Самые распространенные источники кофеина и их основные различия

В этой статье мы расскажем вам о наиболее распространенных источниках кофеина, используемых в пищевых добавках.

Синтетические формы кофеина

Существует множество действенных форм «синтетического» кофеина, причем в стремлении повысить конкурентоспособность конечного продукта производители позиционируют входящий в состав кофеин под разнообразными замысловатыми химическими названиями. Ниже приведены наиболее часто используемые формы и названия ингредиентов, которые вы наверняка не раз замечали на этикетках пищевых добавок.

Кофеин ангидрид

Другие названия: кофеин, гуаранин, 1,3,7-триметилксантин

Дозировка кофеина (в миллиграммах): не менее 98,5% (т.е. на 100 мг кофеина ангидрида в составе спортивных добавок приходится по меньшей мере 98,5 мг чистого кофеина)

Что важно знать: Кофеин ангидрид, который зачастую называют «чистым кофеином», это самый широко используемый вид кофеина в пищевых добавках, энергетических напитках и лекарственных препаратах.

Низкая стоимость, высокая концентрация кофеина на миллиграмм вещества, высокая стабильность и хорошая растворимость делают кофеин ангидрид невероятно привлекательным для производителей спортивного питания, стремящихся предоставить потребителям эффективную добавку по разумной цене. Несмотря на то, что существуют также естественно полученные формы кофеина ангидрида, согласно данным проведенных исследований, между натуральным и синтетическим кофеином ангидридом нет каких-либо значимых физиологических различий. Поэтому большинство компаний используют в качестве ингредиента для добавок гораздо более дешевую и широко доступную синтетическую форму.

Большинство из того, что известно о кофеине – и, в частности, те данные, которыми оперируют компании-производители в защиту использования кофеина в качестве важного ингредиента в спортивном питании, зачастую независимо от его источника – основывается на исследованиях,  в которых использовался кофеин ангидрид. Например, мы можем с уверенностью сказать, что кофеин в форме ангидрида быстро всасывается в кровеносную систему и достигает пиковой концентрации в крови в течение 30-60 минут после приема пищи. В ходе исследования, опубликованного в «Британском Журнале Фармакологии», было доказано, что в качестве ингредиента в спортивном питании кофеин ангидрид «непосредственно усиливает силу скелетных мышц, производительность и мощность». Другими словами, он может теоретически помочь почти во всех аспектах занятий в тренажерном зале и в целом полезен для любой физической активности. Компании, которые строго придерживаются определенных правил для обоснования потенциальных маркетинговых претензий, зачастую используют кофеин ангидрид в дозировках, безопасное потребление которых подтверждается данными экспериментальных исследований на людях.

Например, было доказано, что потребление около 2,73 мг кофеина (ангидрида) на 0,5 кг массы тела (или примерно 491 мг кофеина на 90 кг взрослого человека) за час до занятий на велотренажере содействует улучшению выносливости при тренировке до отказа примерно на 23%, а также увеличивает использование жира в качестве топлива примерно на 3%.

В более раннем исследовании, в котором использовалась аналогичная доза кофеина, сжигание жира увеличилось в состоянии покоя, но не во время тренировки. Выработка  стимулирующих гормонов адреналина (эпинефрин) и норадреналина (норадреналин) при этом значительно увеличилась как в состоянии покоя, так и в ходе физической активности.

Чем же еще так эффективен кофеин ангидрид по сравнению с обычной чашкой кофе? Исследования показали, что чистый кофеин более эффективно повышает производительность, чем аналогичное количество кофеина из кофе. В частности, в ходе одного из исследований было доказано, что 2,1 мг кофеина ангидрида на 0,5 кг массы тела (или 378 мг кофеина на 90-кг взрослого человека), поступившие из добавки с кофеином ангидридом, оказали более эффективное воздействие на увеличение производительности при занятиях на беговой дорожке и повышение выработки адреналина, чем аналогичное количество кофеина из сваренного кофе.

Таким образом, очевидно, что некоторые натуральные элементы, содержащиеся в кофе, притупляют стимулирующий и повышающий производительность эффект кофеина. Тем не менее, натуральный кофе, в свою очередь, обеспечивает ряд доказанных преимуществ для здоровья, которые не наблюдаются при замене его на чистый кофеин.

Кофеин цитрат

Дозировка кофеина (в миллиграммах): 45-55 % (т.е. на 100 мг кофеина цитрата в составе спортивных добавок приходится 45-55 мг чистого кофеина)

Что важно знать: По сравнению с чистым кофеином кофеин цитрат отличается лучшей растворимостью, но он менее стабилен и редко используется в пищевых добавках из-за высокого соотношения цены-качества. Это значит, что для получения сопоставимой дозы кофеина необходимо большее количество кофеина цитрата. Кроме этого, некоторые данные свидетельствуют, что, как и ангидрид, кофеин цитрат зачастую не оказывает воздействие на увеличение мышечных сокращений в ходе силовых тренировок.

Тем не менее, было доказано, что кофеин цитрат обладает более мощными антибактериальными свойствами, чем чистый кофеин. Он также имеет более низкий уровень pH. Это помогает контролировать развитие микроорганизмов и увеличивает срок годности конечного продукта.

Дикофеин малат

Другие названия: Infinergy®

Дозировка кофеина (в миллиграммах): 65-70%

Что важно знать: Дикофеин малат позиционируется как полностью прореагировавшая смесь  кофеина и яблочной кислоты. Это означает, что в сочетании с водой или при попадании в желудок структура смеси моментально разрушается. Компании-производители спортивного питания утверждают, что дикофеин малат способен обеспечить значительное повышение в крови чистого кофеина, но без расстройства желудка, которое испытывают некоторые люди.

Однако подобные заявления носят исключительно теоретический характер. В настоящее время нет каких-либо фармакокинетических, физиологических или токсикологических исследований, в которых бы оценивалась эффективность и безопасность этого ингредиента в сравнении с другими видами кофеина.

Растительные источники кофеина

Ниже приведены наиболее часто используемые растительные источники кофеина с указанием естественной концентрации кофеина, содержащейся в растениях (в пересчете на сухое вещество). Растительные источники  приведены в порядке убывания природной дозы кофеина.

Чайный экстракт

Другие названия: камелия синенсис, зеленый чай, экстракт зеленого чая, черный чай, индийский чай, ча, чай улун

Используемая часть растения: листья или побеги

Природная доза кофеина: 4,8-9,3%

Что важно знать: С тех пор, как промышленное использование эфедрина было запрещено, использование экстракта чая возросло в геометрической прогрессии. К сожалению, если компания-производитель не указывает на этикетке содержание кофеина в чайном ингредиенте в составе конечного продукта, оценить эту величину зачастую оказывается довольно затруднительно.

Однако высокое содержание кофеина в чайном экстракте не обязательно означает, что эта добавка более действенна. Кофеин является лишь частью того, что делает чайный экстракт таким эффективным.

Хорошей новостью является то, что количество и спектр исследований по сравнительной эффективности чая и чистого кофеина, а также различных видов чая, значительно превышает количество исследований по вопросу большинства других природных источников кофеина, приведенных в этой статье. Например, по сравнению с черным чаем зеленый чай оказывает большее влияние на энергетический обмен веществ.

Концентрации активного ингредиента также значительно отличаются в зависимости от типа чая и используемого способа экстракции. Самая высокая концентрация кофеина отмечается в черном чае, затем в улуне, затем в зеленом чае, а вот самое большое содержание галлата эпигаллокатехина и суммарного количества катехинов наблюдается в зеленом чае, затем в улуне, затем в черном чае. Помимо того, что катехины являются мощными антиоксидантами, они также оказывают положительное влияние на жировой обмен, расширение кровеносных сосудов и уровень холестерина.

Гуарана

Другие названия: паулина купана

Используемая часть растения: семена или плоды

Природная доза кофеина: 7,6 %

Что важно знать: Гуарана, как правило, довольно хорошо растворима в воде и часто используется в качестве компонента ароматизатора, поскольку она придает фруктовый аромат и мандариновый вкус. В сочетании с высоким содержанием кофеина, это делает ее популярным ингредиентом в энергетических напитках.

Хотя в методологии и механизме проведения нескольких исследований, сравнивающих гуарану с чистым кофеином,  явно присутствуют некоторые недостатки и ошибки, использование гуараны, кажется, действительно обеспечивает когнитивные преимущества, придает энергию и повышает настроение, причем эффект не зависит от содержания в ней кофеина.

Также было доказано, что, как и в случае чистого кофеина и других кофеиносодержащих растений, описанные эффекты гуараны улучшаются при потреблении в отсутствие углеводов и при низком гликемическом состоянии. Эффективная дозировка находится в диапазоне 75-300 мг при потреблении экстракта семян гуараны с 12-% содержанием кофеина. Однако вместе с этим  определенный процент кофеина оказывает значимое воздействие в зависимости от того, из какой части растения – из листьев или семян – получают гуарану в процессе экстракции.

Экстракт кофе

Другие названия: арабика, экстракт зеленого кофе, Purecaf (жидкий кофеин)

Используемая часть растения: зерна или целые плоды

Природная доза кофеина: 3,2 %

Что важно знать: В зависимости от основной цели конечного продукта – стимулирующее воздействие, жиросжигатель или антиоксидантные и противовоспалительные свойства – содержания кофеина в экстракте кофе может варьироваться от 2% до огромной 98%-ой концентрации.

С другой стороны, добавки на основе экстракта зеленого кофе в зернах зачастую отличаются высоким содержанием хлорогеновых кислот (которые обладают рядом полезных свойств для здоровья), но более низким содержанием кофеина.

Кола

Другие названия: орех кола, кола

Используемая часть растения: семена

Природная доза кофеина: 2,5 %

Что важно знать: Если орех кола указывается в качестве ингредиента в энергетической смеси или составе добавки, то весьма вероятно, что в таком экстракте содержится 10-20% кофеина. Помимо кофеина, экстракт колы обычно придает ореховый вкус, запах, и коричневатый цвет любым ингредиентам, с которыми смешивается. Не случайно газированные напитки обобщенно называют «кола»: орех кола был одним из основных ингредиентов в оригинальной рецептуре Coca-Cola и Pepsi-Cola.

До настоящего времени не были проведены исследования на людях, в ходе которых бы сравнивалась эффективность ореха кола и чистого кофеина, но имеющиеся экспериментальные исследования среди грызунов и собак указывают на воздействие, аналогичное чистому кофеину. Например, было доказано, что кола и чистый кофеин одинаково эффективно способствуют снижению массы тела и увеличению поступления глюкозы в скелетные мышцы.

Однако у экстракта ореха колы все же был обнаружен потенциальный недостаток: в ходе эксперимента, после шести недель суточного потребления эквивалентной для человека дозы колы величиной в 0,15 мг, 0,44 мг и 0,74 миллиграмма на 0,5 кг массы тела (или около 26, 80 или 133 мг на 90-кг взрослого человека соответственно) у самцов крыс значительно уменьшилось количество сперматозоидов, снизилась выработка тестостерона и лютеинизирующего гормона.

Кофеин, история его открытия. Получение, физические и химические свойства кофеина. Содержание кофеина в кофе.

Это уникальное по своим свойствам и масштабу распространения в мире вещество. Практически 80 % людей на планете употребляют кофеин в той или иной форме. Вещество это содержится в чае, коле, мате, гуарана, какао, ну и конечно же в кофе. Растения в процессе эволюции научились вырабатывать кофеин для отпугивания вредителей. Содержание кофеина в различных растениях и в различных частях упомянутых растений естественно разное. Лидером в списке кофеин содержащих продуцентов является кофейное дерево робуста, а именно его семена.

История открытия кофеина

Фридлиб Фердинанд Рунге в 1819 году впервые изолировал относительно чистый кофеин и назвал его «Kaffebase» (то есть, база, существующая в кофе). Рунге был немецким химиком. Он выделил кофеин по наставлению Иоганна Вольфганга фон Гете.

Согласно заметкам шведского химика Йонса Иакова Берцелиуса, в 1821 году кофеин был изолирован одновременно тремя французскими химиками Пьером Жаном Робике и парой химиков Пьером-Жозефом Пеллетье и Жозефом Бьенэмэ Кавенту. Берцелиус также заявил, что французские химики сделали свои открытия независимо от Рунге и друг от друга. Однако, позднее признал приоритетность Рунге в вопросе экстракции кофеина, заявив: «Тем не менее, на данный момент, Рунге описал тот же метод и назвал кофеин Caffeebase на год раньше, чем Робике, которому обычно приписывается открытие этого вещества, поскольку тот сделал первое общественное заявление об этом открытии на заседании Медицинского Общества в Париже». Впервые в печати термин «кофеин» был использован в статье, написанной Пеллетье. Это подтверждает запись Берцелиуса:

«Кофеин, существительное (женского рода, имеется в виду Caffebase). Кристаллизующееся вещество, обнаруженное в кофейных зернах в 1821 году господином Робике. В это же время, при поиске хинина в зернах кофе (поскольку они, по мнению нескольких врачей, обладали жаропонижающими свойствами, и потому считался принадлежащим к тому же семейству, что и дерево хина [хинин]), господа Пеллетье и Кавенту обнаружили кофеин; но, поскольку их исследование имело другую цель и в конечном счете не было завершено, они оставили приоритет по этому вопросу господину Робике. Неизвестно, почему г-н Робике не опубликовал анализа зерен кофе, который он прочитал в Медицинском Обществе».

Немало важным, однако остается тот факт, что Робике был одним из первых ученых, которому удалось изолировать и описать свойства чистого кофеина, а Пеллетье был первым, кому удалось выполнить элементный анализ кофе. Кофеин из чая был изолирован в 1827 году М. Одри. Он назвал вещество «теином», однако Геррит Ян Малдер (или Мульдер) и Карл Джобст (или Иобст) позже доказали, что в действительности это был кофеин.

Первым человеком, которому удалось получить кофеин искусственным путем был Герман Эмиль Фишер. Немецкий химик в 1895 году впервые синтезировал кофеин из сырья (то есть, осуществил «полный синтез»), а через два года он также вывел структурную формулу соединения. Фишер был удостоен нобелевской премии в 1902 году, частично и за эти заслуги.

Получение кофеина или как делают кофе без кофеина.

Существует два способа получения кофеина:

Декофеинизирование и Синтез

Первый способ заключается в извлечении кофеина из растений, которые его вырабатывают. Второй способ позволяет получить кофеин из различных химических веществ, путем их взаимодействия.

Рассмотрим подробнее.

Декофеинизирование

Это процесс извлечения кофеина из чайных листьев, кофейных зерен, како-бобов, плодов гуараны и др. Данный процесс является одной из стадий получения кофе без кофеина. Суть метода заключается в экстрагировании вещества с последующим его очищением. Экстрагирование (не путать с экстракцией) – это массообменный процесс извлечения одного или нескольких компонентов из твердых тел с помощью избирательных (селективных) растворителей — экстрагентов. Разделение основано на различной растворимости компонентов смеси в экстрагенте. Умело подобранный экстрагент позволяет выделить из смеси только интересующие нас компоненты.

Примечание

Извлечение растворителем какого-либо компонента из гомогенной жидкой смеси называется жидкостной экстракцией (система жидкость-жидкость). В результате экстрагирования получают два компонента: смесь экстрагента с целевым веществом (экстракт) и остаток исходного вещества практически не содержащий необходимого вещества (в жидкостной экстракции – это раствор и его называют рафинат (не путать с рафинадом)). Рафинад – рафинированный сахар, то есть очищенный от примесей.

В качестве экстрагентов для извлечения кофе возможно использовать различные вещества.

Начиная с 1903 года декофеинизированный кофе получали путем экстрагирования бензолом с предварительной обработкой зерен насыщенным соляным раствором. Так называемый процесс Розелиуса. Применялся компанией Kaffee Handels-Aktien-Gesellschaft (Coffee Trading Company). Кофе без кофеина продавался под марками Kaffee HAG, Café Sanka в Европе и под маркой Sanka в США.

На ряду с бензолом использовались также хлороформ и трихлорэтилен. Данные органические вещества использовались на протяжении многих лет, до тех пор, пока не было доказано их отрицательно влияние на организм человека (бензол – канцероген) и окружающую среду. Помимо всего прочего вещества эти не дешевые и их применение способствует изменению вкусовых характеристик декофеинизированного кофе.

В современной промышленности в качестве экстрагентов применяют воду, дихлорметан, этилацетат и сверхритический углекислый газ.

Широкое распространение получил запатентованный в 1979 году метод Swiss Water (Швейцарский способ). Основан на растворении кофеина в воде. Применяется горячая вода (93°C) только глубокой очистки. Использование кипятка запрещено, так как он, обваривая внешнюю поверхность семян, закрывает доступ к кофеину, находящемуся внутри семени. При использовании воды оптимальной температуры, зерна кофе набухают и «раскрываются».

После длительного настаивания зеленых кофейных зерен при постоянной температуре, воду сливают и пропускают через адсорбционную колонну, с угольным наполнителем. Активированный уголь позволяет отделить кофеин от других веществ, придающих кофе характерный приятный аромат и вкус. Обедненная от кофеина вода вновь поступает в емкость к зернам для настаивания. Это делается для экономии. После настаивания процесс обработки углем повторяется до тех пор, пока содержание кофеина в воде не достигнет минимальной отметки. В итоге очищенную от кофеина воду возвращают к кофейным зернам, практически не содержащих кофеина и упаривают полученную смесь, тем самым сохраняя вкусовые и ароматические характеристики декофеинизированного кофе. Считается одним из самых дорогих способов.

Существует также прямой метод экстрагирования. Суть его заключается в обработке органическим растворителем (дихлорметан или этилацетат) с предварительной обработкой паром в течение 30 минут. В набухшие от пара зерна кофе, легко проникает растворитель. Воздействие экстрагентом происходит в течение 10 часов, далее раствор удаляют и упаривают. Оставшиеся сырые зерна настаивают в воде для удаления остатков растворителя, затем также высушивают и подвергают классической обработке (обжарка и т.д.). Дихлорметан имеет своеобразный запах и активно используется в различных производствах для растворения смол и жиров. Этилацетат обладает фруктовым запахом, он применяется как растворитель, а также в составе ядов для насекомых. Данные химикаты в кофе могут быть опасны для человека и влиять на вкус и аромат конечного кофейного продукта, поэтому их удалению из зерен уделяют особое внимание.

Помимо прямого метода часто используют непрямой. Он заключается в комбинировании Swiss Water технологии и прямого способа. Сначала зерна замачивают в горячей воде. Далее полученный кофейный экстракт отделяют от кофейных семян и обрабатывают экстрагентом. Тем самым совмещая экстрагирование и жидкостную экстракцию. При этом воду повторно используют для настаивания, а кофеин освобождают от растворителя упариванием. Экстрагент (растворитель) при этом конденсируют и также используют повторно.

Несомненным преимуществом непрямого способа является отсутствие прямого контакта зерен с растворителем.

Наиболее совершенным способом является экстрагирование кофеина с помощью сверхкритического CO2 (оксид углерода IV, углекислый газ). Недостатком способа является высокая стоимость оборудования, так как углекислый газ нагнетается в экстрактор под давлением от 73 до 300 атмосфер. Следовательно, все узлы агрегата включая запорно-регулирующую арматуру и саму емкость, должны быть герметичны и с толстыми стенками, а это всегда дорого.

При таком высоком давлении оксид углерода IV проявляет уникальные свойства, приобретая текучесть. Являясь в таком состоянии отличным неполярным растворителем СО2 избирательно (селективно) удаляет кофеин из зерен, оставляя все остальные вещества. Процесс проводят при температуре 31,1°C в течение 10 часов.

Перед обработкой углекислым газом зерна кофе проходят обработку водяным паром, для того чтобы они набухли и газ легко проник в глубь семени.

После обработки зерен в экстракторе, CO2 необходимо отделить от кофеина. Для этого используют разные методы. Можно постепенно сбросить давление и газ испариться или прогнать смесь через адсорбер с активированным углем. Также используют дистилляцию, обратный осмос и перекристаллизацию.

Экстрагирование кофеина из других растений в большинстве производств осуществляют с помощью прямого метода и с применением сверхкритического углекислого газа.

Синтез кофеина

Процесс синтеза кофеина проводят в несколько стадий. Это достаточно сложный и дорогостоящий метод получения кофеина и применяется он отнюдь не в промышленных масштабах. Синтетический кофеин чаще всего используют в научных целях, так как полученный таким способом он не содержит примесей.

Кофеин в большинстве случаев синтезируют из метилксантина путем алкилирования диметилсульфатом с последующим хлорированием, гидролизом и декарбоксилированием. Реакция имеет следующий вид:

Для людей, разбирающихся в органической химии, рассмотрим подробнее:

Реакция синтеза кофеина.

8-метилксантин алкилируют диметилсульфатом по обоим атомам азота в составе пиримидинового гетероцикла и одному из атомов азота имидазольного фрагмента с образованием тетраметилксантина. Для того чтобы убрать «лишнюю» метильную группу, тетраметилксантин хлорируют, причем реакция протекает селективно по метильной группе в положении 8. Образующееся трихлорметильное производное гидролизуют в карбоновую кислоту, которая при декарбоксилировании дает кофеин. Кофеин можно так же получать метилированием ксантина диметилсульфатом при рН среды 8,0 – 9,0. Метилксантин получают при взаимодействии уксусного ангидрида с мочевой кислотой. Ксантин получают по методу Траубе или при взаимодействии формамида с мочевой кислотой.

Кофеин синтез — Справочник химика 21

    Как правило, чистота продукта, синтезированного в подпольной ла ратории, составляет 90-99%. Однако для продажи содержание основного компонента в порошках доводится до 40 и меиее добавлением углеводов (глюкозы, лактозы, крахмала), сульфата магния, глутамата натрия, дешевых стимуляторов кофеина н эфедрина, а также прокаика, антипирина и др, В зависимости от усл шиЙ производства качества исходного сырья, условий синтеза, образования побоч ных продуктов, введенных добавок и проч.. внешний вид амфетаминов может быть разным. Цвет АМФ варьирует от белого (подобно цвету лекарственного средства) до желтого, розового или коричневого. Часто препараты АМФ имеют характерный н неприятный запах, вследствие неполного удаления органических растворителей. МАФ продается в виде сыпучего или вязкого порошка от (клого до темно-бежевого цвета, но возможны варианты коричневого или фиолетового цвета в зависимости от примесей. [c.53]








    Метилирование ксантина является важной реакцией при синтезе теобромина и кофеина. Хорошо известно, что ксантин 2 алкилируется в щелочной среде в последовательности N-3, N-7, N-1 [25]. [c.205]

    Из производных фурана наибольшее значение имеет фурфурол, из производных пиррола — никотин, атропин, кокаин, гемоглобин, хлорофилл, витамин B 2, нз производных пиразола — пирамидон, антипирин, анальгин. Индоль-ная система входит в состав индиго и его производных производными пиридина являются анабазин, атропин, витамин РР, производными хинолина — хинин, бруцин системы пиримидина и пурина лежат в основе нуклеиновых кислот, кофеина и др. Некоторые Г. с. выделяют из каменноугольной смолы (пиридин и его гомологи, хинолин), при переработке растительного сырья (фурфурол), но основным методом получения Г. с. является синтез. Г. с. широко используют при производстве пластмасс, для ускорения вулканизации каучука, в медицине, в кино- и фотопромышленности, при производстве красителей. [c.71]

    Э. Г. Фишер исследовал строение пуриновых оснований и осуществил синтез кофеина, теобромина, ксантина, гипоксантина, теофиллина, гуанина (1897), пурина (1898). [c.652]

    Самым перспективным исходным соединением для синтеза кофеина [c.289]

    А. Косселем в 1889 г. В выяснение химической природы мочевой кислоты и алкалоидов этой группы внесли вклад многие химики прошлого столетия (Ф. Вёлер, Ю. Лнбнх, А. Байер, Э. Фишер и др.), но фактически их строение было убедительно доказано только в результате химического синтеза. Наиболее удачным синтезом мочевой кислоты считается синтез М. Траубе (1900). который первым синтеэировал также и ксантин. Метилированием ксантина в различных условиях были получены все алкалоиды этой группы, известен также переход от мочевой кислоты к кофеину. В настоящее время кофеин получают не только экстракцией отходов чайного производства, но также метилированием теобромина и теофиллина н химическим синтезом. [c.659]

    Одной из общих тенденций развития химико-фармацевтической промышленности является все больший переход от выделения индивидуальных лекарственных веществ из труднодоступных природных объектов к их полному синтезу. Вслед за полным промышленным синтезом папаверина, левомицетина, кофеина, теофиллина, теобромина, эфедрина [211] в СССР было осуществлено на основе полного синтеза промышленное получение алкалоида атропина (см. с. 171), а также гоматропина гидробромида (см. с. 176). [c.136]

    ГУАНИН 5H5ON3 — кристаллы, нерастворимые в воде, малорастворимые й органических растворителях, легко растворимые в кислотах и щелочах, т. ил. 365 С. Г. распространен в природе, встречается в нуклеиновых кислотах и нуклеотидах, составляет главную часть экскрементов птиц и пауков, входит в состав рыбьей чешуи, кожи животных, содержится во многих растениях. Г. получают из птичьего помета, из природных соединений, синтезируют из мочевой кислоты и гуанидина. Г. применяют для синтеза кофеина, теофиллина, теобромина и др. [c.81]

    Кроме создания структур живых организмов производные пиримидина и пурина широко используются в структурах алкалоидов, таких как кофеин (кофе и чая), теофиллин и теобромин (чая), многочисленных природных красителей. Они широко используются для синтеза лекарственных и ростовых веществ, среди них такие, как снотворные лекарства — производные барбитуровой кислоты. К производным пиримидина принадаежаг лучшие из сульфамидных лекарств, в том числе сульфадимезин  [c.708]

    Заметим, что в присутствии оснований ксантин метилируется двумя эквивалентами подпетого метила до теобромина 5, а его избытком — до кофеина 2 [27]. Продукт монометилирования циклогомолога ксантина 41 получен из диазепина 18 при использовании в реакции одного эквивалента основания и метилирующего агента. При этом в реакционной смеси не обнаружен продукт типа С. Строение соединения 41 подтверждено встречным синтезом из производного 17 через тозил-метилат 42 и последующее дебензилирование его водородом над палладиевой чернью [28]. [c.207]

    Ксантин, или 2,6-диоксипурин, встречается в растениях (например, вместе со своим производным — кофеином — он содержится в чае), а также в организме животных (содержится в крови, печени, моче). Разработано несколько методов синтеза ксантина. [c.406]

    Применение. Растворитель главным образом в фармацевтической и парфюмерной промышленности для экстрагирования кофеина из кофе, масел, жиров, красителей и других органических веществ в виде промежуточных продуктов в химическом синтезе при обезжирив

Нейромолекулы: кофеин — Neuronovosti

Всем знакомый кофеин — наиболее широко потребляемое психоактивное вещество в мире. Его содержание в разных напитках сильно варьирует в зависимости от растения, в котором он содержится, и способа его приготовления. Например, высушенные листья чая содержат по удельному весу больше кофеина, чем кофе, но вес чая на стандартную порцию напитка меньше. К тому же кофе варят, а чай заваривают более щадящим способом, поэтому степень экстракции кофеина в чайном напитке меньше. А вот как это вещество на нас влияет, мы с вами и обсудим.

Молекула кофеина

Посильнее «Фауста» Гёте

Coffea arabica — не напиток, а растение

Про открытие самого кофе ходит много легенд, и главная из них гласит, что некий аравийский пастух обратил внимание на необычайную бодрость своих коз, обглодавших кофейное дерево. Так это было, или не так, не скажем, однако сам кофе известен человечеству действительно давно, в отличие от нашего героя. Зато у кофеина точно известен первооткрыватель и его «крёстный отец».

Иоганн Вольфганг Гёте времён открытия кофеина

Мало кто знает, что выделению кофеина в чистом виде мы обязаны великому поэту – и прекрасному естествоиспытателю Иоганну Вольфгангу Гёте и котикам. Как-то раз молодой и в будущем знаменитый немецкий химик Фридлиб Фердинанд Рунге (в 1819 году ему было 25) открыл способность атропина расширять зрачок, и пригласил маститого Гёте пронаблюдать эффект (не обошлось тут без котика, поскольку Рунге в качестве модельных животных использовал котов). Гёте пришёл в восторг и одарил Рунге пакетом кофейных зёрен – а вдруг и тут чего-то интересного получится? Получилось! Рунге выделил вещество, которое назвал Kaffebase (дословно – «вещество из кофе»).

Фридлиб Фердинанд Рунге

Правда, потом пришлось еще и побороться за приоритет открытия с Пьером Робике и парой Пьером Пелетье – Жозефом Кавенту, выделившим кофеин независимо от Рунге в 1821 году и описавшими его в журнале Берцелиуса. Но Рунге-то тоже опубликовал своё открытие – в своей книге Phytochemical Discoveries, 1820, pages 146–147. В любом случае, эти четыре химика могут с полным правом считаться первооткрывателями кофеина. Ну а Гёте –крёстным отцом этого открытия. Слово «кофеин» придумал Пелетье, элементный анализ (формулу C₈H₁₀N₄O₂) определил Робике.

Пьер Робике

Пьер Пелетье

Дальше – интереснее. В 1827 году некий M.Oudry публикует статью Note sur la Théine в Nouvelle bibliothèque médicale, в которой сообщает об открытии нового алкалоида чая, теина. И только позже голландский химик Геррит Ян Мульдер, первооткрыватель химического состава белков, установил, что теин и кофеин – это одно и то же вещество.

Совсем стало понятно, что такое кофеин, стало 1897 году, когда его синтезировал великий Эмиль Герман Фишер, через пять лет ставший нобелевским лауреатом по химии (правда, не за это). Направленный синтез кофеина помог установить его структуру.

Эмиль Герман Фишер

Как он действует?

В большинстве случаев кофеин помогает нам справиться с сонливостью, повышает работоспособность, снижает время реакции, увеличивает способность к концентрации внимания и к переключению между задачами. Помимо интеллектуальных характеристик улучшаются и спортивные показатели, связанные с выносливостью, так как время до того, как наступит мышечная усталость и утомление центральной нервной системы, значительно растягивается.

Как ему это удаётся?

В нервной системе сигналы передаются от нейрона к нейрону через особые структуры – синапсы. Из пресинаптической мембраны передающего нейрона высвобождаются сигнальные молекулы – нейромедиаторы, которые связываются с рецепторами на постсинаптической мембране, и сигнал «бежит» дальше. Весь процесс передачи сигнала требует много энергии, которую клетки получают из универсальной энергетической «валюты» – аденозинтрифосфата или АТФ.

Синапс

После длительной интенсивной нагрузки мозга в синаптической щели накапливается аденозин (продукт распада АТФ), который связывается с аденозиновыми рецепторами на мембранах. В результате этого в клетку передаётся сигнал, который понижает метаболическую активность нейрона и уменьшает интенсивность, с которой высвобождается нейромедиаторы, то есть тормозит нервную систему.

Кофеин хорошо растворяется как в воде, так и в липидах клеточной оболочки, поэтому может свободно проходить через гематоэнцефалический барьер, который отделяет кровоток от внутренней части мозга. По структуре он очень похож на азотистое основание аденозин, которое входит в состав АТФ, АМФ и ДНК. Поэтому кофеин также может связываться с аденозиновым рецептором и блокировать его. Это приводит к тому, что уровень торможения падает, высвобождается больше нейромедиаторов и мы остаёмся бодрыми и работоспособными ещё какое-то время.

Формулы кофеина и аденозина в сравнении

Против природы не пойдёшь

Но мозгу всё же нужно отдыхать и восстанавливать ресурсы. Поэтому в ответ на постоянное потребление кофеина количество аденозиновых рецепторов увеличивается, и тот же эффект будет достигаться только после увеличенной дозировки. Этот механизм лежит в основе привыкания и формирования биологической зависимости от кофеина.

Как это проявляется: если после полностью отказаться от кофе, то АМФ будет свободно связываться с большим количеством в том числе вновь образованных рецепторов, а это, в свою очередь, начнёт активно вызывать в нас ощущение усталости, сонливости, головную боль, повышенную раздражительность и подавленное настроение. Однако степень проявления таких симптомов зависит не только от продолжительности приёма кофе и дозировки, но и от биологических особенностей организма (известны генетические факторы, влияющие на толерантность к кофеину и скорость его метаболизма).

Кофеиновый «Wi-Fi»

У бодрящего действия кофеина есть ещё один интересный механизм – он способствует активации дофаминового рецептора, не связываясь с ним. Как?

На постсинаптической мембране нейронов полосатого тела (striatum) часто образуются комплексы из дофаминового и аденозинового рецепторов. Когда аденозин связывается со своим рецептором, то происходит и изменение структуры «соседа» — дофаминового рецептора, который уже не может так же эффективно связывать дофамин.

Кофеин же блокирует аденозиновый рецептор таким образом, что он больше не влияет на дофаминовый, и последний продолжает активировать нейроны.

Но всё хорошо в меру: употребление большого количества кофеина с высокой вероятностью приведёт к чрезмерному возбуждению нервной системы, что может повысить тревожность, суетливость, вызвать бессонницу, подёргивание мышц и нарушение ритмов сердца. Однако в умеренных дозах он вполне может даже уменьшить симптомы депрессии.

Текст: Анастасия Сычёва, аспирант Института биоорганической химии РАН при участии Алексея Паевского

А в качестве дополнительной «литературы» мы посоветуем вашему вниманию потрясающую лекцию о кофе глазами токсиколога, прочитанную нашим большим другом, замечательным популяризатором науки и медицины, врачом-токсикологом Алексеем Водовозовым.

Влияние кофеина

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Горит очередной дедлайн, вы устали… Знакомая ситуация? Что вы делаете в ней? Правильно, идете за кофе или энергетиками. Сегодня попытаемся разобраться в том, как это работает и как человек становится кофеманом.

Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «био/мол/текст»-2019.

Генеральный спонсор конкурса и партнер номинации «Сколтех» — Центр наук о жизни Сколтеха.

Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Спонсором приза зрительских симпатий выступила компания BioVitrum.

«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»

Почему человек засыпает?

Вопросами сна человечество занимается уже очень давно, но до конца эта тема (как и любая другая) не изучена, хотя и есть ряд неплохих концепций. Пионеры в изучении сна предполагали, что существует фактор сна — вещество, которое накапливается в течение дня и вызывает сонливость [1]. Считается, что первым попытался выделить фактор сна японский физиолог Куниоми Исимори (Kuniomi Ishimori) [2]. Также в числе первых были Рене Лежандр (René Legendre) и Анри Пьерон (Henri Piéron), которые вызывали сон у собак путем введения им субстанции, полученной из мозга других собак, лишенных сна [3].

Современные научные данные говорят о том, что на роль фактора сна хорошо подходит аденозин. Аденозин — рибонуклеозид, состоящий из аденина и рибозы [4], — играет огромную роль в нашем организме. Он является компонентом генетического материала клеток, кроме того, входит в состав «энергетических» соединений нашего организма — таких как аденозинтрифосфат (АТФ). Он выполняет и ряд других функций, но в контексте этой статьи интересной будет его роль в качестве сигнальной молекулы с широким физиологическим эффектом: как в головном мозге, так и за его пределами. За свои функции аденозин даже прозвали signal of life [5] и body’s natural defense [6].

Откуда в мозге берется аденозин?

Существует несколько его источников:

1. Гидролиз АТФ [7].
2. Результат деятельности клеток глии [1].
3. Другие [7].

Но основным поставщиком является АТФ. Мозг человека потребляет до 25% всей энергии организма [8]. Получает он ее в основном из аденозинтрифосфата. Из аббревиатуры можно понять структуру молекулы: аденозин и три молекулы фосфата. Энергия высвобождается в процессе гидролиза АТФ. В одном из выпусков лекций на «Постнауке» Вячеслав Дубынин привел хорошую аналогию с этим процессом [9]. Он сравнил гидролиз АТФ с выстрелами из пистолета. Есть всего три выстрела (три возможности отщепить молекулы фосфата), и при каждом выстреле высвобождается энергия, которую клетки организма используют для различных процессов. И после трех выстрелов, как можно догадаться, остается лишь молекула аденозина. В течение дня аденозин накапливается, причем как внутриклеточно, так и внеклеточно. Внутриклеточный аденозин выходит из клетки с помощью специальных транспортных систем.

Далее аденозин начинает взаимодействовать с аденозиновыми рецепторами (рис. 1) [7], [10]. Всего различают четыре типа рецепторов: A1, A2A, A2B, A3. Они расположены на нейронах, а также на клетках других органов (сердца, почек и др.). Все четыре типа объединяют в суперсемейство рецепторов, сопряженных с G-белком, (GPCR) [7], про которые на «Биомолекуле» есть много интересных статей. Подробнее про 3D-структуру аденозиновых рецепторов вы можете почитать в статье «Структуры рецепторов GPCR “в копилку”» [11]. У каждого из этих рецепторов есть свои лиганды (вещества которые связываются с рецептором) — агонисты и антагонисты. «Так, а это что еще такое?» — спросите вы. На самом деле ничего сложного. Агонисты — вещества, которые могут связываться с рецептором и приводить к определенному эффекту (положительному или отрицательному). Антагонисты же могут только связываться с рецептором, но ни к какому эффекту это не приведет. То есть, по сути, они блокируют рецептор для связывания с агонистом. Что же является агонистами и антагонистами для аденозиновых рецепторов? На самом деле многие вещества (если заинтересовало, то об этом можно почитать в [4]), но я буду рассматривать два из них: аденозин и кофеин. Первый является агонистом, а второй — антагонистом аденозиновых рецепторов [7], [10].

Рисунок 1. Структура аденозина и механизм его действия. Представлена химическая формула аденозина, где красным обозначены молекулы кислорода, а синим — азота. Как изображено на рисунке, рецептор состоит ровно из семи доменов — отличительная особенность всех четырех типов аденозиновых рецепторов. Розовый поток отражает эффект аденозина на клетку.

Итак, какое влияние оказывает аденозин, связываясь с рецепторами? Роль аденозина в индукции сна хорошо изучена [1], [13–16]. По сути, он вызывает у нас сонливость, пусть и с некоторыми оговорками, и это очень интересный механизм. Клетки мозга долго работают, накапливается много аденозина, он связывается с аденозиновыми рецепторами, и клетки получают сигнал о том, что пора бы «отдохнуть». Эти процессы позволяют нейронам не перенапрягаться.

Однако если углубиться, то все сложнее. Не все механизмы до сих пор понятны. Взаимодействуя с разными рецепторами, аденозин приводит к разным эффектам. Более того, имеются данные о том, что, взаимодействуя с одним и тем же рецептором (например, с A1A) в одной области мозга, аденозин может индуцировать сон, а связываясь в другой — пробуждение [1].

Давайте к делу

Как вы думаете, что общего у кофе, чая, шоколада, энергетиков и какао? Все они содержат кофеин. Да! После небольшой предыстории перейду к нему. Кофеин — химическое соединение из класса алкалоидов [17]. Это наиболее широко используемое психостимулирующее вещество [18–22], обладающее рядом физиологических и биохимических эффектов. Кофеин воздействует на нервную, сердечно-сосудистую, дыхательную, выделительную системы, на компоненты желудочно-кишечного тракта.

Кофеин содержится в семенах, бобах, листьях большого количества растений (кофе, чая, какао и др.). Потребляется он в основном в виде напитков (кофе, чая, энергетиков), шоколада и жвачек, но содержится также и в зубных пастах. В настоящее время подсчитано содержание кофеина в различных продуктах питания [23].

До 99% употребленного кофеина всасывается в кровь за 45 минут [24]. В плазме пик его концентрации наступает между 15 и 120 минутами после перорального (через полость рта) употребления [24].

Как кофеин влияет на организм человека? Его эффекты зависят от концентрации. В умеренных дозах он вызывает такие положительные субъективные эффекты, как прилив энергии, повышение активности, общительности, общего самочувствия. В больших дозах может привести к сильному возрастанию артериального давления и к другим нехорошим явлениям. Какие рекомендации по потреблению кофеина есть? До 400 мг/день — для взрослых, до 300 мг/день для беременных женщин, до 2,5 мг/кг/день для детей и подростков [20].

Практически все эффекты кофеина связаны с его ролью в качестве антагониста аденозиновых рецепторов (рис. 2). Дело в том, что кофеин имеет сходную структуру с аденозином, благодаря чему может связываться с его рецепторами. Но никакого стимулирующего или подавляющего действия на клетки при этом он не оказывает. Кофеин просто блокирует рецепторы для аденозина. Последний же не реализует свои эффекты и «художественно тоскует от своего горя», как пишет Андрей Курпатов (правда, он не совсем про кофеин). Этот момент является ключевым для понимания физиологического действия кофеина. Никакой энергии он не прибавляет, он просто не позволяет нейронам получить сигнал о том, что пора бы взять перерыв и отдохнуть. Человек же в это время чувствует невероятный прилив сил… Но, как можно было догадаться, мнимый. Все это длится примерно 2,5–4,5 часа [24]. Почему именно столько? Это так называемое время полужизни, или полувыведения, — период элиминации половины поступившего в организм вещества. Когда оно истекает, эффекты этого «бодрящего напитка» быстро исчезают. Аденозин связывается с освободившимися от кофеина рецепторами, и человек снова утомлен и хочет спать.

Рисунок 2. Структура кофеина и механизм его действия. Представлена химическая формула кофеина, где красным обозначены молекулы кислорода, а синим — азота. Розового потока, как в предыдущем рисунке нет — кофеин не оказывает влияния на клетки, он лишь блокирует аденозиновый рецептор.

Как я писал выше, аденозиновые рецепторы имеются не только в головном мозге. Они представлены и в сердце, и в почках. Физиологические эффекты кофеина на деятельность этих органов, возможно, также объясняются блокированием аденозиновых рецепторов. Если аденозин взаимодействует с рецепторами в сердце и почках, это приводит к ингибированию их деятельности. Если же кофеин блокирует рецепторы, то это проявляется как тахикардия (увеличения частоты сердечных сокращений) и полиурия (учащенное мочеиспускание). Эти эффекты, скорее всего, вам знакомы по личному опыту.

В последнее время в научной среде широко обсуждается терапевтический потенциал кофеина применительно к таким нейродегенеративным болезням, как болезни Альцгеймера, Паркинсона и др. [25], [26].

Вызывает ли кофеин зависимость?

Если следовать свежей ISD-11 (International classification of diseases, 11th revision — МКБ-11, Международная классификация болезней 11 пересмотра) от Всемирной организации здравоохранения, то да, кофеиновая зависимость относится к числу ментальных расстройств [25]. В DSM-5 (Diagnostic and statistical manual of mental disorders, 5th edition — Диагностическое и статистическое руководство по психическим расстройствам, 5 издание) от Американской ассоциации психиатров нарушения, связанные с употреблением кофеина, вынесены как объект дальнейших исследований [28], [29]. Также в DSM-5 для постановки диагноза «Расстройство, связанное с употребление кофеина» описаны диагностические схемы с девятью критериями [29], [30]. Ниже предложены три основных:

1. Постоянные и безуспешные попытки сократить и контролировать потребление кофеина.
2. Дальнейшее использование кофеина, несмотря на знание об имеющейся физической или психологической проблеме.
3. Синдром отмены или использование кофеина с целью избавление от этого синдрома.

Важно отметить, что кофеиновая зависимость возникает не у всех людей. Для ее развития необходимы определенные условия (высокие дозировки кофеина, одновременное употребление разных кофеинсодержащих продуктов и др.) [30].

Что такое синдром отмены? ВОЗ дает следующее определение: это группа симптомов разной кластеризации и степени тяжести, возникающих при прекращении или сокращении употребления психоактивного вещества, которое принималось неоднократно, обычно в течение длительного периода и/или в больших дозах [31]. То есть, по сути, это «ломка», уж извините за жаргон. Итак, когда человек на протяжении нескольких часов (от 12 часов [22]) не употребляет кофеин, то он начинает испытывать такие симптомы (рис. 4):

• головная боль;
• утомление;
• снижение энергичности;
• снижение внимательности;
• сонливость;
• раздражительность;
• проблемы с концентрацией;
• депрессивное настроение;

и другие [23].

Рисунок 3. Основные обозначения для следующих картинок

Рисунок 4. Механизм формирования синдрома отмены при кофеиновой зависимости. На картинке 45 минут и 2,5–4,5 часа соответствуют времени всасывания кофеина в кровь и времени полужизни кофеина соответственно. 12–24 часа отражают среднее время, в течение которого человек не потребляет кофеин, что приводит к проявлению синдрома отмены.

В интернете кофеин часто называют наркотиком, однако ученые по этому вопросу не пришли к единому консенсусу. Но можно точно сказать, что кофеин не оказывает такого же влияния на социальную жизнь человека, как наркотики по типу опиоидов [32] или ЛСД [33].

Толерантность и зависимость — одно и то же?

Необходимо разграничить эти два понятия. Если зависимость означает потребность организма в поступлении кофеина, то толерантность означает невосприимчивость организма к кофеину. Что это значит? Это значит, что кофеин по ряду причин не проявляет свои физиологические эффекты.

Как же формируется толерантность к кофеину? Существует ряд концепций ее формирования. Ярким примером служит концепция увеличения количества аденозиновых рецепторов в ответ на длительный прием больших доз кофеина [14], [34]. Как всё это происходит? Смотрите рисунок 5 и читайте текст ниже.

Рисунок 5. Механизм формирования толерантности к кофеину. Картинка отображает последовательное изменение влияния кофеина на организм. Сначала кофеин оказывает бодрящее действие, а потом никак не воздействует на организм в связи с образованием новых аденозиновых рецепторов. Увеличение количества закрашенных кругов отражает увеличение количества аденозина, кофеина и улучшение самочувствия. Уменьшение количества закрашенных кругов отражает обратные процессы.

В основу возьму один из основных источников кофеина — кофе. Кофеиновая толерантность характерна для лиц, употребляющих кофе в больших количествах и на регулярной основе. Обычно это происходит утром или в перерыве между работой/учебой. Пьют его по разным причинам: помогает проснуться, вкусно пахнет, придает энергии, или хочется ощущать себя частью этой бегущей в мегаполисе толпы (модно, короче говоря). Ну, в общем, выпив кофе, человек ощущает себя прямо таки «царем горы». Спать не хочется, сердце начинает биться чаще, человек чувствует невероятный прилив сил, а еще иногда хочет в уборную. Механизм здесь все тот же — блокирование аденозиновых рецепторов.

Дело в том, что при хроническом употреблении кофеина аденозин не может прикрепляться к своим рецепторам. Организм видит, что аденозина много, а значит, ему некуда цепляться — мало рецепторов! В ответ на это в мозге синтезируются новые аденозиновые рецепторы. Тут-то аденозин успешно с ними взаимодействует, и человек начинает чувствовать сонливость, утомление, хотя продолжает пить кофе в относительно больших количествах.

Итак, одной обычной дозы кофеина уже не хватает. Человек начинает пить больше. И все идет по тому же пути. Сначала будет помогать, но потом нет (снова образуются новые рецепторы). Надеюсь, суть вы уловили.

Что в итоге?

Кофеин — наиболее широко используемое психостимулирующее вещество, обладающее как положительными, так и отрицательными эффектами на наш организм, следовательно к его потреблению стоит подходить рационально. Поэтому когда у вас в очередной раз будет гореть дедлайн, перед тем как выпить пару чашек кофе или энергетиков, подумайте, может все-таки лучше сон? (Это если дедлайн сгорает не завтра утром, тут сам бог велел, конечно.) Ну а если вы пьете по нескольку чашек кофе в день, то я надеюсь, эта статья станет толчком для создания вами новой полезной привычки (уменьшить потребление кофеина)!

Для лучшего понимания и закрепления данной информации я очень советую перечитать эту статью еще раз, перейти на цитируемую литературу, посмотреть ролики на YouTube (например, этот: оригинал на английском и версия в русском переводе) или распечатать мой плакат (рис. 6).

В заключение хочу поблагодарить всех людей, которые помогали мне в выявлении и исправлении ошибок в этой статье.

Рисунок 6. Влияние кофеина. Скачать плакат в формате pdf можно по этой ссылке.

1. Tarja Porkka-Heiskanen, Lauri Alanko, Anna Kalinchuk, Dag Stenberg. (2002). Adenosine and sleep. Sleep Medicine Reviews. 6, 321-332;
2. Kisou Kubota. (1989). Kuniomi Ishimori and the first discovery of sleep-inducing substances in the brain. Neuroscience Research. 6, 497-518;
3. Legendre R., Piéron H. (1910). Le probléme de facteurs de sommeil. Resultats d’injections vasculaires et intracérébrales des liquides insomniques. C. R. Soc. Biol. 68, 1077–1079;
4. Adenosine. PubChem;
5. R L Engler. (1991). Adenosine. The signal of life?. Circulation. 84, 951-954;
6. K MULLANE. (1995). Harnessing an endogenous cardioprotective mechanism: Cellular sources and sites of action of adenosine. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 27, 1041-1054;
7. Basic Neurochemistry — Elsevier, 2012;
8. Metabolism of the Nervous System — Elsevier, 1957;
9. Дубынин В. (2016). Глицин и аденозин. «Постнаука»;
10. Bertil B. Fredholm, Adriaan P. IJzerman, Kenneth A. Jacobson, Joel Linden, Christa E. Müller. (2011). International Union of Basic and Clinical Pharmacology. LXXXI. Nomenclature and Classification of Adenosine Receptors—An Update. Pharmacol Rev. 63, 1-34;
11. Структуры рецепторов GPCR «в копилку»;
12. Аденозиновые рецепторы: история великого обмана;
13. Melvi M. Methippara, Sunil Kumar, Md. Noor Alam, Ronald Szymusiak, Dennis McGinty. (2005). Effects on sleep of microdialysis of adenosine A1 and A2a receptor analogs into the lateral preoptic area of rats. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 289, R1715-R1723;
14. Per Svenningsson, George G. Nomikos, Bertil B. Fredholm. (1999). The Stimulatory Action and the Development of Tolerance to Caffeine Is Associated with Alterations in Gene Expression in Specific Brain Regions. J. Neurosci.. 19, 4011-4022;
15. C. Blanco-Centurion, M. Xu, E. Murillo-Rodriguez, D. Gerashchenko, A. M. Shiromani, et. al.. (2006). Adenosine and Sleep Homeostasis in the Basal Forebrain. Journal of Neuroscience. 26, 8092-8100;
16. Bertil B. Fredholm, Jiang-Fan Chen, Susan A. Masino, Jean-Marie Vaugeois. (2005). ACTIONS OF ADENOSINE AT ITS RECEPTORS IN THE CNS: Insights from Knockouts and Drugs. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol.. 45, 385-412;
17. Caffeine. PubChem;
18. Daniel Bonnar, Michael Gradisar. (2015). Caffeine and Sleep in Adolescents: A Systematic Review. Journal of Caffeine Research. 5, 105-114;
19. Jennifer L. Temple. (2019). Review: Trends, Safety, and Recommendations for Caffeine Use in Children and Adolescents. Journal of the American Academy of Child & Adolescent Psychiatry. 58, 36-45;
20. Daniele Wikoff, Brian T. Welsh, Rayetta Henderson, Gregory P. Brorby, Janice Britt, et. al.. (2017). Systematic review of the potential adverse effects of caffeine consumption in healthy adults, pregnant women, adolescents, and children. Food and Chemical Toxicology. 109, 585-648;
21. João P. Lopes, Anna Pliássova, Rodrigo A. Cunha. (2019). The physiological effects of caffeine on synaptic transmission and plasticity in the mouse hippocampus selectively depend on adenosine A1 and A2A receptors. Biochemical Pharmacology. 166, 313-321;
22. Laura M. Juliano, Roland R. Griffiths. (2004). A critical review of caffeine withdrawal: empirical validation of symptoms and signs, incidence, severity, and associated features. Psychopharmacology. 176, 1-29;
23. Caffeine chart. Center for Science in the Public Interest;
24. Astrid Nehlig. (2010). Is Caffeine a Cognitive Enhancer?. JAD. 20, S85-S94;
25. Gary W. Arendash, Chuanhai Cao. (2010). Caffeine and Coffee as Therapeutics Against Alzheimer’s Disease. JAD. 20, S117-S126;
26. Rodrigo A. Cunha, Paula M. Agostinho. (2010). Chronic Caffeine Consumption Prevents Memory Disturbance in Different Animal Models of Memory Decline. JAD. 20, S95-S116;
27. The ISD-11 classification of mental and behavioural disorders: clinical description and diagnostic guidelines. (1992). WHO;
28. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM-5). (2013). American Psychiatric Association;
29. Steven E. Meredith, Laura M. Juliano, John R. Hughes, Roland R. Griffiths. (2013). Caffeine Use Disorder: A Comprehensive Review and Research Agenda. Journal of Caffeine Research. 3, 114-130;
30. Danielle M. McCarthy, Mark B. Mycyk, Carol A. DesLauriers. (2008). Hospitalization for caffeine abuse is associated with abuse of other pharmaceutical products. The American Journal of Emergency Medicine. 26, 799-802;
31. Lexocin of alcohol and drug terms. WHO;
32. Идеальный опиоид, или Как избавиться от Дамоклова меча;
33. Новая жизнь психоделиков;
34. BERTIL B. FREDHOLM. (1982). Adenosine actions and adenosine receptors after 1 week treatment with caffeine. Acta Physiologica Scandinavica. 115, 283-286.

8 популярных источников кофеина: ключевые отличия

Перед вами детальный анализ самых популярных источников кофеина, используемых в пищевых добавках. Знаете ли вы, что заряжает энергией ваш день?

Автор: Крис Локвуд, кандидат наук, сертифицированный специалист по силовой и общей физической подготовке

Без особого преувеличения можно сказать, что кофеин в виде напитков распространен повсеместно. Недавний опрос 24808 американцев показал, что 89% взрослых жителей Соединенных Штатов регулярно употребляют кофеин, и 98% этого психотропного вещества поступает в наш организм в виде напитка. Мужчины в среднем получают около 240 мг кофеина в день, а женщины — 183 мг.

Одним словом, почти все мы в обычной жизни пьем напитки с кофеином, и делаем это регулярно.

И это не говоря о том, что происходит в спортзалах. Хотя в опросе не проводилось разделения людей по полу и возрасту, я рискну предположить, что большинство потребителей спортивного питания попали в 10% самых активных потребителей кофеина — тех, кто получает в среднем от 436 до 1066 мг кофеина каждый день.

Вы его любите. Он вам необходим (по крайней мере, вы так думаете — но это тема для отдельного разговора). Но из чего вы его получаете? В пост-эфедриновую эру компании пытаются выделить свои продукты на фоне конкурентов за счет включения в них кофеина из различных источников. И это поднимает массу вопросов. Чем один источник кофеина лучше другого? Действительно ли смесь кофеина из разных источников лучше чистого кофеина?

Будучи одним из тех, кто планирует, проводит и публикует научные работы, посвященные спортивному питанию, и кто из личного опыта знает особенности брендирования и маркетинга, я нахожусь в уникальном положении. Я вижу индустрию спортивного питания изнутри и знаю секреты, касающиеся различных источников кофеина, представленных сегодня в жиросжигателях, предтренировочных комплексах и энергетических смесях. Впрочем, я не собираюсь тратить ваше время, повторяя прописные истины о кофеине — что это такое, в каких дозировках он содержится в обычных напитках, насколько безопасен и эффективен. Этим вопросам посвящено множество статей, и вы без труда найдете всю необходимую информацию.

Вместо этого я хочу научить вас идентифицировать специфические ингредиенты с кофеином, видеть, сколько кофеина вы получаете из каждого источника, понимать, почему разработчик включил в продукт данный компонент, и когда лучше использовать тот или иной источник кофеина.

Синтезированные формы кофеина

Можно создать массу вариантов «синтезированного» кофеина и каждому из них присвоить собственное химическое название, только чтобы выгодно представить новичка на конкурентном рынке. Мы рассмотрим наиболее распространенные ингредиенты, названия которых вы наверняка встречали на этикетках пищевых добавок.

1. Безводный кофеин

• Другие названия: кофеин, гуаранин, 1,3,7-триметилксантин.
• Процентное содержание кофеина: больше или равно 98,5%, то есть, на 100 мг безводного кофеина, включенного в состав, приходится не менее 98,5 мг чистого кофеина.
• Что вы должны знать: его часто называют «чистым кофеином», и это самая распространенная форма добавленного кофеина в пищевых добавках, энергетических напитках и лекарствах, отпускаемых без рецепта.

Безводный кофеин — дешевое сырье с высоким процентным содержанием кофеина, высокой стабильностью и хорошей растворимостью. Все это делает его очень привлекательным для производителей, которые стремятся зарядить продукт стимуляторами и не выйти за рамки бюджета. Хотя натуральные формы безводного кофеина тоже доступны, нет данных, сравнивающих физиологические отличия между натуральным и синтезированным кофеином. Большая часть компаний использует куда более дешевую и легкодоступную синтезированную форму.

Львиная доля наших знаний о кофеине — в том числе тех, которые производители используют для защиты от обвинений в использовании кофеина из любого источника — почти полностью основывается на экспериментах с безводным кофеином. Например, мы можем с уверенностью утверждать, что кофеин в безводной форме быстро всасывается в кровеносную систему и достигает максимальной концентрации в крови через 30-60 минут после употребления. В этот период он распределяется по организму и преодолевает гемато-энцефалический барьер, а 2% или менее того выделяется (в не измененной форме) с мочой.

С точки зрения спортивного питания, безводный кофеин напрямую «повышает силу, мощность и работоспособность скелетной мускулатуры», и это доказано в исследовании, опубликованном в «Британском журнале фармакологии». Другими словами, теоретически он может повышать эффективность всего того, что происходит в тренажерном зале и других атлетических манежах. Компании, твердо придерживающиеся принципа научно обоснованных рекламных заявлений, часто используют безводный кофеин в дозировках, проверенных в экспериментах на людях.

Например, около 6 мг кофеина (безводная форма) на 1 кг массы тела (или около 480 мг кофеина для человека весом 80 кг), принятого за час до нагрузочного теста на велоэргометре, увеличивают время до истощения на 23% и незначительно повышают использование жиров в качестве топлива, примерно на 3%.

В более раннем исследовании, в котором использовалась аналогичная доза кофеина, сжигание жиров увеличивалось в состоянии покоя, но не во время физической активности. Кроме того, уровень стимулирующих гормонов адреналина (эпинефрин) и норадреналина (норэпинефрин) существенно повышался как в состоянии покоя, так и во время физической активности.

Можно ли применить эти данные к утренней чашечке кофе? Эксперименты показали, что чистый кофеин надежнее в плане увеличения физической работоспособности, чем сопоставимая порция кофеина из обычного кофе. В частности, в одном эксперименте было обнаружено, что 4,6 мг кофеина на 1 кг массы тела (то есть около 370 мг кофеина для человека весом 80 кг) в форме пищевой добавки с безводным кофеином в большей степени повышал физическую работоспособность на беговой дорожке и увеличивал секрецию адреналина, чем аналогичная доза кофеина из натурального кофе.

Следовательно, в кофе должны присутствовать какие-то натуральные компоненты, которые снижают эффективность кофеина в качестве стимулятора и бустера физической работоспособности. Впрочем, у кофе есть и подтвержденные наукой полезные свойства, которых мы лишимся, заменив его чистым кофеином.

Вердикт. Мы знаем об эффектах безводного кофеина, и эти эффекты предсказуемы. На сегодняшний день он остается стандартом.

2. Кофеина цитрат

• Процентное содержание кофеина: 45-55%, то есть в 100 мг кофеина цитрата, включенного в состав препарата, содержится примерно 45-55 мг кофеина.
• Что вы должны знать: кофеина цитрат растворяется лучше, чем чистый кофеин, но он менее стабилен и нечасто используется в пищевых добавках из-за высокого соотношения цены и качества. Для получения необходимой порции кофеина требуется больше сырья, к тому же есть сведения, что в плане стимуляции мышечных сокращений во время силового тренинга цитрат не столь эффективен, как безводная форма.

Впрочем, как оказалось, кофеина цитрат обладает более выраженной антибактериальной активностью. Кроме того, у него ниже рН. Это помогает сдерживать рост микроорганизмов и может увеличить срок годности продукта.

Вердикт. Мало исследований, сравнивающих кофеина цитрат с чистым кофеином, или с другими формами кофеина, если уж на то пошло.

3. Дикофеин малат

• Другие названия: инфинерджи (Infinergy)
• Процентное содержание кофеина: 65-70%
• Что вы должны знать: дикофеин малат позиционируется как комбинированная форма кофеина и яблочной кислоты. Это означает, что соединение, скорее всего, быстро распадается на составляющие после попадания в желудок или при добавлении воды. Производители спортивного питания утверждают, что дикофеин малат может дать заряд безводного кофеина, но без дискомфорта в желудке, который бывает у некоторых людей.

На данный момент подобные утверждения абсолютно спекулятивны. Нет исследований фармакокинетических, физиологических или токсикологических свойств, подтверждающих повышенную эффективность или безопасность дикофеина малата по сравнению с другими формами кофеина.

Вердикт. Сегодня нет причин думать, что дикофеин малат чем-то превосходит более популярные и лучше изученные формы кофеина. Ко всем рекламным заявлениям следует относиться скептически.

Растительные источники кофеина

Теперь поговорим о самых популярных растительных источниках кофеина, о том, какую часть или какие части растений мы используем, и сколько кофеина в них содержится (в сухом веществе). Я перечислил растения в порядке убывания природного содержания кофеина.

1. Экстракт чая

• Другие названия: камелия китайская, зеленый чай, экстракт зеленого чая, черный чай, чай, чай улун
• Используемые части растения: листья или побеги
• Природное содержание кофеина: 4,8-9,3%
• Что вы должны знать: с тех пор как эфедрин был снят с производства, использование чайных экстрактов растет в геометрической прогрессии. К сожалению, вы часто не знаете долю кофеина в чайном экстракте, если только компания, представляющая продукт на рынке, не указывает ее на этикетке.

В качестве иллюстрации возьмем экстракт зеленого чая от Met-RX. На этикетке указано, что в двух капсулах содержится 80 мг кофеина. С другой стороны, аналогичный продукт от Now Foods может похвастаться лишь 16 мг кофеина в капсуле. Значит ли это, что одна добавка лучше другой? Не всегда. Кофеин — лишь один из активных компонентов экстракта чая.

Помимо роли мощнейших антиоксидантов, катехины положительно влияют на жировой обмен, расширение сосудов и уровень холестерина

Хорошая новость в том, что эффективность чая сравнивалась с безводным кофеином во многих экспериментах, и таких работ намного больше, чем с другими растительными источниками, рассмотренными в данной статье. Также ученые сравнивали эффекты различных сортов чая. Например, зеленый чай в большей степени влияет на энергетический обмен, чем чай черный.

Концентрация активных ингредиентов существенно меняется в зависимости от сорта чая и используемого метода экстракции. Концентрация кофеина максимальна в черном чае, затем идет чай улун и зеленый чай, но ЭГКГ (галлат эпигаллокатехина) и общее содержание катехинов максимально в зеленом чае, за ним идет улун и черный чай. Помимо роли мощнейших антиоксидантов, катехины положительно влияют на жировой обмен, расширение сосудов и уровень холестерина.

Вердикт. У чайных экстрактов много полезных свойств, но уровень кофеина может колебаться в широком диапазоне. Пожалуй, стоит узнать, сколько кофеина в вашей добавке, особенно если вы принимаете ее вместе с другими стимуляторами.

2. Гуарана

• Другие названия: лиана Пауллиния
• Используемые части растения: зерна или плоды
• Природное содержание кофеина: 7,6%
• Что вы должны знать: гуарана хорошо растворяется в воде и часто используется в качестве ароматизатора, поскольку обладает фруктовым ароматом с нотками мандарина. Это в комбинации с содержанием кофеина делает ее популярным ингредиентом готовых напитков и других энергетиков.

Несмотря на очевидные недостатки в планировании и методологии нескольких экспериментов, сравнивавших гуарану с кофеином, не приходится сомневаться в том, что гуарана влияет на умственную деятельность, энергичность и настроение, и ее действие не зависит от дозы кофеина в продукте.

Постоянно появляются данные о том, что стимулирующее действие гуараны усиливается, если принимать ее без углеводов и на фоне низкого сахара крови

Также постоянно появляются данные о том, что стимулирующее действие гуараны усиливается, если принимать ее без углеводов и на фоне низкого сахара крови. Эффективная доза находится где-то между 75 и 300 мг при использовании экстракта плодов гуараны с 12% содержанием кофеина. Впрочем, процент кофеина может меняться в широком диапазоне, в зависимости от метода экстракции и используемой части растения (листья или плоды).

Вердикт. Как и в случае с зеленым чаем, количество кофеина колеблется в диапазоне от 7 до 50%, так что не считайте гуарану мягким стимулятором, особенно если принимаете ее с другими формами кофеина и стимуляторами.

3. Экстракт кофе

• Другие названия: кофе арабика, экстракт зеленого кофе, чистый кофе
• Используемые части растения: бобы или цельные зерна
• Природное содержание кофеина: 3,2%
• Что вы должны знать: в зависимости от целевого назначения продукта — стимулятор, жиросжигатель, антиоксидант или противовоспалительное средство — содержание кофеина в экстракте кофе может подниматься до 98%, а может быть совсем низким и не превышать 2%.

С другой стороны, в экстракте зеленых кофейных бобов часто повышенное содержание хлорогеновой кислоты (которая по-своему полезна для здоровья), но меньше кофеина. Чаще всего этикетка на экстракте зеленых кофейных бобов выглядит примерно так:

Экстракт зеленых кофейных бобов (кофе арабика)
(мин. 50% хлорогеновой кислоты) (до 12 мг природного содержания кофеина)

Вердикт. Если вы полны решимости найти натуральную замену синтезированному безводному кофеину с аналогичным влиянием на физическую работоспособность, экстракт кофе может ею стать. Но внимательно читайте этикетку, чтобы гарантированно получить все, на что вы рассчитываете.

4. Кола

• Другие названия: орех кола, Cola acuminata
• Используемые части растения: зерна
• Природное содержание кофеина: 2,5%
• Что вы должны знать: если вы видите среди ингредиентов энергетического напитка орех кола, скорее всего, речь идет о стандартизированном экстракте с содержанием кофеина в пределах от 10 до 20%. Помимо кофеина экстракт колы дает ореховый привкус, аромат и коричневатый оттенок, с каким бы компонентом его ни смешивали. Орех кола является ингредиентом оригинального рецепта Кока-Колы и Пепси-Колы.

Нет научных данных, сравнивающих влияние на людей ореха колы и чистого кофеина, но эксперименты на грызунах и собаках указывают на ответ организма, аналогичный кофеину. Например, было показано, что чистый кофеин так же эффективен, как орех колы, в плане снижения массы тела и увеличения захвата глюкозы скелетными мышцами.

Ученые выявили один возможный побочный эффект экстракта ореха колы. При использовании в течение 6 недель в дозировке, эквивалентной для человека 0,33 мг, 0,97 мг или 1,63 мг на 1 кг массы тела в день (или 26, 77 или 130 мг для взрослого человека весом 80 кг), наблюдалось значительное снижение количества сперматозоидов, тестостерона и лютеинизирующего гормона у самцов крыс.

Вердикт. Если для вас важно иметь натуральный источник кофеина, орех колы может прийтись ко двору. Плюс, он может поднять оксигенацию крови и повысить концентрацию внимания. Только помните о возможных побочных эффектах этого ореха!

5. Мате

• Другие названия: падуб парагвайский, парагвайское чайное дерево
• Используемые части растения: листья
• Природное содержание кофеина: 2,0%
• Что вы должны знать: парагвайское чайное дерево, как и китайская камелия, чаще всего употребляется в виде чая и обладает схожими полезными свойствами. Впрочем, эксперименты проводились, главным образом, на грызунах. В них изучались антиоксидантные свойства ингредиентов мате и их влияние на ожирение, воспаление, липиды крови и другие показатели здоровья.

Например, при использовании в течение трех недель в дозировке, эквивалентной для человека 4 мг или 8 мг на 1 кг массы тела в день (или 320 или 640 мг для взрослого человека весом 80 кг), было зафиксировано значительное замедление набора массы тела, жировой массы и количества потребляемого корма у мышей, которых кормили жирной пищей. И чем выше доза, тем сильнее эффект.

Также в экспериментах на грызунах экстракт падуба парагвайского показал себя мощным стимулятором с нейропротективными свойствами, который повышает моторную активность и мозговую деятельность. Однако нет исследований, напрямую сравнивающих эффект мате и безводного кофеина.

Вердикт. Имейте в виду, что в экстракте мате может быть от 2 до 50% кофеина, в зависимости от используемого сырья, так что трудно вычислить точную дозу кофеина на основании информации на этикетке. Как и в случае с чаем и кофе, гораздо проще узнать, сколько кофеина вы получили, употребляя натуральный мате в чистом виде.

Читайте также

Как использовать кофеин для эффективного похудания

Кофеин помогает похудеть, в этом нет никаких сомнений. Это важный фактор, если учесть, что кофеин является наиболее часто употребляемым психоактивным наркотиком в мире.

Как и в случае с любым другим наркотиком, с его потреблением связаны риски и выгоды. И эффекты могут быть недолговечными. В этом посте мы расскажем, как получить максимальную пользу для здоровья от кофеина, от чашки кофе (или многих) до чашки зеленого чая.Мы посмотрим, как добиться похудания и похудания с помощью кофеина, избегая при этом пагубных побочных эффектов.

К тому времени, как вы закончите читать, вы станете экспертом в том, как этот стимулятор влияет на человеческий организм. Что кофеин делает для организма, почему он помогает похудеть и как потреблять его ответственно.

Что такое кофеин?

Кофеин — стимулятор центральной нервной системы.

Ежедневно миллионы людей во всем мире используют его для улучшения бодрствования, снятия усталости и улучшения концентрации.Он обладает изменяющими настроение (психотропными) свойствами и является мягким мочегонным средством.

Easy-Use Caffeine Guide: Загрузите этот оздоровительный инструмент, чтобы поддерживать потребление кофеина на оптимальном уровне для ежедневного здоровья и похудания!

В США более 90% взрослых регулярно употребляют кофеин.

Люди уже говорили: низкие или умеренные дозы кофеина считаются в целом безопасными и обеспечивают большое количество преимуществ для здоровья, хотя чрезмерное потребление представляет собой значительный риск для здоровья (особенно для людей с тревогой или сердечными заболеваниями).

FDA определило, что 400 миллиграммов кофеина — примерно 4-5 чашек кофе в день — являются безопасным уровнем потребления. Тем не менее, безопасный уровень потребления кофеина может привести к:

• Беспокойство
• Нервозность
• Нарушение сна
• Зависимость
• Обезвоживание
• Головокружение
• Головные боли
• Неравномерный пульс

Побочные эффекты кофеина и набора веса

Кофеин увеличивает выделение кислоты в желудке, иногда вызывая изжогу или расстройство желудка.Тем, кто хочет похудеть, следует избегать повышенной кислотности, поскольку кислотность предшествует выбросу кортизола. Гормон кортизол заставляет организм увеличивать выработку инсулина, ухудшает потерю жира и, как правило, способствует увеличению веса.

Как мочегонное средство, кофеин заставляет организм очищать воду и тем самым терять такие электролиты, как калий и натрий. Напитки с кофеином обычно не вызывают обезвоживания, но таблетки с кофеином могут вызвать обезвоживание и вызвать дефицит витаминов, если их не пить с достаточным количеством воды.

Следует избегать чрезмерного употребления кофеина. Более 500-600 мг в день могут вызвать отрицательные побочные эффекты:

• Бессонница
• Нервозность
• Беспокойство
• Раздражительность
• Диарея
• Мышечный тремор
• Тошнота

Кофеин временно блокирует выделение химического вещества, называемого аденозином, естественным успокаивающим средством для мозга. Таким образом, вы дольше чувствуете себя бодрым.

Влияние кофеина на сон во многом определяется генетикой, и большинство людей находится где-то между крайней чувствительностью и почти полной толерантностью.

Здоровым взрослым людям необходимо около 8 часов безмятежного сна в сутки. Кофеин может мешать циклам сна и бодрствования, а потеря сна накапливается. Из-за потери сна тяжелая привычка к кофеину может привести к увеличению веса и задержке жира в результате повышения уровня кортизола в организме после недосыпания. Дни после бессонницы также показывают снижение контроля над импульсами, то есть диеты.

Употребляйте осторожно.

Как кофеин помогает при похудании?

Кофеин всасывается в кровь и ткани организма, достигая пика концентрации через 15–120 минут после употребления.

Поскольку кофеин стимулирует нервную систему, он заставляет мозг расщеплять жировые клетки. Кофеин также вызывает выработку гормона адреналина, который вызывает выброс адреналина. После того, как эти химические вещества «бей или беги» проникают в организм, возникает повышенная потребность в расщеплении жировых клеток для использования в качестве энергии.

Поскольку он контролируемым образом возбуждает систему, пользователи отмечают повышенную потерю жира. Идеальное время для использования этой стимулированной нервной системы — это упражнения.Было показано, что кофеин увеличивает общие спортивные результаты на 11-12% для среднего потребителя. Чувство бодрости от чашки кофе или зеленого чая перед тренировкой действительно поможет избавиться от этих жировых отложений.

Метаболизм

Ваш уровень метаболизма в состоянии покоя (RMR) — это количество калорий, которые вы сжигаете при малоподвижном образе жизни. Более высокий RMR означает, что вы менее склонны набирать и удерживать вес.

Исследования показали, что кофеин увеличивает скорость метаболизма на 3-11%, причем большие дозы (в пределах разумного) имеют более выраженный эффект.

Теоретически это связано с тем, что кофеин увеличивает температуру вашего тела за счет термогенеза и на короткое время заставляет вашу систему работать с перегрузкой. Более того, было обнаружено, что ускорение метаболизма также сигнализирует об усилении сжигания жира.

Кофеин не влияет на метаболизм одинаково. Одно исследование показало, что увеличение сжигания жира увеличилось на 29%, но только у худых людей. У участников с ожирением эффект увеличился только на 10%. Эффекты также сильнее ощущались молодыми участниками.

Easy-Use Caffeine Guide: Загрузите этот оздоровительный инструмент, чтобы поддерживать потребление кофеина на оптимальном уровне для ежедневного здоровья и похудания!

Толерантность к кофеину и потеря веса

Хотя кофеин действительно ускоряет метаболизм в краткосрочной перспективе, у потребителей кофеина развивается толерантность к этому наркотику. Это истощает его влияние на сжигание жира и ускорение метаболизма.

Для тех, кто намерен противостоять накоплению толерантности, циклическое потребление кофеина с двухнедельными интервалами может оказаться эффективным.Две недели на тренировку и две недели перерыва могут быть проблемой для привыкших пользователей, но могут принести несколько дополнительных калорий то здесь, то там.

Также предполагается, что подавляющий эффект кофеина на аппетит может уменьшить желание поесть. Хотя эти утверждения не подтверждаются, факт остается фактом: терпимость сводит на нет любые подобные действия в организме.

Кофеин из зеленого чая

Зеленый чай — идеальный способ употребления кофеина, поскольку он приносит массу дополнительных преимуществ для здоровья.

С точки зрения питания, зеленый чай содержит различные полифенолы-антиоксиданты, такие как флавоноиды и катехины. Эти химические вещества служат для уменьшения образования разлагающихся свободных радикалов, одновременно защищая клетки от повреждений. Свободные радикалы известны тем, что уменьшают проявление старения и блокируют множество вирусов и других воспалительных заболеваний, таких как рак и диабет 2 типа.

Одна чашка зеленого чая содержит около 40 мг кофеина и известна тем, что не вызывает нервного эффекта чашки кофе.

Зеленый чай содержит аминокислоту L-теанин, которая увеличивает активность нейротрансмиттера ГАМК, эффективно уменьшая беспокойство, увеличивая выработку дофамина и успокаивая альфа-волны в мозге.

Исследования подтверждают синергетический эффект между кофеином и L-теанином, так как оба вместе работают, чтобы объединить функции мозга.

Было показано, что сам по себе кофеин улучшает работу мозга, настроение, время реакции и память. Сочетайте эти аспекты с множеством преимуществ зеленого чая, чтобы получить супер-напиток.

Кофеин из кофе

8 унций. чашка кофе содержит от 50 до 135 мг кофеина. Вариабельность кофеина в кофе может затруднить расчет общего суточного потребления, особенно если вы любите свою чашку кофе.

Правило: чем легче жаркое, тем больше кофеина.

Обжарка кофе сжигает кофеин, придавая зернам темный вид и поджаренный аромат. Например, смеси для завтрака будут содержать больше кофеина, чем французская обжарка.Большая чашка от Starbucks может содержать более 300 мг.

Исследования показывают, что, хотя кофеин оказывает кратковременное воздействие на потерю жира и веса, кофе оказывает ощутимое положительное влияние, когда дело доходит до предотвращения широкого спектра заболеваний:

Интересно, что 4-5 чашек кофе в день коррелируют с большей продолжительностью жизни. Независимо от метаболических процессов или процессов сжигания жира, люди, которые постоянно бодрствуют в течение всего дня, видят переменное увеличение продолжительности жизни на 12-16% от потребления кофе.Еще одним фактором является то, что кофе, как и зеленый чай, полон антиоксидантов.

Кофеин в других формах

Немногие другие формы кофеина (кроме маття и йерба штейна) могут быть рекомендованы для похудания и похудания, потому что они содержат высокие дозы сахара и углеводов. Популярные источники кофеина, такие как шоколад, энергетические напитки, газированные напитки и таблетки с кофеином, вредны для здоровья, как чай и кофе.

Хотя было доказано, что шоколад имеет некоторые положительные преимущества для здоровья, газированные и энергетические напитки содержат слишком много сахара и углеводов, чтобы их можно было включать в здоровый образ жизни.Таблетки с кофеином и другие добавки для похудания вызывают подозрение, поскольку многие из них не проверены FDA и могут содержать эфедру, опасный стимулятор, запрещенный FDA в 2004 году.

Easy-Use Caffeine Guide: Загрузите этот оздоровительный инструмент, чтобы поддерживать потребление кофеина на оптимальном уровне для ежедневного здоровья и похудания!

Последние слова

Для тех, кто хочет ненадолго повысить свой вес, полезные источники кофеина обеспечивают проверенные результаты. Стимулирующие качества кофеина делают его отличным дополнением к повседневным тренировкам, как краткосрочным, так и долгосрочным.В конечном счете, зависимость от кофеина снижает метаболический потенциал кофеина и его способность к потере жира, но если вы сможете сбалансировать и циклически изменять потребление, возможно, у вас появится возможность сохранить незначительные изменения. Убедитесь, что общее потребление не превышает 500 мг в день и не перед сном. Недосыпание приведет к увеличению веса, поэтому следует избегать бессонницы и беспокойства от кофеина. Выбор натуральных источников кофеина, таких как зеленый чай и кофе, принесет дополнительные преимущества помимо тех, которые содержатся в кофеине.За ваше здоровье!

Fitplan поможет вам достичь ваших целей в фитнесе, поделившись точными методами тренировок лучших спортсменов мира!

Лучше всего? Начать работу можно бесплатно!

[mks_button size = «medium» title = «Зарегистрироваться на Fitplan» style = «квадратный» url = «https://www.fitplanapp.com/subscribe» target = «_ blank» bg_color = «# 009d98″ txt_color = » #FFFFFF ”icon =” ”icon_type =” ”]

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Кофейный завод (Coffea arabica) с фруктами. Плоды, из которых делают кофе, содержат кофеин.

Кофеин — это лекарственное средство (или химическое вещество), содержащееся в растениях. При употреблении большого количества он может быть вредным как для людей, так и для животных. Если человек быстро съест 10-13 граммов кофеина, между 80-100 чашками кофе, это его убьет. ^[1]

Кофеин — это главный наркотик, содержащийся в кофе. Кофе идет с дерева.Семена дерева обжаривают для приготовления кофе.

Кофеин также получают из других растений. Он содержится в гуаране, йерба мате, какао и некоторых растениях, используемых для приготовления чая. Растения используют кофеин в качестве пестицида . Это химическое вещество, которое убивает насекомых, если они поедают растение. Так растение защищает себя.

Кофеин впервые был извлечен из какао-бобов в чистом виде, который представляет собой белый порошок. Это слово произошло от немецкого слова «kaffee» и французского слова «café», которые оба означают кофеин. ^[2]

Его называют гуаранином, , когда оно происходит из растения гуарана, и теин, , когда оно происходит из чайного растения. В напитке мате он называется матеин . Этот напиток представляет собой настой из мате Йерба.

Кофеин — это стимулятор . Стимулятор — это препарат, который увеличивает такие действия организма, как частоту сердечных сокращений, артериальное давление и обмен веществ. Это делает человека более бодрым и бодрым.

Кофеин также является мочегонным средством.Это означает, что он заставляет человека производить больше мочи (жидких отходов, которые производит человек).

Кофеин называется алкалоидом ксантина . Это группа химических веществ, являющихся стимуляторами. Некоторые ксантиновые алкалоиды (например, теофиллин) помогают при астме.

Кофеин чаще всего используется в качестве стимулятора. Люди пьют кофе и другие напитки с кофеином, чтобы не уснуть.

Врачи иногда используют кофеин в качестве лекарства. Применяется при головной боли (головной боли).Иногда его используют, чтобы помочь недоношенным ( родившимся очень рано) младенцам дышать. Краткосрочный риск этого лечения, по-видимому, заключается в том, что дети, которых лечили, набирают меньше веса, чем обычно. ^[3]

Кофеин иногда дают людям после люмбальной пункции. Это тест, чтобы узнать, есть ли у кого-то менингит.

Вначале было обнаружено, что кофеин уменьшает чувство голода, поэтому его использовали для похудания. Это длилось недолго, потому что люди употребляли слишком много. Кофеин может быть очень опасным наркотиком, если его неправильно употреблять.

Кофеин также обладает лечебными свойствами. Он используется во многих безрецептурных лекарствах, таких как экседрин, мидол и анацин. В сочетании с другими анальгетиками кофеин может помочь облегчить головные боли и спазмы.

Кофеин — проблема пауков. На изображении выше показана паутина, сотканная обычным пауком. На изображении ниже показана паутина паука, который в эксперименте принимал кофеин.

Самая большая проблема с кофеином — это зависимость. Это когда у людей появляются тяжелые симптомы, когда они не принимают лекарства.Когда у людей наблюдается синдром отмены , (плохое самочувствие из-за отсутствия препарата), они пьют больше. От этого им становится легче. Но если они не могут получить больше, они, вероятно, почувствуют некоторые из перечисленных ниже симптомов:

• Головные боли
• Усталость или необходимость спать
• Кофеин подавляет сон и в долгосрочной перспективе изменяет функции мозга
  • Недосыпание ведет к ослаблению связи между миндалевидным телом и медиальной префронтальной корой, которые регулируют настроение и эмоции.
    • Это вызывает у потребителя чувство раздражительности, усталости, беспокойства и беспокойства.
• Тошнота (ощущение рвоты)

Кофеин также может навредить людям, если они сразу много выпьют. Если кто-то принимает слишком много препарата сразу, это называется передозировкой . Передозировка кофеином — это медицинский диагноз. Он называется: Органическое психическое расстройство, вызванное кофеином, или Отравление, вызванное кофеином, . У людей с этим могут быть следующие симптомы:

• Очень плохие чувства вроде:
  • Паранойя (ощущение, будто люди собираются причинить человеку боль)
  • Беспокойство или нервозность (когда человеку кажется, что он не может сесть или отдохнуть)
  • Беспокойство (очень плохое беспокойство)
• Мышечные движения, которые невозможно остановить
• Очень быстрый пульс
• Нарушение сердечного ритма (даже остановка сердца)
• Очень высокое кровяное давление
• Рвота
• Замешательство (незнание, кто этот человек и где он находится)

Кофеин также имеет ряд сильных преимуществ: ^[4]

250–300 мг кофеина в день — это умеренное количество .Это столько кофеина, сколько содержится в трех чашках кофе (8 унций на каждую чашку). Более 750–1000 мг в день — это значительное количество, но вряд ли кого-то убьет. Смертельная доза 50 кофеина для крыс составляет 192 мг на килограмм. У людей она составляет от 150 до 200 мг на килограмм (70-90 на фунт).

Кофеин содержится во многих напитках и продуктах питания. Это приблизительно количеств кофеина в некоторых продуктах питания и напитках:

• Кофе заварной — от 40 до 220 мг в чашке
• Растворимый кофе — от 30 до 120 мг в чашке
• Кофе без кофеина (с извлеченным наибольшим количеством кофеина) — 3-5 мг на чашку
• Чай — от 20 до 110 мг в чашке
• Газированные напитки с кофеином — от 36 до 90 мг в 12 унциях.Некоторые считают, что светлые безалкогольные напитки не содержат кофеина. Это не всегда верно.
• Молочный шоколад — от 3 до 6 мг в унции
• Горько-сладкий шоколад — 25 мг в унции

Одна унция — сокращенно унция — составляет 30 мл.

«Чашка» на 8 унций (240 мл).

Различные способы получить 200 мг кофеина [изменить | изменить источник]

Научная информация [изменить | изменить источник]

Другое [изменить | изменить источник]

Новости [изменение | изменить источник]

Слушать статью · (информация)

Этот аудиофайл был создан на основе редакции статьи от 1 января 2008 года и не воспроизводит самые последние изменения статьи.(Аудио помощь)

1. ↑ Бурговер, Рэйчел. «Влияние энергетических напитков на сон и повседневное функционирование». ProQuest .

.

Цитрат кофеина — информация о назначении FDA, побочные эффекты и использование

Лекарственная форма: впрыск

Проверено с медицинской точки зрения Drugs.com. Последнее обновление: 1 апреля 2020 г.

Раствор цитрата кофеина для инъекций, USP
только для рецептов

Цитрат кофеина Описание

Раствор цитрата кофеина для инъекций Фармакопея США для внутривенного введения — это прозрачные, бесцветные, стерильные, апирогенные, не содержащие консервантов водные растворы с pH 4.7. Каждый мл содержит 20 мг цитрата кофеина (эквивалент 10 мг основания кофеина), приготовленный в виде раствора путем добавления 10 мг безводного кофеина к 5 мг моногидрата лимонной кислоты, 8,3 мг дигидрата цитрата натрия и воды для инъекций.

Кофеин USP, стимулятор центральной нервной системы, представляет собой белое кристаллическое вещество или гранулы без запаха с горьким вкусом. Он легко растворим в хлороформе, мало растворим в воде и спирте, мало растворим в эфире. Химическое название кофеина — 3,7-дигидро-1,3,7-триметил-1Н-пурин-2,6-дион.В присутствии лимонной кислоты он образует соль цитрата кофеина в растворе. Структурная формула и молекулярная масса цитрата кофеина приведены ниже.

Цитрат кофеина

C 14H 18N 4O 9 МВт 386,31

Цитрат кофеина — Клиническая фармакология

Механизм действия

Кофеин структурно родственен другим метилксантинам, теофиллину и теобромину. Это релаксант гладких мышц бронхов, стимулятор ЦНС, стимулятор сердечной мышцы и мочегонное средство.

Хотя механизм действия кофеина при апноэ у недоношенных не известен, было выдвинуто несколько гипотез. К ним относятся: (1) стимуляция дыхательного центра, (2) увеличенная минутная вентиляция, (3) снижение порога гиперкапнии, (4) усиление реакции на гиперкапнию, (5) повышение тонуса скелетных мышц, (6) снижение диафрагмальной усталости, (7) повышенная скорость метаболизма и (8) повышенное потребление кислорода.

Большинство из этих эффектов было приписано антагонизму рецепторов аденозина, как подтипов A 1, так и A 2, кофеином, что было продемонстрировано в анализах связывания рецепторов и наблюдалось при концентрациях, приближающихся к терапевтически достигаемым.

Фармакокинетика

Поглощение

После перорального введения 10 мг основы кофеина / кг недоношенным новорожденным пиковый уровень кофеина в плазме (Cmax) составлял от 6 до 10 мг / л, а среднее время достижения максимальной концентрации (Tmax) составляло от 30 минут до 2. часов. На Tmax не влияло кормление смесью. Однако абсолютная биодоступность у недоношенных новорожденных полностью не исследовалась.

Распределение

Кофеин быстро попадает в мозг.Уровни кофеина в спинномозговой жидкости недоношенных новорожденных приблизительно равны их уровням в плазме. Средний объем распределения кофеина у младенцев (0,8–0,9 л / кг) немного выше, чем у взрослых (0,6 л / кг). Данные о связывании с белками плазмы крови новорожденных и младенцев недоступны. Сообщается, что у взрослых среднее связывание с белками плазмы in vitro составляет примерно 36%.

Метаболизм

Печеночный цитохром P450 1A2 (CYP1A2) участвует в биотрансформации кофеина. Метаболизм кофеина у недоношенных новорожденных ограничен из-за незрелости ферментных систем печени.

Сообщалось о взаимном превращении кофеина и теофиллина у недоношенных новорожденных; Уровни кофеина составляют приблизительно 25% от уровней теофиллина после введения теофиллина, и ожидается, что приблизительно от 3 до 8% введенного кофеина превратятся в теофиллин.

Ликвидация

У маленьких детей выведение кофеина происходит намного медленнее, чем у взрослых, из-за незрелой функции печени и / или почек. Было показано, что средний период полувыведения (T1 / 2) и доля кофеина, выделяемого в неизмененном виде с мочой (Ae) у младенцев, обратно пропорциональны гестационному / постконцептуальному возрасту.У новорожденных T1 / 2 составляет примерно 3-4 дня, а Ae — примерно 86% (в течение 6 дней). К 9 месяцам метаболизм кофеина приближается к таковому у взрослых (T1 / 2 = 5 часов и Ae = 1%).

Особые группы населения

Исследования фармакокинетики кофеина у новорожденных с печеночной или почечной недостаточностью не проводились. Цитрат кофеина следует назначать с осторожностью недоношенным новорожденным с нарушением функции почек или печени. Следует контролировать концентрацию кофеина в сыворотке и корректировать дозу цитрата кофеина, чтобы избежать токсичности в этой популяции.

Клинические исследования

В одном многоцентровом рандомизированном двойном слепом исследовании сравнивали цитрат кофеина с плацебо у восьмидесяти пяти (85) недоношенных детей (гестационный возраст от 28 до <33 недель) с апноэ у недоношенных. Апноэ недоношенных было определено как наличие по крайней мере 6 эпизодов апноэ продолжительностью более 20 секунд в течение 24-часового периода без какой-либо другой идентифицируемой причины апноэ. Ударную дозу цитрата кофеина 1 мл / кг (20 мг / кг цитрата кофеина, обеспечивающую 10 мг / кг в качестве основы кофеина) вводили внутривенно с последующим введением 0.25 мл / кг (5 мг / кг цитрата кофеина, обеспечивающего 2,5 мг / кг основы кофеина) суточная поддерживающая доза, вводимая внутривенно или перорально (обычно через зонд для кормления). Продолжительность лечения в этом исследовании была ограничена 10–12 днями. Протокол позволял «спасать» младенцев с помощью открытого лечения цитратом кофеина, если их апноэ оставалось неконтролируемым во время двойной слепой фазы испытания.

Процент пациентов без апноэ на 2-й день лечения (через 24–48 часов после ударной дозы) был значительно выше при приеме цитрата кофеина, чем при приеме плацебо.В следующей таблице приведены клинически значимые конечные точки, оцененные в этом исследовании:

1 Из 85 пациентов, получавших препарат, трое не были включены в анализ эффективности, поскольку у них было <6 эпизодов апноэ / 24 часа на исходном уровне.

В этом 10–12-дневном испытании среднее количество дней с нулевым уровнем апноэ составило 3 в группе цитрата кофеина и 1 день.2 в группе плацебо. Среднее количество дней с 50% сокращением случаев апноэ по сравнению с исходным уровнем составило 6,8 в группе цитрата кофеина и 4,6 в группе плацебо.

Показания и использование цитрата кофеина

Цитрат кофеина для инъекций показан для лечения апноэ недоношенных.

Противопоказания

Фармакокинетика цитрата кофеина USP противопоказана пациентам с повышенной чувствительностью к любому из ее компонентов.

Предупреждения

Некротический энтероколит

В ходе двойного слепого плацебо-контролируемого клинического исследования у 85 изученных младенцев развилось 6 случаев некротического энтероколита (кофеин = 46, плацебо = 39), причем 3 случая закончились смертью.Пятеро из шести пациентов с некротическим энтероколитом были рандомизированы или подвергались воздействию цитрата кофеина.

Сообщения в опубликованной литературе подняли вопрос о возможной связи между использованием метилксантинов и развитием некротического энтероколита, хотя причинно-следственная связь между использованием метилксантина и некротическим энтероколитом не установлена. В опубликованном рандомизированном плацебоконтролируемом клиническом исследовании, в котором изучалось использование цитрата кофеина при апноэ недоношенных примерно у 2000 пациентов, некротический энтероколит не был более распространен у пациентов, получавших кофеин, по сравнению с плацебо.Как и в случае всех недоношенных детей, пациенты, получающие цитрат кофеина, должны находиться под тщательным наблюдением на предмет развития некротического энтероколита.

Меры предосторожности

Общие

Апноэ недоношенных — это диагноз исключения. Другие причины апноэ (например, расстройства центральной нервной системы, первичное заболевание легких, анемия, сепсис, метаболические нарушения, сердечно-сосудистые нарушения или обструктивное апноэ) должны быть исключены или надлежащим образом лечиться до начала инъекции цитрата кофеина.

Кофеин является стимулятором центральной нервной системы, и в случаях передозировки кофеина сообщалось о судорогах. Цитрат кофеина следует применять с осторожностью у младенцев с судорожными расстройствами.

Продолжительность лечения апноэ у недоношенных в плацебо-контролируемом исследовании была ограничена 10–12 днями. Безопасность и эффективность цитрата кофеина для более длительных периодов лечения не установлены. Безопасность и эффективность цитрата кофеина для использования при профилактическом лечении синдрома внезапной детской смерти (СВДС) или перед экстубацией у младенцев на искусственной вентиляции легких также не установлены.

Сердечно-сосудистые

Хотя в плацебо-контролируемом исследовании не было зарегистрировано случаев сердечной токсичности, в опубликованных исследованиях было показано, что кофеин увеличивает частоту сердечных сокращений, выброс левого желудочка и ударный объем. Поэтому цитрат кофеина следует применять с осторожностью у младенцев с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Почечная и печеночная системы

Цитрат кофеина следует назначать с осторожностью младенцам с нарушением функции почек или печени. Следует контролировать концентрацию кофеина в сыворотке и корректировать дозу цитрата кофеина, чтобы избежать токсичности в этой популяции.(См. КЛИНИЧЕСКАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ, устранение и особые группы населения.)

Лабораторные испытания

До начала приема цитрата кофеина необходимо измерить исходные уровни кофеина в сыворотке у младенцев, ранее получавших теофиллин, поскольку недоношенные младенцы метаболизируют теофиллин до кофеина. Аналогичным образом, исходные уровни кофеина в сыворотке крови следует измерять у младенцев, рожденных от матерей, потреблявших кофеин до родов, поскольку кофеин легко проникает через плаценту.

В плацебо-контролируемом клиническом исследовании уровни кофеина варьировались от 8 до 40 мг / л.Терапевтический диапазон концентрации кофеина в плазме не может быть определен в плацебо-контролируемом клиническом исследовании. В литературе сообщалось о серьезной токсичности, когда уровень кофеина в сыворотке превышал 50 мг / л. Во избежание токсичности может потребоваться периодический контроль концентрации кофеина в сыворотке на протяжении всего лечения.

В клинических исследованиях, описанных в литературе, наблюдались случаи гипогликемии и гипергликемии. Поэтому у младенцев, получающих цитрат кофеина, может потребоваться периодический контроль уровня глюкозы в сыворотке крови.

Лекарственные взаимодействия

Цитохром P450 1A2 (CYP1A2), как известно, является основным ферментом, участвующим в метаболизме кофеина. Следовательно, кофеин может взаимодействовать с лекарствами, которые являются субстратами для CYP1A2, ингибировать CYP1A2 или индуцировать CYP1A2.

Существует мало данных о лекарственных взаимодействиях с кофеином у недоношенных новорожденных. Основываясь на данных для взрослых, могут потребоваться более низкие дозы кофеина после совместного приема лекарств, которые, как сообщается, уменьшают выведение кофеина (например,g., циметидин и кетоконазол) и более высокие дозы кофеина могут потребоваться после совместного приема препаратов, которые увеличивают выведение кофеина (например, фенобарбитала и фенитоина).

Кофеин, вводимый одновременно с кетопрофеном, уменьшал объем мочи у четырех здоровых добровольцев. Клиническое значение этого взаимодействия у недоношенных новорожденных неизвестно.

Сообщалось о взаимном превращении кофеина и теофиллина у недоношенных новорожденных. Одновременное применение этих препаратов не рекомендуется.

Канцерогенез, мутагенез, нарушение фертильности

В двухлетнем исследовании на крысах Sprague-Dawley кофеин (в качестве основы кофеина), вводимый с питьевой водой, не был канцерогенным у самцов крыс в дозах до 102 мг / кг или у самок крыс в дозах до 170 мг / кг ( приблизительно в 2 и 4 раза, соответственно, от максимальной рекомендованной внутривенной нагрузочной дозы для младенцев из расчета мг / м 2). В 18-месячном исследовании на мышах C57BL / 6 не было обнаружено никаких доказательств канцерогенности при диетических дозах до 55 мг / кг (меньше максимальной рекомендованной внутривенной нагрузочной дозы для младенцев из расчета мг / м2).

Кофеин (как основа кофеина) увеличивал обмен сестринских хроматид (SCE) SCE / клеточная метафаза (зависит от времени воздействия) в метафазном анализе in vivo у мышей. Кофеин также усиливал генотоксичность известных мутагенов и увеличивал образование микроядер (в 5 раз) у мышей с дефицитом фолиевой кислоты. Однако кофеин не увеличивал хромосомные аберрации в анализах клеток яичника китайского хомячка (СНО) in vitro и лимфоцитов человека и не оказывал мутагенного действия в тесте мутации гена СНО / гипоксантингуанинфосфорибозилтрансферазы (HGPRT) in vitro, за исключением цитотоксических концентраций.Кроме того, кофеин не был кластогенным в анализе микроядер мыши in vivo.

Кофеин (в качестве основы кофеина), вводимый самцам крыс в дозе 50 мг / кг / день подкожно (приблизительно равный максимальной рекомендованной внутривенной нагрузочной дозе для младенцев на основе мг / м 2) за 4 дня до спаривания с нелеченными самками, вызвав снижение мужской репродуктивной функции в дополнение к эмбриотоксичности. Кроме того, длительное воздействие высоких пероральных доз кофеина (3 г в течение 7 недель) было токсичным для семенников крыс, что проявлялось дегенерацией сперматогенных клеток.

Беременность

Категория беременности C

Беспокойство по поводу тератогенности кофеина не имеет значения при введении младенцам. В исследованиях, проведенных на взрослых животных, кофеин (как основа кофеина) вводили беременным мышам в виде гранул с замедленным высвобождением в дозе 50 мг / кг (меньше максимальной рекомендованной внутривенной нагрузочной дозы для младенцев из расчета мг / м 2) в течение периода органогенез, вызвал низкую частоту волчьей пасти и экзэнцефалии у плодов.Нет адекватных и хорошо контролируемых исследований у беременных женщин.

Побочные реакции

В целом, количество зарегистрированных нежелательных явлений в двойном слепом периоде контролируемого исследования было одинаковым для групп цитрата кофеина и плацебо. В следующей таблице показаны побочные эффекты, которые произошли в двойном слепом периоде контролируемого исследования и которые были более частыми у пациентов, получавших цитрат кофеина, чем у пациентов, получавших плацебо.

НЕБЛАГОПРИЯТНЫЕ СОБЫТИЯ, КОТОРЫЕ ПРОИЗОШЛИ ЧЕРЕЗ У БОЛЬНЫХ, ЛЕЧИВАЕМЫХ ЦИТРАТОМ КОФЕ, ЧЕМ ПЛАЦЕБО ВО ВРЕМЯ ДВОЙНОЙ СЛЕПОЙ ТЕРАПИИ

В дополнение к описанным выше случаям, у пациентов, получавших цитрат кофеина во время открытой фазы исследования, были диагностированы три случая некротического энтероколита.

Трое младенцев, у которых во время исследования развился некротический энтероколит, умерли. Все подвергались воздействию кофеина. Двое из них были рандомизированы для приема кофеина, а один пациент из группы плацебо был «спасен» открытым кофеином от неконтролируемого апноэ.

Неблагоприятные события, описанные в опубликованной литературе, включают: стимуляцию центральной нервной системы (т. Е. Раздражительность, беспокойство, нервозность), сердечно-сосудистые эффекты (т.е., увеличение желудочного аспирата, непереносимость желудочно-кишечного тракта), изменения уровня глюкозы в сыворотке (например, гипогликемия и гипергликемия) и почечные эффекты (например, увеличение скорости потока мочи, повышение клиренса креатинина и увеличение экскреции натрия и кальция). Опубликованные долгосрочные последующие исследования не показали, что кофеин отрицательно влияет на неврологическое развитие или параметры роста.

В опубликованном рандомизированном плацебо-контролируемом клиническом исследовании недоношенных детей с массой тела при рождении от 500 до 1250 граммов изучалась безопасность цитрата кофеина при апноэ у недоношенных (NCT00182312).В этом испытании рандомизировано около 2000 недоношенных детей со средним гестационным возрастом при рождении 27 недель. Средняя продолжительность терапии кофеином составила 37 дней. Перед выпиской домой смерть, ультразвуковые признаки черепно-мозговой травмы и некротический энтероколит не были более частыми в группе цитрата кофеина по сравнению с плацебо. При последующем наблюдении как в 18 месяцев, так и в 5-летнем скорректированном возрасте смерть не была более частой в группе, получавшей цитрат кофеина, по сравнению с плацебо, при этом использование цитрата кофеина не повлияло отрицательно на исходы нервного развития.

Передозировка

После передозировки уровни кофеина в сыворотке крови варьировались от примерно 24 мг / л (постмаркетинговое сообщение о спонтанном случае, в котором младенец проявлял раздражительность, плохое питание и бессонницу) до 350 мг / л. Серьезная токсичность была связана с уровнями в сыворотке более 50 мг / л (см. МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ, Лабораторные тесты и АДМИНИСТРАЦИЯ И ДОЗИРОВКА). Признаки и симптомы, описанные в литературе после передозировки кофеина у недоношенных детей, включают лихорадку, тахипноэ, нервозность, бессонницу, тонкий тремор конечностей, гипертонию, опистотоноз, тонико-клонические движения, бесполезные движения челюстей и губ, рвоту, гипергликемию, повышение уровня мочевины в крови. азот и повышенная общая концентрация лейкоцитов.Сообщалось также об изъятиях в случаях передозировки. Сообщается об одном случае передозировки кофеина, осложненной развитием внутрижелудочкового кровотечения и отдаленными неврологическими последствиями. Другой случай передозировки цитрата кофеина (из Новой Зеландии) приблизительно 600 мг цитрата кофеина (приблизительно 322 мг / кг), введенного в течение 40 минут, осложнился тахикардией, депрессией сегмента ST, респираторным дистрессом, сердечной недостаточностью, вздутием желудка, ацидозом и сильный экстравазационный ожог с некрозом тканей в месте периферической внутривенной инъекции.Случаев смерти недоношенных новорожденных, связанных с передозировкой кофеина, не зарегистрировано.

Лечение передозировки кофеином в первую очередь симптоматическое и поддерживающее. Было показано, что уровень кофеина снижается после обменных переливаний. Судороги можно лечить с помощью внутривенного введения диазепама или барбитуратов, таких как пентобарбитал натрия.

Дозировка цитрата кофеина и администрация

До начала приема цитрата кофеина необходимо измерить исходные уровни кофеина в сыворотке у младенцев, ранее получавших теофиллин, поскольку недоношенные младенцы метаболизируют теофиллин до кофеина.Аналогичным образом, исходные уровни кофеина в сыворотке крови следует измерять у младенцев, рожденных от матерей, потреблявших кофеин до родов, поскольку кофеин легко проникает через плаценту.

Рекомендуемая ударная доза и поддерживающая доза цитрата кофеина приведены ниже.

* с помощью шприцевого инфузионного насоса

** через 24 часа после ударной дозы

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ, ЧТО ДОЗА КОФЕИНОВОЙ БАЗЫ ЯВЛЯЕТСЯ ПОЛОВИННОЙ ДОЗЫ ПРИ ЭКСПРЕССИИ В КАЧЕСТВЕ ЦИТРАТА кофеина (например, 20 мг цитрата кофеина эквивалентны 10 мг кофеиновой основы).

Во избежание токсичности может потребоваться периодический контроль концентрации кофеина в сыворотке на протяжении всего лечения.Серьезная токсичность была связана с уровнем в сыворотке более 50 мг / л.

Цитрат кофеина следует проверить визуально на наличие твердых частиц и обесцвечивания перед введением. Флаконы, содержащие обесцвеченный раствор или видимые твердые частицы, следует выбросить.

Совместимость лекарств

Чтобы проверить совместимость лекарств с обычными внутривенными растворами или лекарствами, 20 мл инъекции цитрата кофеина были объединены с 20 мл раствора или лекарства, за исключением смеси Intralipid ®, которая составляла 80 мл / 80 мл.Внешний вид объединенных растворов оценивали на наличие осадков. Примеси перемешивали в течение 10 минут и затем анализировали на кофеин. Затем смеси непрерывно перемешивали в течение 24 часов с последующим отбором проб для анализа на кофеин через 2, 4, 8 и 24 часа.

На основании этого тестирования, цитрат кофеина для инъекций USP, 60 мг / 3 мл химически стабилен в течение 24 часов при комнатной температуре в сочетании со следующими тестируемыми продуктами.

• Декстроза для инъекций, USP 5%
• 50% раствор декстрозы для инъекций USP
• Интралипид® 20% внутривенная жировая эмульсия
• Aminosyn®8.5% раствор кристаллической аминокислоты
• Допамин HCl для инъекций, USP 40 мг / мл, разбавленный до 0,6 мг / мл с помощью инъекций декстрозы, USP 5%.
• Инъекция глюконата кальция, USP 10% (0,465 мэкв / Ca + 2 / мл)
• Гепарин для инъекций натрия, USP 1000 единиц / мл, разведенный до 1 единицы / мл с помощью инъекции декстрозы, USP 5%
• Фентанил цитрат для инъекций, USP 50 мкг / мл, разбавленный до 10 мкг / мл с помощью инъекции декстрозы, USP 5%

Как поставляется цитрат кофеина

Цитрат кофеина для инъекций USP доступен в виде прозрачного, бесцветного, стерильного, апирогенного, не содержащего консервантов водного раствора во флаконах из бесцветного стекла объемом 3 мл.Флаконы представляют собой прозрачные стеклянные флаконы USP Type I на 5 мл с серыми пробками из хлорбутилкаучука с белыми откидными алюминиевыми крышками.

Флаконы для инъекций содержат 3 мл раствора с концентрацией цитрата кофеина 20 мг / мл (60 мг / флакон), эквивалентной 10 мг / мл основы кофеина (30 мг / флакон).

Цитрат кофеина для инъекций USP 60 мг / 3 мл представляет собой прозрачный бесцветный водный раствор, индивидуально упакованный в картонную коробку и доступный следующим образом.

3 мл залить в стеклянный флакон 5 мл

Моно картонная стеклянная пробирка 5 мл NDC 72485-104-01

Флакон с однократной дозой 3 мл в картонной коробке по 10 шт. NDC 72485-104-10

Хранить при температуре от 20 ° до 25 ° C (от 68 ° до 77 ° F) [см. Контролируемую комнатную температуру USP].

Не содержит консервантов. Только для одноразового использования. Выбросьте неиспользованную часть.

Чтобы сообщить о ПОДОЗРЕВАЕМЫХ ПОБОЧНЫХ РЕАКЦИЯХ, свяжитесь с Micro Labs USA, Inc. по телефону 1-855-839-8195 или FDA по телефону 1-800-FDA-1088
или www.fda.gov/medwatch.

По вопросам продукции звоните 1-855-839-8195

Изготовитель:
Micro Labs Limited
Бангалор-560 099, ИНДИЯ.

Распространяется:
Armas Pharmaceuticals, Inc.
Manalapan, NJ 07726 (США)

Исправлено: март 2020 г.

Только для внутривенного применения

Только для одноразового использования;
выбросить неиспользованную часть

Стерильный, непирогенный,
Без консервантов

Упаковка

Armas Pharmaceuticals Inc.

Связанные вопросы

Заявление об отказе от ответственности за медицинское обслуживание

Подробнее о кофеине

Потребительские ресурсы

Профессиональные ресурсы

Другие бренды: Cafcit

Сопутствующие лечебные руководства

.

Побочные эффекты, преимущества и их сравнение с кофе

Если вы купите что-то по ссылке на этой странице, мы можем получить небольшую комиссию. Как это работает.

Кофеин — это наркотик, который действует как стимулятор центральной нервной системы. Он естественным образом содержится в растениях, таких как кофейные зерна, чайные листья и орехи кола.

Таблетки с кофеином — это добавки, содержащие кофеин. Некоторые таблетки с кофеином содержат натуральный кофеин, извлеченный в процессе заваривания. Другие содержат синтетический или искусственный кофеин.

Таблетки с кофеином — это не то же самое, что чистый кофеиновый порошок. Это сыпучая субстанция, которая продается оптом. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) сочло чистый кофеиновый порошок потенциально опасным.

При приеме в соответствии с указаниями таблетки с кофеином обеспечивают преимущества кофеина. Они безопасны для большинства людей, но могут нанести вред, если принимать их в больших дозах. Некоторым людям также необходимо следить за потреблением кофеина и ограничивать его. К ним относятся:

Таблетки с кофеином в среднем от 100 до 200 миллиграммов кофеина на порцию.Это то же самое, что и средняя чашка заваренного кофе.

Порция может состоять из одной или нескольких таблеток в зависимости от инструкции на упаковке. Некоторые таблетки с кофеином выпускаются по времени. Другие сразу влияют на вашу центральную нервную систему. Важно прочитать и соблюдать инструкции на упаковке, чтобы случайно не превысить рекомендуемую дневную дозу. При неправильном применении возможна передозировка таблеток с кофеином.

Потребление кофеина до 400 миллиграммов в день считается безопасным для большинства людей.Имейте в виду, что это количество представляет собой все дневное потребление кофеина. Другие напитки, кроме кофе, и некоторые продукты могут увеличить ежедневное потребление кофеина. К ним относятся:

• энергетические напитки
• чай
• горячий шоколад
• кола
• протеиновые батончики
• шоколадные батончики

Некоторые лекарства и добавки содержат кофеин в качестве ингредиента. Обязательно проверяйте этикетки на предметах, которые вы употребляете регулярно.

Кофеиновый заряд, обеспечиваемый кофе, подпитывал многие предрассветные утренние и ночные рабочие сеансы с тех пор, как кофе впервые был доставлен в U.С. берегов в середине 1600-х гг. Есть много причин, по которым некоторые люди предпочитают свою ежедневную чашку кофе кофеину таблеткам, и столько же других причин принимать таблетки в качестве альтернативы. Например:

• Некоторым людям просто не нравится вкус кофе, если он не наполнен тоннами сахара и жира из добавленных сливок. Таблетки с кофеином могут быть предпочтительнее, поскольку они дают прилив энергии без добавления калорий.
• Кофе обладает кислотностью и может вызывать раздражение желудочно-кишечного тракта.Это может вызвать изжогу, особенно если пить черный напиток. Таблетки с кофеином выводят кислоту, но сам кофеин может усиливать симптомы рефлюкса у некоторых людей.
• Кофе помимо кофеина содержит множество компонентов. К ним относятся кофейные масла, такие как кафестол и кахвеол. У некоторых людей они могут повышать уровень холестерина. Эффект может быть более выраженным у людей, которые пьют большое количество нефильтрованного кофе, такого как вареный кофе или эспрессо. Таблетки с кофеином не содержат кофейных масел и, похоже, не обладают таким же эффектом.
• Кофеин — мочегонное средство. И кофе, и таблетки с кофеином могут увеличить диурез. Однако некоторым людям может потребоваться чаще пользоваться ванной, если они пьют жидкости, содержащие кофеин. Это может сделать таблетки лучшим выбором для людей определенных профессий, таких как водители дальних перевозок, проводники поездов и водители автобусов.
• Может быть легче переборщить с таблетками кофеина, чем пить чашку за чашкой кофе. Это может привести к передозировке кофеина.

Выбираете ли вы кофеин в форме чашки или таблетки, важно помнить, что это лекарство, и его следует употреблять в умеренных количествах.

Кофеин может снизить риск некоторых заболеваний и рака, но неясно, частично ли это связано с антиоксидантами, содержащимися в кофе.

Центральная нервная система, включая мозг, ощущает воздействие кофеина вскоре после его употребления. Это дает временные преимущества, например:

Кофеин в умеренных количествах может принести пользу. Но если переборщить, может случиться обратное. Слишком много кофеина может чрезмерно стимулировать или раздражать вашу систему. Побочные эффекты и риски употребления слишком большого количества кофеина включают:

• головная боль
• кислотный рефлюкс и желудочный дистресс
• диарея
• снижение всасывания кальция, вызывающее ослабление костей
• учащенное сердцебиение
• высокое кровяное давление
• головокружение
• бессонница
• раздражительность
• мышечный тремор или дрожь
• потеря беременности
• снижение фертильности у мужчин и женщин

Если вы принимаете слишком много кофеина, может произойти передозировка.Чрезвычайно высокие, токсичные дозы, например, связанные с порошком кофеина, могут быть фатальными. Другие серьезные побочные эффекты, связанные с передозировкой токсичного кофеина, включают:

• быстрое, прерывистое сердцебиение
• судороги
• рвота
• дезориентация
• ступор

Более легкие случаи передозировки кофеина обычно не приводят к летальному исходу. Легкие симптомы передозировки кофеином включают:

• нервозность
• неспособность сидеть неподвижно
• высокий уровень жажды
• тремор или чувство нервозности
• раздражительность
• лихорадка
• диарея
• головная боль
• бодрствование

При правильном использовании , таблетки с кофеином могут помочь вам бодрствовать, сохранять бдительность и обеспечить повышенную энергию.Важно употреблять таблетки с кофеином в соответствии с инструкциями на упаковке и не переусердствовать. Кофеин — это лекарство, которое лучше всего употреблять в умеренных количествах.

Купите таблетки с кофеином в Интернете.

.