kofeina należy do rodziny związków heterocyklicznych znanych jako puryny. Ma nazwę systematyczną 3,7-dihydro-1,3,7-trimetylo-1h-puryno-2,6-Dion; jest również znany jako 1,3,7-trimetyloksantyna i 1,3,7-trimetylo-2,6-dioksopuryna., Kofeina może być klasyfikowana jako alkaloid, termin stosowany w odniesieniu do substancji wytwarzanych jako produkty końcowe metabolizmu azotu w niektórych roślinach. Wzór chemiczny to C 8 H 10 N 4 O 2 . Kofeina ma masę molową 194,19 gramów(6,85 uncji). Jest rozpuszczalny w wodzie i w wielu rozpuszczalnikach organicznych i pojawia się w czystej postaci jako białe kryształy. Kofeinę można przygotować poprzez ekstrakcję z naturalnych źródeł lub syntezę z kwasu moczowego.
ponad sześćdziesiąt roślin, w tym tych, które dają nam kawę, herbatę, colę i kakao, produkuje kofeinę z ksantyny purynowej., Podczas gdy kofeina jest naturalnym składnikiem w kawie, herbacie, czekoladzie i niektórych napojach cola, jest dodawana do produktów konsumenckich, takich jak napoje bezalkoholowe, tabletki odchudzające i leki przeciwbólowe . Kofeina jest uważana za najczęściej stosowany lek na świecie, a ponad 100 milionów ludzi w Stanach Zjednoczonych spożywa kofeinę każdego dnia. Ma zastosowanie farmakologiczne: jako stymulant serca i układu oddechowego oraz jako środek promujący diurezę nerek. Terapeutyczna dawka kofeiny jest mniej więcej taka sama jak ilość znaleziona w średniej filiżance kawy, między 100 a 200 miligramów (0,0071 uncji)., Kawa bezkofeinowa może być przygotowywana poprzez ekstrakcję rozpuszczalnikiem (takim jak chlorek metylenu), ekstrakcję wodą lub ekstrakcję parą wodną.
kofeina dostaje się do krwiobiegu około dziesięciu minut po spożyciu i pozostaje w organizmie do dwunastu godzin. Podobnie jak inne alkaloidy, kofeina ma silne działanie fizjologiczne na ludzi i zwierzęta. Pobudza mięsień sercowy i rozluźnia pewne struktury, które zawierają mięśnie gładkie, w tym tętnice wieńcowe i oskrzela. Jest moczopędny., Teofilina i teobromina, dwie inne pochodne alkaloidów roślinnych ksantyny, mają działanie fizjologiczne podobne do działania kofeiny.
kofeina działa stymulująco na ośrodkowy układ nerwowy (OUN) poprzez kilka proponowanych mechanizmów. Najważniejszą wydaje się być jego ingerencja w zdolność neuroprzekaźnika adenozyny do wiązania się z receptorem komórek nerwowych ., Kofeina hamuje również enzym cyklicznej fosfodiesterazy nukleotydów, która rozkłada wewnątrzkomórkowy cykliczny monofosforan adenozyny (cAMP), inny przekaźnik zaangażowany w przekazywanie sygnałów nerwowych z hormonów pochodzących poza ośrodkowy układ nerwowy
takie jak epinefryna i glukagon—hormony inicjujące reakcję „walki lub ucieczki” u zwierząt., Inne proponowane mechanizmy mają związek z wpływem na wewnątrzkomórkowe stężenie jonów wapnia w OUN.
kofeina jest umiarkowanie uzależniająca, ale ponieważ użytkownicy kofeiny zazwyczaj mogą kontrolować jej stosowanie, nie jest wymieniona jako uzależniający środek pobudzający przez Amerykańskie Towarzystwo Psychiatryczne. Kofeina nie jest uważana za szkodliwą dla przeciętnego zdrowego dorosłego. W rzeczywistości istnieją korzystne efekty wynikające z umiarkowanego spożycia kofeiny (około trzech filiżanek kawy dziennie). Łagodzi zmęczenie, usprawnia procesy myślowe, zwiększa czujność i poprawia wydolność fizyczną., Może być stosowany w leczeniu depresji oddechowej i, ponieważ zwęża naczynia krwionośne w mózgu, jest często składnikiem środków na ból głowy. Istnieją pewne dowody na to, że kofeina może pomóc złagodzić objawy migrenowego bólu głowy i zmniejszyć ryzyko wystąpienia kamieni żółciowych. Niektóre badania pokazują, że kofeina może chronić przed chorobą Parkinsona, być może poprzez hamowanie wyczerpania neuroprzekaźnika dopaminy w komórkach mózgowych.
mogą wystąpić pewne niekorzystne skutki z powodu nadmiernego spożycia kofeiny, takie jak niepokój, bóle głowy, kołatanie serca, zgaga i bezsenność., Niektóre osoby mogą mieć toksyczną reakcję na to. Spożycie przez kobiety w ciąży i matki karmiące może mieć niekorzystny wpływ na płody i dzieci; kofeina przenika przez łożysko i dostaje się do mleka matki. Kofeina ma szeroki margines bezpieczeństwa. Śmiertelną dawką dla większości ludzi byłaby ilość kofeiny znaleziona w około stu filiżankach kawy.
niektóre badania dotyczące problemów zdrowotnych związanych z kofeiną są niejednoznaczne. Badania nie wykazały korelacji pomiędzy spożywaniem kofeiny a zwiększonym ryzykiem wystąpienia osteoporozy lub zwiększonym ryzykiem samoistnego poronienia., Nie ma jednoznacznych dowodów łączących spożycie kofeiny (jak kawa) z rakiem pęcherza moczowego, trzustki, piersi lub jelita grubego. Nie ma również rozstrzygających dowodów na to, że umiarkowane spożycie kofeiny przyczynia się do chorób serca lub zaburzeń rytmu serca; jednak jedno z badań wykazało, że stosunkowo wysokie spożycie kawy podnosi poziom homocysteiny (aminokwasu) we krwi-sytuacja, która może przyczynić się do zawału serca lub choroby Alzheimera. Istnieje nadal kontrowersje na temat tego, czy duże spożycie kofeiny zwiększa ciśnienie krwi, ryzyko kobiet rozwijających się grudek piersi, lub częstość poronień.,