Articles

Om Koffein Molekyle – Kemiske og Fysiske Egenskaber

Koffein Molekyle C8H10N4O2

Hvad der er i kaffe?

molekyler fundet i kaffebønner. Koffein er en compoundanthinalkaloidforbindelse, der virker som et stimulerende middel hos mennesker. Koffein kaldes undertiden guaranin, når den findes i guarana, mateine, når den findes i mate, og theine, når den findes i te. Det findes i blade og bønner af kaffeplanten, i te, yerba mate, og guarana bær, og i små mængder i kakao, kola møtrik og Yaupon Holly., Samlet set findes koffein i bønner, blade og frugt af over 60 planter, hvor det virker som et naturligt pesticid, der lammer og dræber visse insekter, der fodrer dem. Koffein er et centralnervesystem (CNS) stimulerende middel, der har den virkning midlertidigt at afværge døsighed og genoprette årvågenhed. Drikkevarer, der indeholder koffein, såsom kaffe, te, læskedrikke og energidrikke nyder stor popularitet: koffein er verdens mest forbrugte psykoaktive stof. I Nordamerika forbruger 90% af voksne koffein dagligt., Mange naturlige kilder til koffein også indeholder meget varierende blandinger af andre xanthin alkaloider, herunder hjerte-stimulanser theophyllin og theobromin og andre stoffer såsom polyfenoler, der kan danne uopløselige komplekser med koffein..

Kemiske og Fysiske Egenskaber af Koffein

GENERELT

EGENSKABER

Tæthed og fase 1.,2 g/cm³, solid
Solubility in water Slightly soluble
Other solvents Soluble in ethyl acetate, chloroform, pyrimidine, pyrrole, tetrahydrofuran solution; moderately soluble in alcohol, acetone; slightly soluble in petroleum ether, ether, benzene.
Melting Point 237 °C
Boiling point 178 °C (sublimes)
Acidity (pKa 10.,4 (40 °C)

P\FARER

Største Fare Kan være livsfarligt, hvis det indåndes, indtagelse eller optagelse gennem huden.

Kilder

Koffein er en plante, alkaloid, findes i talrige plantearter, hvor det fungerer som en naturlig pesticid, der lammer og dræber visse insekter fodring på dem., De mest almindeligt anvendte koffeinholdige planter er kaffe, te og til en vis grad kakao. Andre, mindre almindeligt anvendte, kilder til koffein inkluderer yerba mate og guaran plants plants planter, som undertiden bruges til tilberedning af te og energidrikke. To af koffein alternative navne, mateine og guaranine, er afledt af navnene på disse planter.

verdens primære kilde til koffein er kaffebønnen (kaffeplantens frø), hvorfra kaffe brygges., Koffeinindholdet i kaffe varierer meget afhængigt af typen af kaffebønner og den anvendte fremstillingsmetode; selv bønner inden for en given busk kan vise variationer i koncentrationen. 40 milligram for et enkelt skud (30 milliliter) af arabica-sort espresso til omkring 100 milligram for stærk drop kaffe. Generelt har mørkestegt kaffe mindre koffein end lettere stege, fordi ristningsprocessen reducerer bønnens koffeinindhold. Arabica-kaffe indeholder normalt mindre koffein end robusta-sorten., Kaffe indeholder også spormængder af theophyllin, men ingen theobromin.

te er en anden almindelig kilde til koffein. Portion som kaffe, afhængigt af styrken af bryggen. Visse typer te, såsom sort og oolong, indeholder noget mere koffein end de fleste andre te. Te indeholder små mængder teobromin og lidt højere niveauer af theophyllin end kaffe. Forberedelse har en betydelig indvirkning på te, og farve er en meget dårlig indikator for koffeinindhold., Te som den grønne japanske gyokuro indeholder for eksempel langt mere koffein end meget mørkere te som lapsang souchong, som har meget lidt.— Chokolade afledt af kakao indeholder en lille mængde koffein. Chokolade er et svagt stimulerende middel, som hovedsagelig skyldes dets indhold af theobromin og theophyllin. Det indeholder for lidt af disse forbindelser til en rimelig servering til at skabe effekter hos mennesker, der er på niveau med kaffe. En typisk 28-gram servering af en mælkechokoladebar har omtrent lige så meget koffein som en kop koffeinfri kaffe.,

koffein er også en almindelig ingrediens i læskedrikke som cola, oprindeligt fremstillet af kola nødder. Læskedrikke indeholder typisk omkring 10 til 50 milligram koffein pr. I modsætning hertil indeholder energidrikke som Red Bull så meget som 80 milligram koffein pr. Koffeinet i disse drikkevarer stammer enten fra de anvendte ingredienser eller er et additiv afledt af produktet af koffeinfri eller fra kemisk syntese., Guarana, en primær ingrediens i energidrikke, indeholder store mængder koffein med små mængder theobromin og theophyllin i et naturligt forekommende hjælpestof med langsom frigivelse.

brugshistorie

mennesker har indtaget koffein siden stenalderen. Tidlige folk fandt ud af, at tygning af frø, bark eller blade fra visse planter havde den virkning at lette træthed, stimulere opmærksomhed og opløftende humør. Først meget senere blev det konstateret, at effekten af koffein blev forøget ved at steppe sådanne planter i varmt vand., Mange kulturer har legender, der tilskriver opdagelsen af sådanne planter til mennesker, der lever for mange tusinde år siden.

ifølge en populær Mongolsk legende, Kejseren af Kina Shennong, kendt for at have regeret i omkring 3.000 f.kr., opdagede ved et uheld, at når nogle blade faldt i kogende vand, resulterede en duftende og genoprettende drink. Shennong nævnes også i Lu Yu ‘ s Cha Jing, et berømt tidligt arbejde med emnet te.

kaffens tidlige historie er uklar, men en populær myte sporer dens opdagelse til Etiopien, hvor Coffea arabica stammer fra., I henhold til denne myte observerede en goatherder ved navn Kaldi geder, der blev opstemt og søvnløs om natten efter at have gennemsøgt på kaffebuske, og efter at have prøvet de bær, som gederne havde spist, oplevede den samme vitalitet. Den tidligste litterære omtale af kaffe kan være en henvisning til Bunchum i værkerne fra det 9. århundrede persiske læge al-Ra .i. I 1587, udarbejdet Malaye Jaziri et værk på sporet af historien og juridiske kontroverser af kaffe, med titlen “Umdat al safwa fi bakke al-qahwa”., I dette arbejde, indspillet Jaziri, at en Sheikh, Jamal al-Din al-Dhabhani, mufti i Aden, var de første til at indføre brugen af kaffe i 1454, og at der i det 15. århundrede Sufierne Yemen anvendes rutinemæssigt og at holde sig vågen under bønner.

mod slutningen af det 16.århundrede blev brugen af kaffe registreret af en europæisk bosiddende i Egypten, og omkring denne tid kom den til almindelig brug i Mellemøsten. Værdsættelsen af kaffe som en drik i Europa, hvor den først blev kendt som “arabisk vin”, stammer fra det 17.århundrede., I løbet af denne tid blev” kaffehuse ” etableret, den første blev åbnet i Konstantinopel og Venedig. I Storbritannien blev de første kaffehuse åbnet i London i 1652 ved St Michael ‘ s Alley, Cornhill. De blev snart populære i hele Vesteuropa og spillede en vigtig rolle i sociale relationer i det 17.og 18. århundrede.kola-møtrikken, som kaffebær og teblad, ser ud til at have gammel oprindelse. Det tygges i mange Vestafrikanske kulturer, individuelt eller i sociale omgivelser, for at gendanne vitalitet og lette sultpangs., I 1911, kola fokus på et af de tidligste dokumenterede sundhed skræmmer, når den AMERIKANSKE regering beslaglagde 40 tønder og 20 fustager af Coca-Cola sirup i Chattanooga, Tennessee, med påstand om, at koffein i sin drink var “sundhedsskadelig”. Den 13. marts 1911 indledte regeringen USA vs., Fyrre Tønder og Tyve Fustager af Coca-Cola i håb om at tvinge Coca-Cola til at fjerne koffein fra sin formel ved at stille overdrevne krav, såsom at overdreven brug af Coca-Cola på en pigeskole, der førte til “vilde natlige freaks, krænkelser af college regler og kvindelige egenskaber, og selv umoralske handlinger.”Selv om dommeren fastslog i Coca-Cola, to regninger blev introduceret til det AMERIKANSKE repræsentanternes Hus i 1912 at ændre Pure Food and Drug Act, tilføje koffein til listen af “vane-dannende” og “skadelige” stoffer, som skal være angivet på produktets mærkat.,

det tidligste bevis for kakaobrug kommer fra rester, der findes i en gammel maya-gryde dateret til 600 F.kr. I Den Nye Verden blev chokolade konsumeret i en bitter og krydret drink kaldetococoatl, ofte krydret med vanilje, chile-peber og achiote. Xocoatl blev antaget at bekæmpe træthed, en tro, der sandsynligvis kan henføres til teobromin-og koffeinindholdet. Chokolade var en vigtig luksus god i hele præcolumbiansk Mesoamerika, og kakaobønner blev ofte brugt som valuta.

chokolade blev introduceret til Europa af spanierne og blev en populær drik i 1700., De introducerede også kakaotræet i Vestindien og Filippinerne. Det blev brugt i alkymiske processer, hvor det var kendt som sort bønne.

det første kaffehus i Europa blev åbnet Paris i 1800-tallet af en fransk-armensk ved navn Pascal. Armenske Købmænd spillede en rolle i kaffens mere moderne historie, og det er grunden til, at kaffedyrkningsregionen i hedder Armenien-regionen Columbia.In 1819 isolerede den tyske kemiker Friedrich Ferdinand Runge relativt ren koffein for første gang., Ifølge en legende gjorde han dette på vegne af Johann .olfgang von Goethe.I dag er det globale forbrug af koffein anslået til 120.000 tons om året, hvilket gør det til verdens mest populære psykoaktive stof. Dette tal svarer til en portion af en koffeinholdig drik for hver person pr. I Nordamerika forbruger 90% af voksne en vis mængde koffein dagligt.,

farmakologi

koffein er et centralnervesystem og metabolisk stimulans og bruges både rekreativt og medicinsk til at reducere fysisk træthed og gendanne mental opmærksomhed, når der opstår usædvanlig svaghed eller døsighed. Koffein stimulerer det centrale nervesystem først på de højere niveauer, hvilket resulterer i øget opmærksomhed og vågenhed, hurtigere og klarere strøm af tanker, øget fokus og bedre generel koordination, og senere på rygmarven niveau ved højere doser., Når den er inde i kroppen, har den en kompleks Kemi og virker gennem flere mekanismer som beskrevet nedenfor.

Stofskifte

Koffein metaboliseres i leveren til tre primære metabolitter: paraxanthine (84%), theobromin (12%), og theophyllin (4%) Koffein er fuldstændig absorberet i maven og tyndtarmen, inden for 45 minutters indtagelse. Efter indtagelse fordeles det gennem alle væv i kroppen og elimineres ved første ordens kinetik., Halveringstiden for koffein , det tager tid for kroppen at eliminere halvdelen af den samlede mængde af koffein indtages på et bestemt tidspunkt varierer meget mellem individer i henhold til sådanne faktorer som alder, leverfunktion, graviditet, og nogle samtidige medicin, og niveauet af enzymer i leveren er nødvendig for koffein metabolismen. Hos raske voksne er koffeins halveringstid cirka 3-4 timer. Hos kvinder, der tager orale præventionsmidler, øges dette til 5-10 timer, og hos gravide er halveringstiden omtrent 9-11 timer., Koffein kan ophobes hos personer med svær leversygdom, når dens halveringstid kan stige til 96 timer. Hos spædbørn og småbørn kan halveringstiden være længere end hos voksne; halveringstiden hos en nyfødt baby kan være så lang som 30 timer. Andre faktorer som rygning kan forkorte koffeinens halveringstid.,

Koffein metaboliseres i leveren af cytochrom P450-oxidase enzym-system (specifikt 1A2 isoenzym) i tre metaboliske dimethylxanthines, som hver har deres egne virkninger på kroppen:

  • Paraxanthine (84%) Har effekt af øget lipolyse, hvilket fører til forhøjet glycerol og frie fedtsyrer i blodet plasma.
  • theobromin (12%) udvider blodkarrene og øger urinvolumen. Theobromin er også det vigtigste alkaloid i kakao og derfor chokolade.,
  • Theophylline (4%) slapper af glatte muskler i bronchi og bruges til behandling af astma. Den terapeutiske dosis af theophyllin er imidlertid mange gange større end de niveauer, der opnås ved koffeinmetabolisme.

hver af disse metabolitter metaboliseres yderligere og udskilles derefter i urinen.

virkningsmekanisme af koffein i hjernen

koffein vigtigste virkningsmekanisme er som en antagonist af adenosinreceptorer i hjernen.,

koffein virker gennem flere mekanismer, der involverer både virkning på receptorer og kanaler ved cellemembranen samt intracellulær virkning på Calcium-og cAMP-veje. I kraft af sin purin struktur kan det handle om nogle af de samme mål som adenosin relaterede nucleosides og nukleotider, som celleoverfladen P1 GPCRs for adenosin, samt den intracellulære Ryanodine receptor, som er den fysiologiske mål for cADPR (cyklisk ADP ribose), og cAMP-phosphodiesterase (cAMP-PDE). Selvom handlingen i nogle tilfælde er agonistisk, er den antagonistisk i andre., Fysiologisk er koffeinvirkning imidlertid usandsynlig på grund af øget RyR-åbning, da det kræver plasmakoncentration over dødelig dosis. Handlingen er sandsynligvis gennem adenosinreceptorer.

den vigtigste virkningsmekanisme af koffein er som en antagonist af adenosinreceptorer i hjernen. Koffeinmolekylet ligner strukturelt adenosin og binder til adenosinreceptorer på overfladen af celler uden at aktivere dem (en “antagonist” virkningsmekanisme). Se Jsmol-filer af koffeinmolekylet sammenlignet med adenosin. Derfor virker koffein som en konkurrencedygtig hæmmer., Reduktionen i adenosinaktivitet resulterer i øget aktivitet af neurotransmitteren dopamin, der i vid udstrækning tegner sig for de stimulerende virkninger af koffein. Koffein kan også øge niveauerne af epinephrin/adrenalin, muligvis via en anden mekanisme. Akut brug af koffein øger også niveauet af serotonin, hvilket forårsager positive ændringer i humør.

inhiberingen af adenosin kan være relevant i dets diuretiske egenskaber., Fordi adenosin er kendt for fortrinsvis at indsnævre de afferente arterioler i glomerulus, kan dets hæmning forårsage vasodilation med en stigning i renal blodgennemstrømning (RBF) og glomerulær filtreringshastighed (GFR). Denne effekt, kaldet konkurrencedygtig hæmning, afbryder en vej, der normalt tjener til at regulere nerveledning ved at undertrykke postsynaptiske potentialer. Resultatet er en stigning i niveauerne af epinephrin og norepinephrin/noradrenalin frigivet via hypothalamus-hypofyse-adrenal akse., Adrenalin, den naturlige endokrine reaktion på en opfattet trussel, stimulerer det sympatiske nervesystem, hvilket fører til en øget hjerterytme, blodtryk og blodgennemstrømning til muskler, en nedsat blodgennemstrømning til huden og indre organer og en frigivelse af glukose i leveren.

Koffein er også en kendt kompetitiv hæmmer af enzymet cAMP-phosphodiesterase (cAMP-PDE), som konverterer cyklisk AMP (cAMP) i celler til sin noncyclic form, så lejren til at bygge op i celler., Cyklisk AMP deltager i messaging kaskade produceret af celler som reaktion på stimulering af adrenalin, så ved at blokere dens fjernelse koffein intensiverer og forlænger virkningerne af adrenalin og adrenalin-lignende stoffer såsom amfetamin, methamphetamin, eller methylphenidat. Øgede koncentrationer af cAMP i parietalceller forårsager en øget aktivering af proteinkinase a (PKA), som igen øger aktiveringen af H+/K+ ATPase, hvilket resulterer endelig i øget mavesyresekretion af cellen.,

Koffein (og theophyllin) kan frit diffundere ind i celler og forårsager intracellulære calcium release (uafhængig af ekstracellulær calcium) fra den calcium-butikker i Endoplasmatisk Reticulum(ER). Denne udgivelse er kun delvist blokeret af Ryanodine receptor blokade med ryanodine, dantrolen, ruthenium red, og generelt (hvilket kan indebære ryanodine receptor, og sandsynligvis nogle ekstra calcium kanaler), men helt afskaffet efter calcium udtømning af ER af SERCA-hæmmere som Thapsigargin (TG) eller cyclopiazonic syre (CPA)., Virkningen af koffein på ryanodinreceptoren kan afhænge af både cytosoliske og luminale er-koncentrationer af Ca2+. Ved lav millimolær koncentration af koffein øges RyR channel open probability (Po) markant hovedsageligt på grund af en forkortelse af levetiden for den lukkede tilstand. Ved koncentrationer >5 mM, koffein åbner RyRs selv på picomolar cytosolic Ca2+ og dramatisk øger den åbne tid af kanalen, således at calcium udgivelse er stærkere end selv en handling, der potentielt kan generere., Denne virkemåde af koffein skyldes sandsynligvis at efterligne virkningen af den fysiologiske metabolit af NAD kaldet cADPR (cyklisk ADP ribose), som har en lignende potentierende virkning på Ryanodinreceptorer.

Koffein kan også direkte hæmme forsinket ensretteren og-type K+ strøm og aktivere plasmalemmal Ca2+ tilstrømning i visse hvirveldyr og hvirvelløse neuroner.

metabolitterne af koffein bidrager til koffeinens virkninger. Theobromin er en vasodilator, der øger mængden af ilt og næringsstofstrøm til hjernen og musklerne., Theophyllin, den anden af de tre primære metabolitter, fungerer som en glat muskelafslappende middel, der hovedsageligt påvirker bronchioler og fungerer som en chronotrope og inotrope, der øger hjerterytmen og effektiviteten. Det tredje metaboliske derivat, para .anthin, er ansvarlig for en stigning i lipolyseprocessen, som frigiver glycerol og fedtsyrer i blodet, der skal bruges som brændstofkilde af musklerne.,

effekter, når de tages i moderation

den nøjagtige mængde koffein, der er nødvendig for at producere effekter, varierer fra person til person afhængigt af kropsstørrelse og grad af tolerance over for koffein. Det tager mindre end en time for koffein at begynde at påvirke kroppen og en mild dosis aftager i tre til fire timer. Forbrug af koffein eliminerer ikke behovet for søvn: det reducerer kun midlertidigt følelsen af at være træt.

med disse virkninger er koffein en ergogen: forøgelse af kapaciteten til mentalt eller fysisk arbejde., En undersøgelse udført i 1979 viste en stigning på 7% i afstandscyklus over en periode på to timer hos personer, der indtog koffein sammenlignet med kontrolprøver. Andre undersøgelser opnået langt mere dramatiske resultater; en bestemt undersøgelse af uddannede løbere viste en 44% stigning i “race-tempo” udholdenhed, samt en 51% stigning i cykling udholdenhed, efter en dosis på 9 milligram koffein pr kg kropsvægt. Det omfattende løft, der er vist i løberne, er ikke et isoleret tilfælde; yderligere undersøgelser har rapporteret lignende effekter. En anden undersøgelse fundet 5.,5 milligram koffein pr. kg kropsmasse resulterede i, at forsøgspersoner cyklede 29% længere under kredsløb med høj intensitet.

åndedrætsproblemer hos premature spædbørn, apnø af prematuritet, behandles undertiden med citreret koffein, som kun er tilgængelig på recept i mange lande. Der er vist en reduktion i bronchopulmonal dysplasi hos premature spædbørn behandlet med koffeincitratterapiregimer. Det spekuleres i, at denne reduktion i bronchopulmonal dysplasi er bundet til en reduktion i eksponering for positivt luftvejstryk., Den eneste kortvarige risiko forbundet med denne behandling er en midlertidig reduktion i vægtøgning under behandlingen.

mens det er relativt sikkert for mennesker, er koffein betydeligt mere giftigt for nogle andre dyr, såsom hunde, heste og papegøjer på grund af en meget dårligere evne til at metabolisere denne forbindelse. Koffein har en meget mere signifikant effekt på edderkopper, for eksempel end de fleste andre stoffer gør.,ct common food and drugs

Product Serving size Caffeine per serving (mg) Caffeine tablet 1 tablet 200 Excedrin tablet 1 tablet 65 Coffee, brewed 240 mL (8 US fl oz) 135* Coffee, decaffeinated 240 mL (8 US fl oz) 5* Coffee, espresso 57 mL (2 US fl oz) 100* Red Bull 240 mL (8.,2 US fl oz) 80 Soft drink, Coca-Cola Classic 355 mL (12 US fl oz) 34 Atomic Rush 255 mL (7 US fl oz) 100 Tea, green 240 mL (8 US fl oz) 15 Tea, leaf or bag 240 mL (8 US fl oz) 50 * Estimated average caffeine content per serving. Actual content varies according to preparation.,

Fordi koffein er primært en antagonist til det centrale nervesystem er receptorer for signalstoffet adenosin, organer, af personer, der regelmæssigt indtager koffein tilpasse sig til den konstante tilstedeværelse af stoffet ved at øge antallet af adenosin receptorer i det centrale nervesystem. Denne stigning i antallet af adenosinreceptorer gør kroppen meget mere følsom over for adenosin med to primære konsekvenser., For det første reduceres de stimulerende virkninger af koffein væsentligt, et fænomen kendt som en tolerancetilpasning. For det andet, fordi disse adaptive reaktioner på koffein gøre enkeltpersoner langt mere følsomme over for adenosin, vil en reduktion i koffein indtagelse effektivt øge den normale fysiologiske virkninger af adenosin, hvilket resulterer i uønskede abstinenssymptomer i tolerant brugere.,da adenosin delvis tjener til at regulere blodtrykket ved at forårsage vasodilation, får de øgede virkninger af adenosin hovedets blodkar til at udvide sig, hvilket fører til et overskud af blod i hovedet og forårsager hovedpine og kvalme. Reduceret catecholamin aktivitet kan forårsage følelser af træthed og døsighed. En reduktion i serotoninniveauer, når koffeinbrug stoppes, kan forårsage angst, irritabilitet, manglende evne til at koncentrere sig og formindsket motivation til at indlede eller udføre daglige opgaver; i ekstreme tilfælde kan det forårsage mild depression.,

abstinenssymptomer — herunder eventuelt hovedpine, irritabilitet, en manglende evne til at koncentrere sig, og maven aches— kan forekomme inden for 12 til 24 timer efter seponering af koffein, peak på ca 48 timer, og som regel vare fra en til fem dage, der repræsenterer den tid, der kræves for antallet af adenosin receptorer i hjernen til at vende tilbage til “normale” niveauer af koffein forbrug. Koffein forårsager overskydende frigivelse af mavesyrer under indtagelse.Når mavesyreniveauet trækkes tilbage, falder det væsentligt og kan forårsage mavesmerter hos visse mennesker.,Smerten varer normalt mellem 24-48 timer og kan forveksles med forstoppelse.Analgetika, såsom aspirin, kan lindre smertesymptomerne, ligesom en lille dosis koffein. Mest effektive er en kombination af både et smertestillende middel og en lille mængde koffein.

Dette er ikke det eneste tilfælde, hvor koffein øger effektiviteten af et lægemiddel. Koffein gør smertestillende 40% mere effektive til at lindre hovedpine og hjælper kroppen med at absorbere hovedpinemedicin hurtigere, hvilket giver hurtigere lindring. Af denne grund omfatter mange over-the-counter hovedpine medicin koffein i deres formel., Det er også bruges sammen med ergotamin i behandlingen af migræne og klynge hovedpine samt at overvinde sløvhed forårsaget af antihistaminer

Overforbrug

Koffein er et stof, der i store mængder, især over en længere periode, kan det føre til en tilstand, der kaldes “caffeinism.”Caffeinism normalt kombinerer fysisk afhængighed med en lang række ubehagelige fysiske og psykiske forhold, herunder nervøsitet, irritabilitet, angst, tremulousness, muskeltrækninger (hyperrefleksi), søvnløshed og hjertebanken., (Under en stiv definition af afhængighed, hvilket betyder en proces med eskalerende brug, ville “koffeinafhængighed” være et mere beskrivende udtryk. Imidlertid, under den bredt accepterede definition “kronisk adfærdsmønster, der opfattes som vanskelige at holde op,” koffein kan siges at være vanedannende.) Fordi koffein øger produktionen af mavesyre, kan høj brug over tid føre til mavesår, erosiv esophagitis og gastroøsofageal reflukssygdom., Da både “regelmæssig” og koffeinfri kaffe også har vist sig at stimulere maveslimhinden og øge mavesyresekretionen, er koffein sandsynligvis ikke den eneste komponent i kaffe, der er ansvarlig.

Der er fire koffein-induceret psykiatriske lidelser anerkendt af den Diagnostiske og Statistiske Manual of Mental Disorders, Fourth Edition: koffein forgiftning, koffein-induceret angst, koffein-induceret søvn lidelse, og koffein-relaterede lidelser, ikke på anden måde specificeret (NOS).,

koffeinforgiftning

en akut overdosis koffein, normalt over 250 milligram (mere end 2-3 kopper brygget kaffe), kan resultere i en tilstand af overstimulering af centralnervesystemet kaldet koffeinforgiftning. Symptomerne på koffein forgiftning kan omfatte rastløshed, nervøsitet, spænding, søvnløshed, rødmen i ansigtet, øget vandladning, mave-forstyrrelse, muskeltrækninger, en fabulerende strøm af tanke og tale, uregelmæssig eller hurtig hjerterytme, og psykomotorisk agitation.

i tilfælde af ekstrem overdosis kan døden resultere., Den mediane dødelige dosis (LD50) koffein er 192 milligram pr. LD50-af koffein er afhængig af vægt og individuelle følsomhed og anslås til at være omkring 150 til 200 milligram per kilo kropsvægt, ca 140 til 180 kopper kaffe for en gennemsnitlig voksen træffes inden for en begrænset tidsramme, der er afhængige af half-life. Selvom opnå dødelig dosis med koffein ville være usædvanligt vanskeligt med almindelig kaffe, der er rapporteret dødsfald som følge af overdosering på koffein piller.,

behandling af alvorlig koffeinforgiftning er generelt støttende, hvilket giver behandling af de øjeblikkelige symptomer, men hvis patienten har meget høje serumniveauer af koffein, kan peritonealdialyse, hæmodialyse eller hæmofiltrering være påkrævet.

angst og søvnforstyrrelser

langvarig overforbrug af koffein kan fremkalde en række psykiatriske forstyrrelser. To sådanne lidelser anerkendt af APA er koffeininduceret søvnforstyrrelse og koffeininduceret angstlidelse.,I tilfælde af koffeininduceret søvnforstyrrelse indtager en person regelmæssigt høje doser koffein, der er tilstrækkelig til at fremkalde en betydelig forstyrrelse i hans eller hendes søvn, tilstrækkelig alvorlig til at berettige klinisk opmærksomhed.

hos nogle individer kan de store mængder koffein fremkalde angst, der er alvorlig nok til at nødvendiggøre klinisk opmærksomhed. Denne koffeininducerede angstlidelse kan antage mange former, fra generaliseret angst, til panikanfald, obsessive-kompulsive symptomer eller endda fobiske symptomer., Fordi denne betingelse kan efterligne organiske psykiske lidelser, såsom panik lidelse, generaliseret angst, bipolar lidelse, eller endda skizofreni, en række medicinske fagfolk mener, at koffein-berusede folk rutinemæssigt fejldiagnosticeret og unødigt medicineret, når behandlingen for koffein-induceret psykose ville simpelthen være for at tilbageholde yderligere koffein. En undersøgelse i British Journal of Addiction konkluderede, at koffeinisme, selvom sjældent diagnosticeret, kan ramme så mange som en person ud af ti af befolkningen.,

ekstraktion af ren koffein

Koffeinekstraktion er en vigtig industriel proces og kan udføres ved hjælp af en række forskellige opløsningsmidler. Ben .en, chloroform, trichlorethylen og dichlormethan er alle blevet brugt gennem årene, men af hensyn til sikkerhed, miljøpåvirkning, omkostninger og smag er de blevet erstattet af følgende hovedmetoder:

vandekstraktion

kaffebønner er gennemblødt i vand., Vandet, der ikke kun indeholder koffein, men også mange andre forbindelser, der bidrager til smagen af kaffe, føres derefter gennem aktivt kul, som fjerner koffein. Vandet kan derefter sættes tilbage med bønnerne og fordampes tørt, hvilket efterlader koffeinfri kaffe med en god smag. Kaffeproducenter genvinder koffein og videresælger det til brug i læskedrikke og medicin.,

Superkritisk kuldioxid udvinding

Superkritisk kuldioxid er en fremragende upolære opløsningsmidler for koffein (såvel som mange andre organiske forbindelser), og det er sikrere end den organiske opløsningsmidler, der bruges til koffein udvinding. Udvindingsprocessen er enkel: CO2 tvinges gennem de grønne kaffebønner ved temperaturer over 31, 1.c og tryk over 73 atm. Under disse forhold er CO2 i en “superkritisk” tilstand: den har gaslignende egenskaber, der gør det muligt at trænge dybt ind i bønnerne, men også væskelignende egenskaber, der opløser 97-99% af koffein., Den koffeinbelastede CO2 sprøjtes derefter med højt tryk vand for at fjerne koffein. Koffeinet kan derefter isoleres ved kuladsorption (som ovenfor) eller ved destillation, omkrystallisation eller omvendt osmose.

ekstraktion med ikke-farlige organiske opløsningsmidler

organiske opløsningsmidler såsom ethylacetat udgør langt mindre sundheds-og Miljørisiko end tidligere anvendte chlorerede og aromatiske opløsningsmidler. Hydrolyseprodukterne af ethylacetat er ethanol og eddikesyre, begge ikke-farlige i små mængder., En anden metode er at anvende triglyceridolier opnået fra brugt kaffegrunde.

Fordele ved at Koffein i Alzheimers og Langsomt Indsættende Demens

de Seneste undersøgelser har vist, at koffein og kaffe kan sinke udviklingen af Alzheimers, selv i de seniorer, der allerede har en vis form for mild demens. Det ser ud til, at koffein virkerved at blokere betændelse i hjernen, specifikt adenosinreceptorer, som kan starte en kædereaktion, der begynder sindets kognitive tilbagegang.

kaffe kan have en så positiv effekt på betændelse i hjernen, selv hos voksne over 65 år., De personer, der havde et højere niveau af koffein i deres blod, viste sig at undgå eller forsinke begyndelsen af Al .heimers..

“Vi har opdaget et nyt signal, der aktiverer hjernebaseret inflammation forbundet med neurodegenerative sygdomme, og koffein ser ud til at blokere dets aktivitet. Denne opdagelse kan i sidste ende føre til lægemidler, der kan ødelægge eller hæmme mild kognitiv svækkelse,” sagde Gregory Freund, en professor i U i i ‘ s College of Medicine og medlem af U i i Division of Nutritional Sciences.se reference 57.