om Koffeinmolekylen-kemiska och fysikaliska egenskaper
Koffeinmolekyl C8h10n4o2
vad finns i kaffe?
molekyler som finns i kaffebönor. Koffein är en xantinalkaloidförening som fungerar som en stimulans hos människor. Koffein kallas ibland guaranin när den finns i guarana, mateine när den finns i mate och theine när den finns i te. Det finns i bladen och bönorna i kaffeplantan, i te, yerba mate och guarana bär, och i små mängder i kakao, kola muttern och Yaupon Holly., Sammantaget finns koffein i bönor, löv och frukt av över 60 växter, där det fungerar som en naturlig bekämpningsmedel som förlamar och dödar vissa insekter som matar på dem. Koffein är ett stimulansmedel i centrala nervsystemet (CNS), som har effekten av att tillfälligt avvärja sömnighet och återställa vakenhet. Drycker som innehåller koffein, som kaffe, te, läsk och energidrycker, är mycket populära: koffein är världens mest använda psykoaktiva substans. I Nordamerika konsumerar 90% av vuxna koffein dagligen., Många naturliga källor av koffein innehåller också mycket varierande blandningar av andra xantinalkaloider, inklusive hjärtstimulerande teofyllin och teobromin och andra ämnen såsom polyfenoler som kan bilda olösliga komplex med koffein..
kemiska och fysikaliska egenskaper hos koffein
allmänt
egenskaper
| densitet och fas | 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\HAZARDS
| Huvudfara | kan vara dödlig vid inandning, förtäring eller absorbering genom huden. |
källor
koffein är en växtalkaloid, som finns i många växtarter, där den fungerar som en naturlig bekämpningsmedel som förlamar och dödar vissa insekter som livnär sig på dem., De vanligaste koffeinhaltiga växterna är kaffe, te och i viss utsträckning kakao. Andra, mindre vanliga, källor till koffein inkluderar yerba mate och guaraná växter, som ibland används vid framställning av te och energidrycker. Två av koffeins alternativa namn, mateine och guaranine, härrör från namnen på dessa växter.
världens främsta koffeinkälla är kaffebönan (kaffeväxtens frö), från vilken kaffe bryggs., Koffeinhalten i kaffe varierar mycket beroende på vilken typ av kaffeböna och vilken beredningsmetod som används.även bönor inom en given buske kan visa variationer i koncentration. I allmänhet varierar en servering kaffe från ca 40 milligram för ett enda skott (30 ml) arabica-espresso till ca 100 milligram för starkt droppkaffe. Generellt har mörkrostat kaffe mindre koffein än lättare rostar eftersom rostningsprocessen minskar bönans koffeinhalt. Arabica kaffe innehåller normalt mindre koffein än robusta sorten., Kaffe innehåller också spårmängder av teofyllin, men ingen teobromin.
te är en annan vanlig källa till koffein. Te innehåller vanligtvis ungefär hälften så mycket koffein per portion som kaffe, beroende på bryggans styrka. Vissa typer av te, som svart och oolong, innehåller något mer koffein än de flesta andra teer. Te innehåller små mängder teobromin och något högre nivåer av teofyllin än kaffe. Förberedelse har en betydande inverkan på te, och färg är en mycket dålig indikator på koffeinhalt., Te som den gröna japanska gyokuro innehåller till exempel mycket mer koffein än mycket mörkare te som lapsang souchong, som har väldigt lite.— Choklad härrörande från kakao innehåller en liten mängd koffein. Choklad är ett svagt stimulansmedel, vilket främst beror på dess innehåll av teobromin och teofyllin. Den innehåller för lite av dessa föreningar för en rimlig servering för att skapa effekter hos människor som är i nivå med kaffe. En typisk 28-grams servering av en mjölkchokladbar har ungefär lika mycket koffein som en kopp koffeinfritt kaffe.,
koffein är också en vanlig ingrediens i läsk som cola, ursprungligen beredd från kola nötter. Läskedrycker innehåller vanligtvis ca 10 till 50 milligram koffein per portion. Däremot energidrycker som Red Bull innehåller 80 mg koffein per portion. Koffeinet i dessa drycker kommer antingen från de använda ingredienserna eller är ett tillsatsmedel som härrör från koffeinprodukten eller från kemisk syntes., Guarana, en utmärkt ingrediens i energidrycker, innehåller stora mängder koffein med små mängder teobromin och teofyllin i ett naturligt förekommande hjälpämne med långsam frisättning.
tidigare användning
människor har konsumerat koffein sedan stenåldern. Tidiga folk fann att tugga frön, bark eller blad av vissa växter hade effekterna av att lindra trötthet, stimulera medvetenhet och upplyftande humör. Bara mycket senare fann man att effekten av koffein ökade genom att stöpa sådana växter i varmt vatten., Många kulturer har legender som tillskriver upptäckten av sådana växter till människor som lever för tusentals år sedan.
enligt en populär mongolisk legend, kejsaren av Kina Shennong, känd för att ha regerat i cirka 3000 f.Kr., upptäckte oavsiktligt att när vissa löv föll i kokande vatten resulterade en doftande och återställande dryck. Shennong nämns också i Lu Yus Cha Jing, ett känt tidigt arbete om ämnet te.
den tidiga historien om kaffe är obskyr, men en populär myt spårar dess upptäckt till Etiopien, där Coffea arabica härstammar., Enligt denna myt observerade en goatherder som heter Kaldi getter som blev upprymda och sömnlösa på natten efter att ha surfat på kaffebuskar och, efter att ha provat de bär som getterna hade ätit, upplevde samma vitalitet. Den tidigaste litterära omnämnandet av kaffe kan vara en hänvisning till Bunchum i verk av den 9: e århundradet persiska läkaren al-Razi. År 1587 sammanställde Malaye Jaziri ett arbete som spårar historia och juridiska kontroverser av kaffe, med titeln ”Umdat al safwa Fi hill al-qahwa”., I detta arbete, Jaziri registreras att en Sheikh, Jamal-al-Din al-Dhabhani, mufti av Aden, var den första att anta användningen av kaffe i 1454, och att i den 15: e århundradet Sufis av Jemen rutinmässigt används kaffe för att hålla sig vaken under böner.
mot slutet av 1500-talet registrerades användningen av kaffe av en europeisk bosatt i Egypten, och om den här gången kom den till allmän användning i Mellanöstern. Uppskattningen av kaffe som dryck i Europa, där det först kallades ”Arabiskt vin”, dateras från 1700-talet., Under denna tid etablerades ”kaffehus”, den första öppnades i Konstantinopel och Venedig. I Storbritannien öppnades de första kaffehusen i London 1652, vid St Michael ’ s Alley, Cornhill. De blev snart populära i hela Västeuropa och spelade en viktig roll i sociala relationer på 1700-och 1700-talet.
kola-muttern, som kaffebär och teblad, verkar ha gammalt ursprung. Det tuggas i många Västafrikanska kulturer, individuellt eller i en social miljö, för att återställa vitalitet och lindra hungerpangs., I 1911 blev kola fokus för en av de tidigaste dokumenterade hälsoskräcken när den amerikanska regeringen grep 40 fat och 20 keggar Coca-Cola sirap i Chattanooga, Tennessee, hävdar att koffein i sin dryck var ”skadlig för hälsan”. Den 13 mars 1911 inledde regeringen USA vs, Fyrtio fat och tjugo keggar av Coca-Cola, i hopp om att tvinga Coca-Cola att ta bort koffein från sin formel genom att göra överdrivna påståenden, såsom att överdriven användning av Coca-Cola på en flickskola ledde till ”vilda nattliga freaks, kränkningar av college regler och kvinnliga innehavare, och även omoraliteter.”Även om domaren styrde till förmån för Coca-Cola, introducerades två räkningar till USA: s representanthus 1912 för att ändra Pure Food and Drug Act, och tillsatte koffein till listan över ”vanebildande” och ”skadliga” ämnen som måste listas på en produkts etikett.,
det tidigaste beviset på kakaoanvändning kommer från rester som finns i en gammal Maya-kruka daterad till 600 BC. I den nya världen konsumeras choklad i en bitter och kryddig dryck som heter xocoatl, ofta kryddat med vanilj, chile peppar och achiote. Xocoatl troddes bekämpa trötthet, en tro som förmodligen kan hänföras till teobromin och koffeinhalten. Choklad var en viktig lyx bra i hela Pre-Columbian Mesoamerica, och kakaobönor användes ofta som valuta.
choklad introducerades till Europa av spanjorerna och blev en populär dryck senast 1700., De introducerade också kakaoträdet i Västindien och Filippinerna. Det användes i alkemiska processer, där det var känt som svart böna.
det första kaffehuset i Europa öppnades Paris på 1800-talet av en fransk-armenisk som heter Pascal. Armeniska köpmän spelade i roll i den modernare historien om kaffe och detta är anledningen till att kaffeodlingsregionen i heter Armenia-regionen i Columbia.In 1819 isolerade den tyska kemisten Friedrich Ferdinand Runge relativt ren koffein för första gången., Enligt en legend gjorde han detta på uppdrag av Johann Wolfgang von Goethe.Idag har den globala konsumtionen av koffein uppskattats till 120 000 ton per år, vilket gör den till världens mest populära psykoaktiva substans. Detta nummer motsvarar en servering av en koffeinhaltig dryck för varje person per dag. I Nordamerika konsumerar 90% av vuxna en viss mängd koffein dagligen.,
farmakologi
koffein är ett centralt nervsystem och metaboliskt stimulerande, och används både rekreations-och medicinskt för att minska fysisk trötthet och återställa mental vakenhet när ovanlig svaghet eller dåsighet uppstår. Koffein stimulerar centrala nervsystemet först vid de högre nivåerna, vilket resulterar i ökad vakenhet och vakenhet, snabbare och tydligare tankeflöde, ökat fokus och bättre allmän kroppssamordning och senare på ryggmärgsnivån vid högre doser., En gång inuti kroppen har den en komplex Kemi och verkar genom flera mekanismer som beskrivs nedan.
Metabolism
koffein metaboliseras i levern till tre primära metaboliter: paraxantin (84%), teobromin (12%) och teofyllin (4%) koffein absorberas fullständigt av magen och tunntarmen inom 45 minuter efter intag. Efter intag fördelas det i alla vävnader i kroppen och elimineras av första ordningens kinetik., Halveringstiden för koffein, den tid som krävs för att kroppen ska eliminera hälften av den totala mängden koffein som konsumeras vid en given tidpunkt varierar mycket bland individer enligt sådana faktorer som ålder, leverfunktion, graviditet, vissa samtidiga läkemedel och nivån av enzymer i levern som behövs för koffeinmetabolism. Hos friska vuxna är koffeins halveringstid cirka 3-4 timmar. Hos kvinnor som tar orala preventivmedel ökar detta till 5-10 timmar, och hos gravida kvinnor är halveringstiden ungefär 9-11 timmar., Koffein kan ackumuleras hos individer med svår leversjukdom när dess halveringstid kan öka till 96 timmar. Hos spädbarn och småbarn kan halveringstiden vara längre än hos vuxna; halveringstiden hos ett nyfött barn kan vara så lång som 30 timmar. Andra faktorer som rökning kan förkorta koffeins halveringstid.,
koffein metaboliseras i levern av cytokrom P450 oxidas enzymsystem (specifikt 1A2 isozym) i tre metaboliska dimetylxantiner, som var och en har sina egna effekter på kroppen:
- Paraxantin (84%) har effekten att öka lipolys, vilket leder till förhöjda glycerol-och fria fettsyrenivåer i blodplasma.
- teobromin (12%) utvidgar blodkärlen och ökar urinvolymen. Teobromin är också den huvudsakliga alkaloiden i kakao, och därför choklad.,
- teofyllin (4%) slappnar av släta muskler i bronkierna och används för att behandla astma. Den terapeutiska dosen av teofyllin är dock många gånger större än de nivåer som uppnås genom koffeinmetabolism.
var och en av dessa metaboliter metaboliseras ytterligare och utsöndras sedan i urinen.
verkningsmekanism av koffein i hjärnan
koffeins huvudsakliga verkningssätt är som en antagonist av adenosinreceptorer i hjärnan.,
koffein verkar genom flera mekanismer som involverar både verkan på receptorer och kanaler vid cellmembranet, liksom intracellulär verkan på kalcium-och cAMP-vägar. På grund av sin purinstruktur kan den verka på några av samma mål som adenosinrelaterade nukleosider och nukleotider, som cellytan P1 GPCRs för adenosin, liksom den intracellulära Ryanodinreceptorn som är det fysiologiska målet för cADPR (cyklisk ADP ribos) och cAMP-fosfodiesteras (cAMP-PDE). Även om åtgärden är agonistisk i vissa fall är den antagonistisk hos andra., Fysiologiskt är dock koffeinverkan osannolikt på grund av ökad RyR-öppning, eftersom det kräver plasmakoncentration över dödlig dosering. Åtgärden är sannolikt genom adenosinreceptorer.
den huvudsakliga verkningsmekanismen för koffein är som en antagonist av adenosinreceptorer i hjärnan. Koffeinmolekylen är strukturellt lik adenosin och binder till adenosinreceptorer på ytan av celler utan att aktivera dem (en” antagonist ” verkningsmekanism). Se jsmol-filer av koffeinmolekylen jämfört med adenosin. Därför fungerar koffein som en konkurrenskraftig hämmare., Minskningen av adenosinaktiviteten resulterar i ökad aktivitet hos signalsubstansen dopamin, som i stor utsträckning står för de stimulerande effekterna av koffein. Koffein kan också öka nivåerna av epinefrin / adrenalin, eventuellt via en annan mekanism. Akut användning av koffein ökar också nivåerna av serotonin, vilket orsakar positiva förändringar i humör.
hämningen av adenosin kan vara relevant i dess diuretiska egenskaper., Eftersom adenosin är känt för att tygla preferentiellt de afferenta arteriolerna i glomerulus, kan dess hämning orsaka vasodilation, med en ökning av renalt blodflöde (RBF) och glomerulär filtreringshastighet (GFR). Denna effekt, som kallas konkurrenshämning, avbryter en väg som normalt tjänar till att reglera nervledningen genom att undertrycka postsynaptiska potentialer. Resultatet är en ökning av nivåerna av epinefrin och norepinefrin/noradrenalin som frigörs via hypotalamus-hypofys-binjuraxeln., Epinefrin, det naturliga endokrina svaret på ett uppfattat hot, stimulerar det sympatiska nervsystemet, vilket leder till ökad hjärtfrekvens, blodtryck och blodflöde till musklerna, ett minskat blodflöde till huden och inre organ och en frisättning av glukos i levern.
koffein är också en känd konkurrenshämmare av enzymet cAMP-fosfodiesteras (cAMP-PDE), som omvandlar cyklisk AMP (cAMP) i celler till sin icke-cykliska form, vilket gör att cAMP kan bygga upp i celler., Cyklisk AMP deltar i meddelandekaskaden som produceras av celler som svar på stimulering av epinefrin, så genom att blockera dess avlägsnande intensifierar koffein och förlänger effekterna av epinefrin och epinefrin-liknande läkemedel som amfetamin, metamfetamin eller metylfenidat. Ökade koncentrationer av cAMP i parietalceller orsakar en ökad aktivering av proteinkinas a (PKA) vilket i sin tur ökar aktiveringen av H+/K+ ATPas, vilket resulterar slutligen i ökad magsyrasekretion av cellen.,
koffein (och teofyllin) kan fritt diffundera in i celler och orsaka intracellulär kalciumfrisättning (oberoende av extracellulärt kalcium) från kalciumbutikerna i endoplasmatisk retikulum(ER). Den här utgåvan är endast delvis blockerad av Ryanodine receptor blockad med ryanodine, dantrolen, rutenium röd, och prokain (vilket kan innebära ryanodine receptorn och förmodligen ytterligare några kalcium-kanaler), men helt avskaffas efter kalcium utarmning av ER med SERCA-hämmare som Thapsigargin (TG) eller cyclopiazonic syra (CPA)., Effekten av koffein på ryanodinreceptorn kan bero på både cytosoliska och luminala ER-koncentrationer av Ca2+. Vid låg millimolär koncentration av koffein ökar RyR-kanalen open probability (Po) signifikant främst på grund av en förkortning av livslängden för det slutna tillståndet. Vid koncentrationer >5 mM öppnar koffein RyRs även vid picomolar cytosolic Ca2+ och ökar dramatiskt kanalens öppna tid så att kalciumfrisättningen är starkare än att även en aktionspotential kan generera., Detta verkningssätt av koffein beror förmodligen på att efterlikna verkan av den fysiologiska metaboliten av NAD som kallas cADPR (cyklisk ADP ribos) som har en liknande potentierande verkan på Ryanodinreceptorer.
koffein kan också direkt hämma fördröjd likriktare och A-typ K+ strömmar och aktivera plasmalemmal Ca2+ tillströmning i vissa ryggradsdjur och ryggradslösa neuroner.
metaboliterna av koffein bidrar till koffeins effekter. Teobromin är en vasodilator som ökar mängden syre och näringsflöde till hjärnan och musklerna., Teofyllin, den andra av de tre primära metaboliterna, fungerar som ett glatt muskelavslappnande medel som främst påverkar bronkioler och fungerar som en kronotrope och inotrope som ökar hjärtfrekvensen och effektiviteten. Det tredje metaboliska derivatet, paraxantin, är ansvarigt för en ökning av lipolys-processen, som frigör glycerol och fettsyror i blodet som ska användas som bränslekälla av musklerna.,
effekter när de tas med måtta
den exakta mängden koffein som krävs för att producera effekter varierar från person till person beroende på kroppsstorlek och grad av tolerans mot koffein. Det tar mindre än en timme för koffein att börja påverka kroppen och en mild dos avtar i tre till fyra timmar. Konsumtion av koffein eliminerar inte behovet av sömn: det minskar bara tillfälligt känslan av att vara trött.
med dessa effekter är koffein en ergogen: ökar kapaciteten för psykiskt eller fysiskt arbete., En studie utförd 1979 visade en 7% ökning av avståndet cyklade under en period av två timmar hos personer som konsumerade koffein jämfört med kontrolltester. Andra studier uppnådde mycket mer dramatiska resultat; en särskild studie av utbildade löpare visade en 44% ökning av” race-pace ” uthållighet, liksom en 51% ökning av cykeluthållighet, efter en dos av 9 milligram koffein per kg kroppsvikt. Den omfattande ökningen som visas i löparna är inte ett isolerat fall; ytterligare studier har rapporterat liknande effekter. En annan studie hittade 5.,5 milligram koffein per kilo kroppsvikt resulterade i försökspersoner cykling 29% längre under högintensiva kretsar.
andningsproblem hos prematura spädbarn, apné av prematuritet, behandlas ibland med citrerad koffein, som endast är tillgänglig på recept i många länder. En minskning av bronkopulmonell dysplasi har visats hos prematura barn som behandlats med koffeincitratbehandlingsregimer. Det spekuleras att denna minskning av bronkopulmonell dysplasi är knuten till en minskning av exponeringen för positivt luftvägstryck., Den enda kortvariga risken i samband med denna behandling är en tillfällig minskning av viktökning under behandlingen.
även om det är relativt säkert för människor är koffein betydligt mer giftigt för vissa andra djur som hundar, hästar och papegojor på grund av en mycket fattigare förmåga att metabolisera denna förening. Koffein har en mycket mer signifikant effekt på spindlar, till exempel än de flesta andra droger gör.,ct common food and drugs
eftersom koffein främst är en antagonist av centrala nervsystemet receptorer för signalsubstansen adenosin, kropparna hos individer som regelbundet konsumerar koffein anpassar sig till den kontinuerliga närvaron av läkemedlet genom att väsentligt öka antalet adenosinreceptorer i centrala nervsystemet. Denna ökning av antalet adenosinreceptorer gör kroppen mycket känsligare för adenosin, med två primära konsekvenser., För det första reduceras de stimulerande effekterna av koffein väsentligt, ett fenomen som kallas en toleransanpassning. För det andra, eftersom dessa adaptiva svar på koffein gör individer mycket känsligare för adenosin, kommer en minskning av koffeinintag effektivt att öka adenosins normala fysiologiska effekter, vilket resulterar i ovälkomna abstinenssymptom hos toleranta användare.,
eftersom adenosin delvis tjänar till att reglera blodtrycket genom att orsaka vasodilation, orsakar de ökade effekterna av adenosin huvudets blodkärl att dilatera, vilket leder till ett överskott av blod i huvudet och orsakar huvudvärk och illamående. Minskad katekolaminaktivitet kan orsaka känslor av trötthet och sömnighet. En minskning av serotoninnivåerna när koffeinanvändning stoppas kan orsaka ångest, irritabilitet, oförmåga att koncentrera sig och minskad motivation att initiera eller slutföra dagliga uppgifter.i extrema fall kan det orsaka mild depression.,
abstinenssymtom — eventuellt inklusive huvudvärk, irritabilitet, oförmåga att koncentrera sig och magont” kan förekomma inom 12 till 24 timmar efter avbrytande av koffeinintag, topp vid ungefär 48 timmar och brukar vara från en till fem dagar – vilket representerar den tid som krävs för antalet adenosinreceptorer i hjärnan för att återgå till ”normala” nivåer, som inte påverkas av koffeinförbrukning. Koffein orsakar överdriven frisättning av magsyror vid intag.Vid tillbakadragande magsyranivåerna minskar avsevärt och kan orsaka vissa magont hos vissa människor.,Värken varar normalt mellan 24-48 timmar och kan förväxlas med förstoppning.Analgetika, såsom aspirin, kan lindra smärtsymptom, liksom en liten dos koffein. Mest effektiva är en kombination av både smärtstillande och en liten mängd koffein.
detta är inte det enda fallet där koffein ökar effektiviteten av ett läkemedel. Koffein gör smärtstillande 40% effektivare för att lindra huvudvärk och hjälper kroppen att absorbera huvudvärksmedicin snabbare, vilket ger snabbare lättnad. Av denna anledning innehåller många receptfria huvudvärkdroger koffein i sin formel., Det används också med ergotamin vid behandling av migrän och klusterhuvudvärk samt för att övervinna sömnighet orsakad av antihistaminer
överanvändning
koffein är ett läkemedel som i stora mängder, särskilt under en längre tid, kan leda till ett tillstånd som kallas ”koffeinism.”Caffeinism kombinerar vanligtvis fysisk missbruk med ett brett spektrum av obehagliga fysiska och mentala tillstånd, inklusive nervositet, irritabilitet, ångest, tremulousness, muskelryckningar (hyperreflexi), sömnlöshet och hjärtklappning., (Under en stel definition av missbruk, vilket innebär en process av eskalerande användning, skulle ”koffeinberoende” vara en mer beskrivande term. Men enligt den allmänt accepterade definitionen ”kroniskt beteendemönster som uppfattas vara svårt att sluta” kan koffein sägas vara beroendeframkallande.) Dessutom, eftersom koffein ökar produktionen av magsyra, hög användning över tiden kan leda till magsår, erosiv esofagit, och gastroesofageal refluxsjukdom., Eftersom både” vanliga ” och koffeinfria kaffe också har visat sig stimulera magslemhinnan och öka magsyrasekretionen är koffein förmodligen inte den enda komponenten av kaffe som är ansvarig.
det finns fyra koffeinininducerade psykiatriska störningar som erkänns av den diagnostiska och Statistiska Handboken för psykiska störningar, fjärde upplagan: koffeinförgiftning, koffeininininducerad ångestsyndrom, koffeinininininducerad sömnstörning och koffeinrelaterad sjukdom som inte annars anges (NOS).,
koffeinförgiftning
en akut överdos av koffein, vanligtvis över 250 milligram (mer än 2-3 koppar bryggt kaffe), kan resultera i ett tillstånd av centrala nervsystemet överstimulering kallas koffeinförgiftning. Symptomen på koffeinförgiftning kan inkludera rastlöshet, nervositet, spänning, sömnlöshet, ansiktsrodnad, ökad urinering, gastrointestinala störningar, muskelryckningar, ett ramblingflöde av tanke och tal, oregelbunden eller snabb hjärtrytm och psykomotorisk agitation.
vid extrem överdosering kan död resultera., Den genomsnittliga letala dosen (LD50) koffein är 192 milligram per kilo hos råttor. LD50 av koffein är beroende av vikt och individuell känslighet och uppskattas till cirka 150 till 200 milligram per kg kroppsvikt, ungefär 140 till 180 koppar kaffe för en genomsnittlig vuxen tas inom en begränsad tidsram som är beroende av halveringstid. Även om uppnå dödlig dos med koffein skulle vara exceptionellt svårt med vanlig kaffe, det har rapporterats dödsfall från överdosering på koffein piller.,
behandling av allvarlig koffeinförgiftning är generellt stödjande, vilket ger behandling av de omedelbara symptomen, men om patienten har mycket höga serumnivåer av koffein kan peritonealdialys, hemodialys eller hemofiltrering krävas.
ångest och sömnstörningar
långvarig överanvändning av koffein kan framkalla ett antal psykiatriska störningar. Två sådana störningar som erkänns av APA är koffeininininducerad sömnstörning och koffeininininducerad ångestsyndrom.,Vid koffeininininducerad sömnstörning intar en individ regelbundet höga doser koffein som är tillräckliga för att inducera en signifikant störning i sömnen, tillräckligt allvarlig för att motivera klinisk uppmärksamhet.
hos vissa individer kan de stora mängderna koffein orsaka ångest tillräckligt allvarlig för att kräva klinisk uppmärksamhet. Denna koffeininininducerad ångestsyndrom kan ta många former, från generaliserad ångest, till panikattacker, tvångssyndrom eller till och med fobiska symptom., Eftersom detta tillstånd kan efterlikna organiska psykiska störningar, såsom paniksyndrom, generaliserat ångestsyndrom, bipolär sjukdom eller till och med schizofreni, tror ett antal läkare att koffeinförgiftning är rutinmässigt feldiagnostiserade och onödigt medicinerade när behandlingen för koffeinininducerad psykos helt enkelt skulle vara att undanhålla ytterligare koffein. En studie i British Journal of Addiction drog slutsatsen att caffeinism, även om det sällan diagnostiseras, kan drabba så många som en person i tio av befolkningen.,
extraktion av ren koffein
Koffeinutvinning är en viktig industriell process och kan utföras med ett antal olika lösningsmedel. Bensen, kloroform, trikloretylen och diklormetan har alla använts under åren men av säkerhetsskäl, miljöpåverkan, kostnad och smak har de ersatts med följande huvudmetoder:
vattenutvinning
kaffebönor blötläggs i vatten., Vattnet, som innehåller inte bara koffein utan också många andra föreningar som bidrar till smaken av kaffe, passerar sedan genom aktivt kol, vilket tar bort koffein. Vattnet kan sedan sättas tillbaka med bönorna och indunstas torr, lämnar koffeinfritt kaffe med en god smak. Kaffetillverkare återställer koffein och säljer den för användning i läskedrycker och läkemedel.,
superkritisk koldioxidextraktion
superkritisk koldioxid är ett utmärkt icke-polärt lösningsmedel för koffein (liksom många andra organiska föreningar) och är säkrare än de organiska lösningsmedel som används för koffeinutvinning. Utvinningsprocessen är enkel: CO2 tvingas genom de gröna kaffebönorna vid temperaturer över 31,1 ° C och tryck över 73 atm. Under dessa förhållanden är CO2 i ett ”superkritiskt” tillstånd: det har gasliknande egenskaper som gör det möjligt att tränga djupt in i bönorna men också flytande egenskaper som löser upp 97-99% av koffein., Koffein-lastad CO2 sprutas sedan med högt tryck vatten för att avlägsna koffein. Koffein kan sedan isoleras genom kol adsorption (som ovan) eller genom destillation, omkristallisering eller omvänd osmos.
extraktion med icke-farliga organiska lösningsmedel
organiska lösningsmedel såsom etylacetat utgör mycket mindre hälso-och miljöfarlighet än tidigare använda klorerade och aromatiska lösningsmedel. Hydrolysprodukterna av etylacetat är etanol och ättiksyra, både nonhazardous i små mängder., En annan metod är att använda triglyceridoljor erhållna från förbrukade kaffegrunder.
fördelarna med koffein i Alzheimers och långsam demens
nya studier har visat att koffein och kaffe kan fördröja uppkomsten av Alzheimers, även hos seniorer som redan har någon form av mild demens. Det verkar som koffein arbetargenom att blockera inflammation i hjärnan, speciellt adenosinreceptorer, som kan starta en kedjereaktion som börjar sinnets kognitiva nedgång.
kaffe kan ha en sådan positiv effekt på inflammation i hjärnan, även hos vuxna över 65 år., De individer som hade en högre nivå av koffein i blodet, befanns undvika eller fördröja uppkomsten av Alzheimers..
”Vi har upptäckt en ny signal som aktiverar den hjärnbaserade inflammationen i samband med neurodegenerativa sjukdomar, och koffein verkar blockera dess aktivitet. Denna upptäckt kan så småningom leda till droger som kan vända eller hämma mild kognitiv försämring”, säger Gregory Freund, en professor i U av I: s College of Medicine och en medlem av U I: s Division of Nutritional Sciences.se referens 57.
