méso-Amérique, et les fèves de cacao ont été souvent utilisés comme monnaie.
Xocolatl a été présenté à l'Europe par le Espagnols, et est devenu une boisson populaire par 1700. Les Espagnols aussi présenté le cacaoyer dans le Antilles et l' Philippines . Il a été utilisé dans alchimiques processus, où il était connu comme "haricots noirs".
Les feuilles et les tiges de la yaupon houx ( Ilex vomitoria ) ont été utilisés par les Amérindiens pour brasser un thé appelé asi ou la « boisson noire ". Les archéologues ont trouvé des preuves de cette utilisation tronçon arrière loin dans l'antiquité, datant probablement de périodes archaïques tardives.
Découverte
En 1819, l' Allemand chimiste Friedlieb Ferdinand Runge a isolé la caféine relativement pure pour la première fois; il l'a appelé "Kaffebase" (ie, une base qui existe dans le café). En 1821, la caféine a été isolé à la fois par le chimiste français Pierre Jean Robiquet et par une autre paire de chimistes français, Pierre-Joseph Pelletier et Joseph Bienaimé Caventou, selon chimiste suédois Jöns Jacob Berzelius dans son journal annuel. En outre, Berzelius a déclaré les chimistes français avaient fait leurs découvertes indépendamment de toute connaissance de Runge ou de travail de l'autre.
L'article de Pelletier sur la caféine a été le premier à utiliser le terme papier (sous la forme française Caféine ). Il corrobore le compte de Berzelius:
La caféine, nom (féminin). Substance cristallisable découvert dans le café en 1821 par M. Robiquet. Au cours de la même période - alors qu'ils étaient à la recherche de la quinine dans le café parce que le café est considéré par plusieurs médecins à être un médicament qui réduit la fièvre et parce que le café appartient à la même famille que le quinquina [quinine] arbre - de leur part, MM. Pelletier et Caventou obtenus caféine; mais parce que leur recherche avait un objectif différent et parce que leur recherche avait pas été terminé, ils ont quitté la priorité à ce sujet à M. Robiquet. Nous ne savons pas pourquoi M. Robiquet n'a pas publié l'analyse de café qu'il a lue à la Société pharmacie. Sa publication nous aurait permis de faire la caféine mieux connue et nous donner des idées précises de la composition de café ...
Chimiste allemandHermann Emil Fischer (1852-1919) d'abord synthétisé la caféine à partir de matières premières en 1895 et deux ans plus tard, il a également tiré la formule de structure du composé.
Robiquet a été l'un des premiers à isoler et décrire les propriétés de la caféine pure tandis que Pelletier a été le premier à effectuer uneanalyse élémentaire.
Berzelius a reconnu plus tard la priorité de Runge dans l'extraction de la caféine, en déclarant: "Toutefois, à ce stade, il ne devrait pas être passé sous silence que Runge (dans ses découvertes phytochimiques , 1820, pages 146-147) a précisé la même méthode et décrit la caféine sous le nom Caffeebase un an plus tôt que Robiquet, à qui la découverte de cette substance est généralement attribuée, après avoir fait la première annonce orale à ce sujet lors d'une réunion de la Société de Pharmacie de Paris. Selon Runge, il l'a fait à la demande de Johann Wolfgang von Goethe . " En 1827, M. Oudry isolé "théine" de thé, mais il a été prouvé plus tard par Mulder et par Carl Jobst que théine est la même que la caféine. La structure de la caféine a été élucidée près de la fin du 19ème siècle par Hermann Emil Fischer, qui était aussi le premier à atteindre son synthèse totale. Cela faisait partie de l'ouvrage pour lequel Fischer a reçu le prix Nobel en 1902.
Légalité
Aujourd'hui, la caféine est légal et disponible dans de nombreuses formes dans toutes les juridictions.
Historiquement, le café et la caféine ainsi était illégal pour certaines classes à La Mecque dans certaines parties du 16ème siècle, et dans l'empire ottoman. Charles II d'Angleterre a tenté de l'interdire en 1676, Frédéric II de Prusse a interdit en 1777, et le café a été interdit en Suède dans les années 1756-1769, 1794-1796, 1799-1802, et 1817-1823. Les interdictions sur le café ont souvent eu des raisons religieuses, économiques ou politiques plutôt que d'être fondée sur des préoccupations pour le bien-être de la population.
Religion
Certains Adventistes du septième jour, l'Église de Dieu (Restauration) adhérents, et scientifiques chrétiens ne consomment pas de caféine. Certains de ces religions croient que l'on est pas censé consommer une substance psychoactive non-médical, ou croire que l'on est pas censé consommer une substance qui crée une dépendance. L'Eglise de Jésus-Christ des Saints des Derniers Jours a dit ce qui suit qui concerne les boissons contenant de la caféine: "En référence aux boissons à base de cola, l'Eglise n'a jamais pris officiellement position sur cette question, mais les dirigeants de l'Église ont conseillé, et nous ne conseillons maintenant spécifiquement, contre l'utilisation de toute boisson contenant Habit- nuisibles formant médicaments dans des circonstances qui entraîneraient l'acquisition de l'habitude. Toute boisson qui contient des ingrédients nocifs pour le corps devrait être évitée ».
Gaudiya Vaishnavas généralement abstenir aussi de la caféine, comme il est allégué à brouiller l'esprit et sur-stimuler les sens. Pour être initié sous un gourou, il faut avoir eu aucune caféine, l'alcool, la nicotine ou d'autres drogues, pour au moins un an.
Les gens qui abstenir de consommer de la caféine, pour des raisons religieuses ou autres, peuvent utiliser à la place d'unsubstitut qui joue un rôle culturellement semblable au café.
Les boissons contenant de la caféine sont largement consommés par les musulmans aujourd'hui; au 16ème siècle, certaines autorités musulmanes ont fait des tentatives infructueuses de les interdire comme interdit «boissons enivrantes» sous Lois alimentaires islamiques.
