咖啡因体内代谢及其应用的研究进展

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咖啡因

咖啡因

咖啡因的应用及研究进展摘要;咖啡因是从茶叶、咖啡果中提取出来的一种生物碱,常用,具有促进兴奋、强心、解毒、利尿、助消化等多种功效,已经在食品、医药行业得以广泛应用。

咖啡因与人类健康密切相关,以及其重要的科研应用价值,一直受到普遍关注。

关键词:咖啡因、应用价值、研究进展咖啡因:(Caffeine )是从茶叶、咖啡果中提炼出来的一种生物碱,适度地使用有祛除疲劳、兴奋神经的作用,临床上用于治疗神经衰弱和昏迷复苏。

但是,大剂量或长期使用也会对人体造成损害,特别是它也有成瘾性,一旦停用会出现精神萎顿、浑身困乏疲软等各种戒断症状,虽然其成瘾性较弱,戒断症状也不十分严重.但由于药物的耐受性而导致用药量不断增加时,咖啡因就不仅作用于大脑皮层,还能直接兴奋延髓,引起阵发性惊厥和骨骼震颤,损害肝、胃、肾等重要内脏器官,诱发呼吸道炎症、妇女乳腺瘤等疾病,甚至导致吸食者下一代智能低下,肢体畸形。

因此也被列入受国家管制的精神药品范围。

滥用咖啡因通常也有吸食和注射两种形式,其兴奋刺激作用及毒副反应、症状、药物依赖性与苯丙胺相近。

一、咖啡因体内代谢过程咖啡因口服后主要在胃肠道快速而完全的吸收,约在15—60分钟达峰值浓度,峰值可持续到120分钟,胃排空延迟是导致峰值变异的主要原因(Benowitz.1990)。

当咖啡因由小肠进入门脉循环时,会经过首过消除效应,主要由分布在肠壁和肝脏的细胞色素P450(CYP450)酶作用,之后再进入全身大循环。

因为咖啡因首过消除效应较弱,所以咖啡因经吸收后,能完全地进入全身组织并且自由通过血.脑、胎盘、血.睾屏障(Miners等.1996)。

咖啡因系统平均清除率约为150ral/rain,半衰期为2—4.5小时(Lelo等.1986),有的个体则长达12小时咖啡因隔夜一般就会被肝脏代谢清除,只有不到5%的咖啡因以原形通过肾脏排泄(Devoe等.1993)。

咖啡因体内代谢过程复杂,在尿液中现今已发现咖啡因15种代谢产物,参与代谢过程的酶也逐一证实。

咖啡因生物合成的分析和应用

咖啡因生物合成的分析和应用

咖啡因生物合成的分析和应用咖啡因(Caffeine)是一种常见的碱性物质,能够刺激中枢神经系统,并具有一定的利尿作用。

它主要存在于咖啡、茶、可可、可乐等饮料中,也可用于医药、化妆品等领域。

咖啡因的生物合成过程在很长一段时间内一直是研究的热点之一,本文对咖啡因生物合成的分析和应用做一些探讨。

一、咖啡因生物合成的分析咖啡因在咖啡豆中的含量高达1-2%,在茶叶中的含量为1-5%,是一种含量较高的次生代谢产物。

咖啡因的生物合成过程经过与植物天然生长环境相关的多种调控机制,其中各种相关的荷尔蒙和酶是重要的调控因素。

咖啡因的生物合成过程可分为3个阶段。

第一阶段是通过苯丙氨酸接受反式腺嘌呤核苷酸(TMP)的氨基甲酸基团而合成出次黄嘌呤酸(xanthosine),此步骤由精氨酸合成酶(ornithine carbamoyltransferase,OCT)和TMP径向羧化酶(trifunctional indoleglycerol phosphate synthase,TIGS)催化。

第二阶段是由黄嘌呤脱氢酶(xanthine dehydrogenase,XDH)将次黄嘌呤酸转变并氧化为黄嘌呤(xanthine)。

再由黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XO)将黄嘌呤氧化为尿酸(uric acid)。

第三阶段是尿酸由咖啡因合酶(caffeine synthase,CS)反应,使之转变为咖啡因。

在咖啡豆中,由于存在几倍于茶叶中的咖啡因,因此以咖啡豆为例,咖啡因反应的母体物质尿酸占总量的70%以上。

其合成过程由咖啡因合酶和3-甲基黄嘌呤基转移酶(methyl-xanthosine transferase,MXMT)催化。

二、咖啡因的应用咖啡因在医药、化妆品、食品等领域中具有广泛的应用。

以下是咖啡因在不同领域中的应用细节:1.医药领域咖啡因在医药领域中的作用主要是刺激中枢神经系统。

重要的应用包括治疗哮喘、头痛、疲劳、低血压等症状,可以通过口服或静脉注射的形式进行使用。

人类合成茶碱的代谢途径及其调控机制研究

人类合成茶碱的代谢途径及其调控机制研究

人类合成茶碱的代谢途径及其调控机制研究茶碱,也叫咖啡因,是一种天然碱性化合物,广泛存在于多种植物中,如咖啡、茶、可可等,被广泛应用于人类生活中。

人们长期以来一直在探索人体合成茶碱的代谢途径和相关的调控机制。

在现代医学和生物学领域,茶碱因其药理作用而备受关注。

本文将从合成茶碱的代谢途径和调控机制两个方面对其进行探讨。

一、合成茶碱的代谢途径人体合成茶碱的代谢途径比较复杂,涉及多种代谢途径和酶系统,主要包括以下几个步骤:1. 吲哚醋酸途径吲哚醋酸途径是合成茶碱的主要途径之一。

在体内,鸟嘌呤作为前体通过吲哚醋酸途径被逐步合成为茶碱。

在此过程中,必须通过多个酶的催化作用来完成,包括鸟嘌呤核苷酸转化为次黄嘌呤核苷酸,次黄嘌呤核苷酸被进一步转化为黄嘌呤核苷酸,黄嘌呤核苷酸再转化为茶碱核苷酸等。

这一代谢途径的关键酶包括鸟嘌呤磷酸转移酶、黄嘌呤脱氨酶等。

2. 色氨酸途径色氨酸途径也可以合成茶碱。

色氨酸途径是三种主要的氨基酸代谢途径之一,在体内生成对胰岛素抵抗和抑郁症具有重要意义的血清素和5-羟色胺。

3. 尿嘧啶途径尿嘧啶途径是合成嘌呤类物质的代谢途径之一,也可以合成茶碱。

在这个途径中,先将尿嘧啶转化为乙酰乳糖酸,然后将乙酰乳糖酸经过多个酶的催化作用,转化为黄嘌呤、黄嘌呤核苷酸和咖啡因等嘌呤类物质。

合成茶碱的代谢途径非常复杂,涉及多种途径和酶系统的协同作用,需要多个酶的催化作用才能完成。

因此,茶碱也被认为是一个高度复杂和高度有效的生物合成过程。

二、合成茶碱的调控机制除了复杂的代谢途径,茶碱的生长和合成还受到多种因素的调节。

下面分析茶碱合成的四个调节机制。

1. 基因调控机制茶碱的基因调节机制可能是茶碱生成和积累的主要因素之一。

多个调节茶碱合成的基因被发现,例如酰基转移酶基因、过氧化物酶等。

此外,茶碱合成酶基因的表达一般受到植物的外界环境影响而变化。

例如,气温的升高和降低会引起植物的内外部环境变化,进而导致茶碱交换酶等合成酶基因表达的变化。

咖啡因论文

咖啡因论文

新型有机污染物——咖啡因2013年10月咖啡因(Caffeine )是从茶叶、咖啡果中提炼出来的一种生物碱,适度地使用有祛除疲劳、兴奋神经的作用,临床上用于治疗神经衰弱和昏迷复苏。

但是,大剂量或长期使用也会对人体造成损害,特别是它也有成瘾性,一旦停用会出现精神萎顿、浑身困乏疲软等各种戒断症状,虽然其成瘾性较弱,戒断症状也不十分严重.但由于药物的耐受性而导致用药量不断增加时,咖啡因就不仅作用于大脑皮层,还能直接兴奋延髓,引起阵发性惊厥和骨骼震颤,损害肝、胃、肾等重要内脏器官,诱发呼吸道炎症、妇女乳腺瘤等疾病,甚至导致吸食者下一代智能低下,肢体畸形。

因此也被列入受国家管制的精神药品范围。

滥用咖啡因通常也有吸食和注射两种形式,其兴奋刺激作用及毒副反应、症状、药物依赖性与苯丙胺相近。

中国巳破获多起境内外贩毒分子互相勾结把咖啡因走私出境到“金三角”地区的案件。

目前中国咖啡因的合法生产大于合法需求,流人非法渠道的情况较为严重。

关键词:咖啡因中枢神经兴奋剂精神药品毒副反应一、基本信息及其性质 (3)二、来源 (6)三、毒代动力学 (7)四、咖啡因体内代谢过程 (8)五、毒性 (10)六、结语 (12)七、参考文献 (13)一、基本信息及其性质咖啡因其他名称:三甲基黄嘌呤、三甲基黄嘌呤、咖啡碱、茶毒、马黛因、瓜拉纳因子、甲基可可碱分子式:C8H10N4O2SMILES:O=C1C2=C(N=CN2C)N(C(=O)N1C)C摩尔质量:194.19 g mol−1外观:无嗅,白色针状或粉状固体CAS号: [58-08-2]密度和相态: 1.2 g/cm³, 固体水中溶解性:微溶其他溶剂:乙酸乙酯、氯仿、嘧啶、吡咯、四氢呋喃中可溶;酒精和丙酮中一般可溶;石油醚、醚及苯中微溶熔点: 237 °C沸点: 178 °C (升华)酸度系数:(pKa)10.4 (40 °C)主要危害吸入、吞咽及皮肤吸收均可能致命[1]。

50mg咖啡因代谢

50mg咖啡因代谢

50mg咖啡因代谢咖啡因是一种常见的中枢神经系统刺激物,被广泛应用于各种饮料和食品中。

咖啡因的代谢过程是人们对其了解的一个重要方面。

本文将深入探讨咖啡因的代谢过程,以及相关的影响因素和注意事项。

咖啡因代谢的过程主要发生在肝脏中。

一旦人体摄入咖啡因,它很快被吸收并进入血液循环。

咖啡因的血浆半衰期通常为3-5小时,这意味着摄入的咖啡因在这段时间内的血浆浓度将减半。

然后,咖啡因进入肝脏,通过细胞内的酶系统进行代谢。

在肝脏中,咖啡因主要由细胞色素P450酶家族中的CYP1A2酶代谢。

这个酶能够将咖啡因转化为三种代谢产物,分别是帕拉甲基咖啡酸(paraxanthine)、帕拉甲基咖啡酸酮(theobromine)和帕拉甲基咖啡酸酮(theophylline)。

其中,帕拉甲基咖啡酸是最常见的代谢产物,也是咖啡因的主要活性代谢物。

这些代谢产物进一步被代谢和排泄出体外。

咖啡因代谢的速度因人而异,主要受到遗传因素和环境因素的影响。

研究表明,有些人的肝脏中CYP1A2酶的活性较高,咖啡因的代谢速度也相应较快。

而对于一些人来说,他们的肝脏中CYP1A2酶的活性较低,咖啡因的代谢速度相对较慢。

此外,年龄、性别、饮食习惯、吸烟和饮酒等因素也可能影响咖啡因的代谢过程。

咖啡因代谢过程中需要注意的是,对于某些人来说,过量摄入咖啡因可能导致不良反应。

这些反应包括心悸、失眠、焦虑、胃肠不适等。

此外,咖啡因还可能与某些药物发生相互作用,影响它们的药效。

因此,在使用咖啡因或含咖啡因的产品时,应根据个人情况适度摄入,并避免与药物同时使用。

总结起来,50mg咖啡因的代谢过程主要发生在肝脏中,通过细胞内的酶系统进行代谢。

代谢产物主要有帕拉甲基咖啡酸、帕拉甲基咖啡酸酮和帕拉甲基咖啡酸酮。

咖啡因的代谢速度因人而异,受到遗传和环境因素的影响。

过量摄入咖啡因可能导致不良反应,应适度摄入,并避免与药物同时使用。

对于咖啡因的代谢过程,我们还需要进一步的研究来深入了解其机制和影响因素。

咖啡因对植物生长代谢的影响研究

咖啡因对植物生长代谢的影响研究

咖啡因对植物生长代谢的影响研究咖啡因是一种常见的生物碱,被广泛应用于饮品、食品、保健品及医药行业等领域。

同时,咖啡因也是许多植物体内的天然化学物质。

研究表明,咖啡因不仅可以影响人类的中枢神经系统,还可以对植物的生长代谢产生一定的影响。

本文将从咖啡因的化学性质、作用机理以及生物学效应三个方面来详细介绍咖啡因对植物生长代谢的影响研究。

一、化学性质咖啡因(C8H10N4O2),化学名称为1,3,7-三甲基三硫嘌呤,具有苦味和兴奋作用。

作为生物碱的一种,咖啡因可溶于水、酒精、乙醚和氯仿等溶剂。

从化学结构来看,咖啡因与茶碱、可可碱等生物碱有相似之处,但其分子结构具有一定的特殊性,是一种含糖碱。

二、作用机理咖啡因主要通过特定的作用机理对植物的生长代谢产生影响。

研究表明,咖啡因能够直接干扰植物内源性激素的生物学效应,使其产生负面影响。

咖啡因和茶碱、可可碱等生物碱一样,都具有拮抗腺苷受体的作用。

这一特性表明,咖啡因可以阻止腺苷从受体上落角,进而延迟腺苷的作用。

而腺苷是植物生长和发育中的重要激素之一,可以影响植物芽生长、根伸展、叶片颜色等方面。

三、生物学效应针对咖啡因对植物生长代谢的影响研究,已有大量的实验数据。

其中比较典型的实验是使用咖啡因处理植物离体培养体系,考察其对植物形态和生理生化指标等方面的影响。

在这些实验中,常用的植物有小麦、烟草、豆类等。

1.影响植物发育进程研究发现,咖啡因对植物的生长发育有显著的影响。

在小麦胚芽培养实验中,添加0.01 mM咖啡因后,胚芽发育受到显著延缓,虽然没有导致细胞死亡,但对组织生长和分化有明显影响。

在豆类植物中,咖啡因可以使根须长得更加茂盛,但同时会抑制茎的生长。

2.影响代谢过程咖啡因还可以影响植物代谢过程,包括碳水化合物代谢、氮代谢、脂肪代谢等方面。

在实验中,一般会测定植物体内的酶活性和代谢产物浓度等指标来评价咖啡因对植物代谢的影响。

例如,研究表明,添加0.5 mM咖啡因会显著抑制小麦胚芽中蔗糖合酶和淀粉合酶的活性,并且使蔗糖积累减少,蔗糖/淀粉比值降低。

咖啡与身体代谢咖啡因是否会影响新陈代谢

咖啡与身体代谢咖啡因是否会影响新陈代谢

咖啡与身体代谢咖啡因是否会影响新陈代谢咖啡与身体代谢:咖啡因是否会影响新陈代谢咖啡是一种被广泛饮用的饮料,它含有一种被称为咖啡因的成分。

人们对于咖啡因的影响一直存在争议,尤其是其与身体代谢的关系。

有人认为咖啡因可以促进新陈代谢,而另一些人则认为咖啡因会对新陈代谢产生负面影响。

本文将探讨咖啡因对人体新陈代谢的影响,并通过科学研究对这一问题进行解答。

一、咖啡因的代谢过程咖啡因是一种天然存在于咖啡豆、茶叶和可可豆等食物中的生物碱。

当我们摄入咖啡因后,它会通过胃肠道被吸收进入血液循环系统。

在体内,肝脏会将咖啡因转化为三种主要的代谢产物,即帕拉酚、帕拉酰胺酸和甲咖啡因。

这些代谢产物通过尿液排出体外。

二、咖啡因对能量消耗的影响咖啡因被认为具有一定的能量消耗促进作用。

研究发现,经过摄入咖啡因后,人体的新陈代谢率会得到一定的提升。

这意味着身体在安静状态下消耗的能量会增加。

然而,这种增加的能量消耗并不是持久的。

咖啡因的作用只会维持几个小时,然后逐渐减弱。

三、咖啡因对脂肪氧化的影响脂肪氧化是指脂肪在体内被分解成能量的过程。

一些研究表明,咖啡因可以促进脂肪氧化,从而增加能量消耗。

然而,并非所有的研究结果都支持这一观点。

有一些研究发现,咖啡因对脂肪氧化的影响并不显著。

因此,在这一点上,咖啡因是否能够促进脂肪氧化还需要进一步的研究来证实。

四、咖啡因对血糖代谢的影响血糖代谢是人体内糖分的合成和降解过程。

一些研究发现,摄入咖啡因后,血糖代谢会发生一定的变化。

具体而言,咖啡因可以抑制肝脏中糖原的合成,从而导致血糖水平的下降。

然而,这种影响并不是持久的,而且对于每个人的影响可能会有所不同。

五、咖啡因对身体其他代谢过程的影响除了影响能量消耗、脂肪氧化和血糖代谢外,咖啡因还可能对其他身体代谢过程产生影响。

一些研究发现,摄入适量的咖啡因可以提高运动耐力和肌肉收缩力,从而对身体代谢产生积极影响。

此外,咖啡因还可能抑制食欲,从而减少摄入的热量。

咖啡因对身体代谢的影响

咖啡因对身体代谢的影响

咖啡因对身体代谢的影响咖啡因这一物质作为世界上最常见的刺激剂之一被广泛使用、接受和喜爱,但关于它对身体代谢的影响,人们对其了解尚不完整。

本文将探讨咖啡因对身体代谢的影响,从基础的代谢加速和脂肪氧化到可能的副作用和限制,为读者展示一个全面的视角。

一、咖啡因的作用机制咖啡因是一种神经刺激剂,它通过抑制腺苷受体来发挥作用。

腺苷是一种可以抑制中枢神经系统活动的物质,而咖啡因则能够竞争性地与腺苷受体结合,从而减少腺苷的作用。

这种作用机制使得咖啡因能够增强神经系统的兴奋性,改善警觉度和注意力,提高代谢率。

二、咖啡因对基础代谢率的影响基础代谢是指人体维持生命所需的最低能量消耗。

研究表明,咖啡因能够轻微地增加基础代谢率,从而使人体在静息状态下消耗更多的能量。

这一作用被通过咖啡因对脂肪氧化的刺激来实现。

脂肪氧化是指将脂肪转化为能量的过程,而咖啡因能够增加脂肪氧化的速率,从而帮助人体减少脂肪储存。

三、咖啡因对运动和体力活动的影响咖啡因被广泛应用于体力活动和运动中,因为它能够提高耐力、鼓舞士气并减少疲劳感。

研究表明,适量的咖啡因摄入能够提高运动表现并延缓肌肉疲劳的发生。

这是由于咖啡因对中枢神经系统和肌肉的直接作用,能够增强神经肌肉的连接性,加快神经冲动的传导速度。

四、咖啡因的副作用和限制虽然咖啡因在适量范围内对身体代谢有积极的影响,但过量摄入咖啡因可能带来一些副作用和限制。

首先,咖啡因具有一定的利尿作用,可能导致脱水和电解质紊乱。

其次,过量摄入咖啡因可能会影响睡眠,导致失眠和焦虑。

另外,咖啡因具有一定的上瘾性,长期大量摄入可能引发成瘾和依赖。

因此,人们在摄入咖啡因时应注意适量,并注意自身的反应。

五、咖啡因与个体差异值得注意的是,人们对咖啡因的反应存在差异。

一些人可能对咖啡因非常敏感,甚至少量咖啡因的摄入都会引起心悸和不适感。

而另一些人则对咖啡因较为耐受,需要较高剂量的咖啡因才能感受到明显的刺激作用。

这种差异可能与遗传因素、习惯性摄入和代谢能力有关。

咖啡因与普通人的代谢咖啡因是否会影响新陈代谢

咖啡因与普通人的代谢咖啡因是否会影响新陈代谢

咖啡因与普通人的代谢咖啡因是否会影响新陈代谢咖啡因是被广泛食用的中枢神经系统兴奋剂之一,它能够提高警觉性、增强注意力和促进代谢。

然而,关于咖啡因是否会影响普通人的代谢,学界存在一些争议。

本文将围绕咖啡因与普通人的代谢这一话题展开讨论,解析咖啡因对新陈代谢的可能影响。

一、咖啡因的代谢机制咖啡因是一种天然存在于咖啡、茶叶、可可豆等食物中的化合物。

当咖啡因进入人体后,它会在肠道被迅速吸收,并通过血液进入肝脏。

在肝脏中,咖啡因经过细胞色素P450酶(CYP1A2)的作用被代谢成三种代谢物,即帕沙昔布酮(paraxanthine)、茶碱(theophylline)和可可碱(theobromine)。

这三种代谢物会通过血液分布到全身,并在体内逐渐代谢和排出。

二、咖啡因对基础代谢的影响基础代谢是指人体在静息状态下所消耗的能量,它包括呼吸、循环、细胞新陈代谢等过程。

一些研究表明,咖啡因能够通过刺激中枢神经系统和增加心脏收缩力,提高基础代谢率。

咖啡因还可以诱导细胞内脂肪酸释放和氧化,促进脂肪分解和能量消耗。

这些效应可能会导致基础代谢率的提高,并有助于减少脂肪存储。

三、咖啡因对运动代谢的影响运动代谢是指人体在运动过程中消耗的能量,它包括肌肉收缩、血液循环和呼吸等过程。

咖啡因在运动中被广泛使用,因为它可以提高肌肉收缩力和耐力,延缓疲劳的发生。

此外,咖啡因还可以增强神经肌肉传递、提高肌肉收缩的效率,从而提高运动效果。

这些效应可能会导致运动能力的提高和更高的能量消耗。

四、个体差异对咖啡因代谢的影响虽然咖啡因在普通人体内的代谢方式基本相似,但个体之间的代谢能力可能存在差异。

根据遗传学研究,人类基因组中的CYP1A2基因与咖啡因的代谢能力相关。

具体来说,CYP1A2基因的变异可能导致咖啡因代谢能力的差异。

一些人可能具有更快的咖啡因代谢速度,而另一些人则代谢较慢。

这种个体差异可能会影响咖啡因对新陈代谢的潜在影响。

五、咖啡因摄入量对代谢的影响除了个体差异外,咖啡因摄入量也可能对代谢产生影响。

咖啡因的代谢速度影响咖啡因代谢的因素及个体差异

咖啡因的代谢速度影响咖啡因代谢的因素及个体差异

咖啡因的代谢速度影响咖啡因代谢的因素及个体差异咖啡因是一种常见的中枢神经兴奋剂,广泛存在于咖啡、茶和一些软饮料中。

人体摄入咖啡因后,会经过一系列的代谢反应来将其分解和排出体外。

然而,咖啡因的代谢速度却因人而异。

本文将探讨影响咖啡因代谢速度的因素以及个体差异,并说明其对咖啡因摄入的影响。

一、咖啡因的代谢过程咖啡因在人体内的代谢主要经由肝脏酶系统进行。

首先,肝中的细胞色素P450酶将咖啡因氧化为三种代谢物:帕罗沙咖啡因、3-甲基尿酸和3-甲基黄嘌呤。

然后,这些代谢物再次经过酶的作用,被进一步分解成单甲基尿酸和单甲基黄嘌呤。

最后,这些分解产物被肾脏排出尿液。

二、影响咖啡因代谢速度的因素1. 遗传因素咖啡因的代谢速度与个体的遗传差异密切相关。

研究发现,一种由CYP1A2基因编码的肝脏细胞色素P450酶在咖啡因代谢中起着关键作用。

某些个体可能拥有一种突变的CYP1A2基因,导致该酶的活性降低,从而使得咖啡因代谢速度减慢。

2. 年龄和生理状态年龄和生理状态也会对咖啡因代谢速度产生影响。

研究表明,年轻人的咖啡因代谢速度通常较快,而随着年龄的增长,代谢速度会逐渐减慢。

此外,孕妇和乳母的咖啡因代谢速度也会受到妊娠和哺乳期的影响而下降。

3. 肝功能和药物相互作用肝功能的强弱和药物的相互作用也会对咖啡因代谢速度产生影响。

肝脏是咖啡因代谢的主要器官,若肝功能受损,如肝病或肝炎等情况下,咖啡因的代谢速度将减慢。

同时,一些药物,尤其是调节肝脏酶的药物,如抗癫痫药物和抗感染药物,也可能干扰咖啡因的代谢过程。

三、个体差异对咖啡因影响的具体表现1. 长时间清醒效应咖啡因作为一种中枢神经兴奋剂,可以提供一定程度的清醒效果。

然而,由于个体差异的存在,有些人对咖啡因摄入后清醒效应强烈而持久,而其他人则可能感觉到较轻微或短暂的影响。

2. 对睡眠的影响咖啡因摄入后,一部分人可能会出现入睡困难、睡眠质量下降等现象,而其他人则不受影响。

这是因为咖啡因会阻碍腺苷受体的激活,进而抑制睡眠信号的传递,从而影响个体的睡眠。

咖啡与药物代谢咖啡因对药物代谢和药效的影响

咖啡与药物代谢咖啡因对药物代谢和药效的影响

咖啡与药物代谢咖啡因对药物代谢和药效的影响咖啡与药物代谢:咖啡因对药物代谢和药效的影响咖啡是一种广泛饮用的饮料,也是许多人在一天中开始自己的早晨的首选。

它含有一种被广泛研究的化学物质:咖啡因。

咖啡因对人体有许多影响,其中之一便是对药物的代谢和药效产生的影响。

本文将探讨咖啡因对药物代谢及药效的具体影响机制。

一、咖啡因的代谢途径咖啡因主要通过肝脏代谢,将其转化为三种代谢产物:帕沃脱铃(paraxanthine)、茶碱(theobromine)以及尿苷(uric acid)。

这三种代谢产物均是通过细胞色素P450酶系统在肝脏中进行代谢的。

二、咖啡因对药物代谢的影响1. 细胞色素P450酶激活咖啡因能够激活细胞色素P450酶系统,进而促进其他药物的代谢。

这意味着,咖啡因的摄入可能加快其他药物的消除速度,从而减少它们的药效。

例如,苯妥英和戊巴比妥是两种常用的抗癫痫药物,它们的代谢被咖啡因的存在所加快。

因此,如果同时服用这些抗癫痫药物和含有咖啡因的饮料,药效可能减弱。

2. 咖啡因抑制酶系统然而,并非所有的药物在咖啡因的存在下会被更快地代谢。

有一些药物的代谢受到咖啡因的抑制。

最突出的例子是氨茶碱,它是一种用于治疗哮喘和慢性阻塞性肺疾病的药物。

咖啡因能够竞争性地抑制氨茶碱的代谢,导致其在体内的浓度增加,进而可能引发药物中毒。

因此,在使用氨茶碱的同时饮用含有咖啡因的饮料应当谨慎。

三、咖啡因对药物药效的影响1. 咖啡因增强药效一些研究表明,咖啡因能够增强某些药物的疗效。

例如,许多非处方止痛药中都含有咖啡因成分,它们被认为在不同程度上增强了药物的镇痛作用。

此外,咖啡因还能够增强阿司匹林和其他非甾体抗炎药物的抗血小板聚集作用。

这对于降低血栓形成和心脏病发作的风险具有一定的意义。

2. 咖啡因减弱药效然而,咖啡因并不总是对药物的药效产生增强作用。

有一些药物的药效在咖啡因的存在下可能会减弱。

例如,咖啡因与奥美拉唑(一种抑制胃酸分泌的药物)共同使用时,咖啡因可降低奥美拉唑的吸收率。

咖啡调整脂肪代谢的原理

咖啡调整脂肪代谢的原理

咖啡调整脂肪代谢的原理咖啡调整脂肪代谢的原理主要与咖啡中的咖啡因成分有关。

咖啡因是一种天然的生物碱,存在于咖啡豆中,并且广泛分布于茶叶、可可、某些软饮料以及一些药物中。

咖啡因是一种兴奋剂,它可以刺激中枢神经系统,并具有一定的生理活性。

一方面,咖啡因可以通过刺激交感神经系统,促进脂肪酸的分解。

在人体内,脂肪酸会被储存为甘油三酯的形式。

当我们需要能量时,咖啡因可以激活交感神经系统的β-肾上腺素能受体,进而刺激脂肪细胞中的酶活性,促使甘油三酯分子分解为甘油和脂肪酸。

这些脂肪酸可以被释放进入血液循环,然后被运送到肌肉细胞等组织中,并用于能量代谢。

因此,通过刺激脂肪酸的分解,咖啡因可以增加脂肪的氧化和消耗,从而调整脂肪代谢。

另一方面,咖啡因也可以增加体内的能量消耗。

研究发现,咖啡因能够提高基础代谢率(BMR),即人体在静息状态下所消耗的能量。

BMR的增加意味着人体在平时的代谢过程中会消耗更多的热量。

同时,咖啡因还可以增强运动时的脂肪氧化能力,即在进行运动时更多地利用脂肪作为能量来源。

这可能是由于咖啡因引起的增加的肾上腺素分泌所致。

肾上腺素可以刺激脂肪酸的氧化,促进脂肪的消耗。

此外,咖啡因还能通过其他方式影响脂肪代谢。

例如,咖啡因可以促进胰岛素敏感性,提高胰岛素的效应。

胰岛素是一种重要的激素,它能够促进脂肪合成和抑制脂肪的分解,在胰岛素敏感性增强的情况下,脂肪的代谢会更加高效。

此外,咖啡中还包含一些其他活性成分,如氯原酸和咖啡酸。

研究表明,这些物质可能具有抗氧化和抗炎作用,可以减轻脂肪细胞的炎症反应,改善脂肪组织的代谢状态。

需要注意的是,咖啡对脂肪代谢的影响是有限的,并不能单凭喝咖啡就能减肥。

脂肪代谢是一个复杂的过程,受到很多因素的影响,如遗传、饮食和运动等。

咖啡的作用只是其中的一部分,而且个人之间可能会有差异。

因此,在追求良好的脂肪代谢时,维持健康的饮食习惯和适量的运动仍然是最重要的。

综上所述,咖啡调整脂肪代谢的原理主要包括促进脂肪酸的分解和利用、增加能量消耗和提高胰岛素敏感性等方面的作用。

咖啡因对人体的影响与作用

咖啡因对人体的影响与作用

咖啡因对人体的影响与作用咖啡因是一种广泛存在于咖啡、茶、可可和软饮料等食物和饮料中的天然物质。

它是世界上最广泛使用的神经兴奋剂之一,被人们广泛使用以提神醒脑和增加注意力。

然而,咖啡因对人体的影响与作用远不止于此。

本文将探讨咖啡因的影响和作用,包括对身体、大脑、心血管系统、代谢和睡眠等方面的影响。

一、咖啡因对身体的影响咖啡因可以暂时提高身体的新陈代谢,增强肌肉的收缩和推动。

经过摄取咖啡因后,许多人会感到精力充沛和体力增加。

这也是为什么许多人在进行长时间的体力活动前会摄取咖啡因。

此外,咖啡因还有助于促进消化,减轻疼痛症状,例如头痛和肌肉疼痛。

二、咖啡因对大脑的影响咖啡因是一种神经系统兴奋剂,它可以通过影响大脑中的化学物质来提高警觉性和注意力。

摄入适量的咖啡因后,人们通常会感到更加清醒和专注。

这也是为什么许多人习惯在早晨醒来后喝咖啡的原因。

然而,摄入过量的咖啡因可能导致焦虑、不安和失眠等负面影响,因此应适量摄取咖啡因以避免副作用。

三、咖啡因对心血管系统的影响咖啡因可以通过扩张血管和增加心脏的收缩力来提高心脏功能和血液循环。

适量的咖啡因摄入被认为对心血管系统的健康有益。

然而,摄入过量的咖啡因会导致心率加快、心悸和高血压等问题。

对于那些已经存在心血管疾病的人来说,过量的咖啡因摄入可能会带来更严重的影响,因此应遵循适量摄取的原则。

四、咖啡因对代谢的影响咖啡因可以加速代谢和脂肪氧化,从而促进脂肪分解和能量消耗。

这也是为什么许多减肥产品中都含有咖啡因的原因之一。

然而,虽然咖啡因可能有助于短期减肥,但其长期效果尚存争议。

而且,过量的咖啡因摄取可能导致胃部不适、恶心和腹泻等副作用,因此在减肥过程中仍需注意摄取量。

五、咖啡因对睡眠的影响咖啡因可以抑制腺苷受体,在大脑中减少腺苷的活性。

腺苷是一种可以促进睡眠和放松的化学物质。

因此,摄取过量的咖啡因可能会导致失眠和睡眠质量下降。

为了保持良好的睡眠,尤其是在晚上,应适量摄入咖啡因,或在晚间避免咖啡因的摄取。

咖啡与代谢的关系

咖啡与代谢的关系

咖啡与代谢的关系咖啡是人们日常生活中常见的饮品,许多人都喜欢在早晨醒来后喝一杯咖啡,以提神醒脑。

此外,咖啡还被一些人视为促进代谢的食物。

那么,咖啡与代谢之间是否存在一定的关系呢?本文将探讨咖啡对代谢的影响,并介绍一些与该主题相关的研究。

一、咖啡中的成分对代谢的影响咖啡作为一种含有多种活性成分的饮品,其中最主要的成分是咖啡因。

咖啡因是一种强效的中枢神经系统兴奋剂,它可以刺激神经传导,提高注意力和警觉性。

此外,咖啡中还含有丰富的抗氧化物质,如糖醛酸和多酚类化合物。

这些成分被认为对身体的代谢过程具有一定的影响。

1. 咖啡因对代谢的影响咖啡因可以通过激发神经系统,加速新陈代谢过程。

研究表明,咖啡因的摄入可以增加能量代谢率,即使在静息状态下也能显著提高基础代谢率(BMR)。

这意味着咖啡因的摄入可以促使身体燃烧更多的卡路里,从而帮助人们维持体重。

此外,咖啡因还被证明具有一定的脂肪氧化作用。

研究发现,咖啡因摄入可以促使脂肪细胞内的脂肪酸通过氧化生成能量,从而减少脂肪的蓄积。

这一发现表明咖啡因可能在脂肪代谢中起到积极的作用。

2. 抗氧化物质对代谢的影响咖啡中的抗氧化物质具有显著的抗氧化活性,可以帮助清除自由基,减少氧化应激对身体的负面影响。

研究表明,抗氧化物质的摄入可以改善胰岛素敏感性,促进葡萄糖的利用,并减少胰岛素抵抗。

胰岛素是调节血糖水平的关键激素,胰岛素抵抗是2型糖尿病的主要病理基础之一。

抗氧化物质可以减轻胰岛素抵抗的程度,有助于维持血糖稳定,并预防糖尿病的发生。

二、咖啡对代谢相关疾病的影响除了对代谢过程的直接影响外,咖啡还被发现与一些代谢相关疾病的风险有关。

1. 咖啡与糖尿病多项研究表明,适量的咖啡摄入可以降低患2型糖尿病的风险。

一项对48万人的研究发现,每天摄入咖啡的量与患糖尿病的风险呈负相关。

这可能是由于咖啡中的抗氧化物质和咖啡因对胰岛素敏感性的改善所致。

2. 咖啡与肥胖虽然咖啡因可以提高代谢率并促进脂肪氧化,但研究表明,大量摄入咖啡可能与肥胖风险的增加相关。

咖啡与代谢率的影响

咖啡与代谢率的影响

咖啡与代谢率的影响咖啡是一种广泛食用的饮料,它被许多人用来提神和保持警觉。

除了其提神作用外,咖啡还被认为能够影响人体的代谢率。

本文将探讨咖啡对代谢率的影响,并分析其中的科学原理。

一、咖啡对代谢率的提升作用许多研究表明,咖啡中的咖啡因成分能够促进代谢的加速。

咖啡因可以刺激中枢神经系统,从而增加人体的能量消耗和脂肪氧化。

研究人员发现,摄入适量咖啡因后,细胞内的脂肪酸可以更快地被氧化,进而提高基础代谢率。

此外,咖啡因还能够刺激肌肉收缩,增加运动时的能量消耗,进一步促进代谢。

二、咖啡对葡萄糖代谢的影响除了对脂肪代谢的影响外,咖啡还可以影响人体对葡萄糖的代谢。

研究发现,适量的咖啡因摄入可以提高葡萄糖的利用率,并减少葡萄糖的产生。

这意味着咖啡可以帮助调节血糖水平,对于糖尿病等代谢性疾病的防治具有一定的潜力。

三、咖啡对脂肪代谢的影响咖啡中的咖啡因与其他成分的结合可以促进脂肪酸的氧化,从而降低体内脂肪的积累。

此外,咖啡中还含有一些抗氧化物质,如氯原酸和咖啡酸等,它们具有抗氧化和消炎的作用,可以帮助减少脂肪组织的炎症反应,进一步促进脂肪代谢。

四、咖啡对体温和能量消耗的影响咖啡因的摄入可以增加人体的热量产生,并提高体内的基础代谢温度。

研究显示,摄入适量咖啡因后,人体的体温会稍微升高,从而增加了能量的消耗。

这也部分解释了为什么喝咖啡可以让人感到更加清醒和有精力。

五、咖啡对代谢率的时间依赖性咖啡的代谢率影响与摄入的时间密切相关。

研究发现,咖啡因的代谢作用在摄入后30分钟内达到峰值,随后逐渐减弱。

因此,如果希望通过咖啡来提高代谢率,建议选择在需要提神和活力的时候饮用咖啡,以保证其最大效果。

六、咖啡摄入的适量原则尽管咖啡对代谢率有一定的促进作用,但过量摄入咖啡可能会引起一系列不良反应,如失眠、心悸、消化不良等。

因此,适量摄入咖啡是保持健康的关键。

根据研究,每天摄入300-400毫克的咖啡因是相对安全的范围。

但对于孕妇、儿童和有心脏病等慢性疾病的人群,应谨慎控制咖啡的摄入量。

咖啡因 吸收 代谢

咖啡因 吸收 代谢

咖啡因的吸收和代谢引言咖啡因是一种广泛使用的中枢神经系统刺激剂,被广泛用于提神醒脑和增加警觉性。

了解咖啡因的吸收和代谢过程对于我们合理使用咖啡因和了解其对身体的影响非常重要。

本文将详细介绍咖啡因的吸收和代谢过程。

咖啡因的来源咖啡因存在于多种食物和饮料中,其中最常见的来源是咖啡、茶、可可和软饮料。

咖啡因也可以以添加剂的形式存在于一些药物和能量饮料中。

咖啡因的吸收咖啡因在消化道中被吸收并迅速进入血液循环系统。

主要的吸收部位是胃和小肠。

吸收速度取决于多个因素,包括咖啡因的来源、剂量和个体差异。

吸收速度的影响因素1.咖啡因的来源:不同食物和饮料中咖啡因的含量不同,从而影响了吸收速度。

例如,咖啡中的咖啡因吸收速度较快,而茶中的咖啡因吸收速度较慢。

2.剂量:剂量越高,吸收速度越快。

但是,咖啡因的吸收速度并不会随着剂量的增加而无限增加。

一旦达到一定剂量,吸收速度将变得饱和。

3.个体差异:每个人的身体代谢和消化系统都不同,因此对咖啡因的吸收速度也会有所差异。

吸收过程咖啡因在胃和小肠中以游离分子的形式吸收。

它能够通过细胞膜渗透进入血液循环系统。

一旦进入血液,咖啡因会迅速传播到全身各个组织和器官,包括大脑。

咖啡因的代谢咖啡因主要通过肝脏进行代谢。

肝脏中的酶系统将咖啡因转化为代谢产物,最终被排出体外。

代谢途径咖啡因的代谢主要通过三种途径进行:1.细胞色素P450酶系统:这是咖啡因主要的代谢途径。

肝脏中的CYP1A2和CYP2E1酶将咖啡因转化为代谢产物,包括帕拉甘(paraxanthine)、帕拉甘酸(paraxanthine acid)、帕拉甘酚(paraxanthine phenol)等。

2.甲基化代谢:肝脏中的酶系统将咖啡因转化为甲基化代谢产物,包括三甲基尿酸(trimethyluric acid)和三甲基黄嘌呤(trimethylxanthine)。

3.氧化代谢:少量的咖啡因通过氧化代谢途径进行代谢,最终转化为尿酸(uric acid)。

咖啡与代谢率的关系及建议

咖啡与代谢率的关系及建议

咖啡与代谢率的关系及建议随着现代生活的快节奏和工作压力的增加,很多人倾向于通过喝咖啡来提升精神和保持清醒。

咖啡因被认为是提神醒脑的良品,但同时也引发了对咖啡与代谢率之间关系的研究和讨论。

本文将探讨咖啡与代谢率之间的关系,并给出一些建议。

1. 介绍咖啡对代谢率的影响咖啡中的主要成分咖啡因是一种能够刺激中枢神经系统的化学物质。

咖啡因能够提高人体的代谢率,促使心率和血压升高,从而加速能量的消耗。

此外,咖啡因还能影响神经系统,改善注意力和警觉性,增强身体的活动能力和运动表现。

2. 咖啡对脂肪代谢的影响研究表明,咖啡因能够促进脂肪酸的氧化和分解,增加脂肪的代谢速率。

这意味着喝咖啡可以帮助身体更有效地燃烧脂肪,有助于减少体重和改善体脂肪含量。

然而,这种效果通常是暂时的,并且因人而异。

长期饮用咖啡可能会对代谢产生适应性,导致咖啡因的效果减弱。

3. 咖啡对血糖代谢的影响咖啡因还被发现能够增强胰岛素的敏感性,帮助控制血糖水平。

研究表明,适量饮用咖啡可以降低2型糖尿病的风险,并有助于改善已经患有该病的人的血糖控制。

然而,对于那些已经有血糖控制问题的人来说,过量饮用咖啡可能会导致血糖波动,甚至加重糖尿病的症状,因此应当适度饮用。

4. 咖啡的其他效果和注意事项除了影响代谢率和血糖代谢外,咖啡还具有其他一些效果。

例如,咖啡因能够改善大脑的认知和记忆能力,并提高警觉性。

此外,饮用咖啡还能促进胃肠蠕动,有助于消化和排便。

然而,咖啡因也具有一定的副作用,例如失眠、焦虑、心跳加快等。

因此,在饮用咖啡时需要注意适量,并根据个人情况决定是否适合饮用。

基于以上对咖啡与代谢率关系的分析,我们给出以下几点建议:1. 适量饮用咖啡:在日常生活中可以适量饮用咖啡,以获得提神和改善注意力的效果。

一般建议每天饮用2-3杯为宜。

2. 避免过量饮用:过量饮用咖啡可能导致副作用,如失眠、焦虑等。

个体差异较大,因此需要根据自身情况调整饮用量。

3. 注意饮用时间:避免在睡前饮用咖啡,以免影响睡眠质量。

咖啡因的中毒、检测及其应用研究进展

咖啡因的中毒、检测及其应用研究进展

咖啡因的中毒、检测及其应用研究进展咖啡因是茶叶、咖啡豆等天然植物中常见的一种黄嘌呤类生物碱化合物,主要分布于植物的幼嫩组织部位,化学式为CSH10N402,化学名为l,3,7-三甲基黄嘌呤(137X)山。

咖啡因纯品为强烈苦味的白色粉状物,常用于治疗神经衰弱和昏迷复苏,是世界上使用最为广泛的精神活性药物,若长期或大剂量摄入咖啡因会对人体中枢神经系统造成损害,引发心脏病和高血压,且咖啡因具有成瘾性,一旦停用会出现浑身困乏疲软、精神萎顿等各种戒断症状,因此被列入国家管制的精神药品范围。

此外,咖啡因也是国际奥委会禁用物质中受管制药物之一。

目前,咖啡因类制剂的使用越来越广泛,常用的咖啡因制剂有感冒灵胶囊、复方氨酚烷胺片、氨基比林咖啡因片等。

含咖啡因的饮料已经成为人们日常生活中补充能量和抵抗疲劳的主要产品,大多数功能性饮料中均含有咖啡因。

成年人口服咖啡因后,吸收快而完全,生物利用度近100%,大量饮用很可能成瘾甚至中毒死亡。

近些年,由于摄入过量咖啡因造成的急诊抢救、死亡案例日益增多。

国内外有关咖啡因的中毒案件也有零星报道[2-3]。

饮入过多能量饮料会导致失眠、精神紧张、头痛、焦虑、血压升高、心跳加快、癫痫发作,当与乙醇混用时后果更为严重。

咖啡因的中毒及检测一直备受人们关注,在食品安全研究以及法医鉴定中均具有重要的意义。

本文就咖啡因的体内代谢、毒理作用、检测方法及其应用方面进行综述,以期为咖啡因中毒的法医学鉴定和临床诊治提供参考。

1 药理及毒理作用1.1 药理作用咖啡因具有较强的中枢兴奋作用,临床主要用作中枢兴奋药,在机体的多个系统中发挥着重要的作用。

其中对心血管具有正性作用,小剂量便能产生心率增快、血压升高等作用[6-7],还能引起促肾上腺皮质激素和皮质醇合成的增加。

在消化系统方面,可通过兴奋中枢神经系统的迷走中枢,刺激迷走神经胃支,从而引起胃泌酸增加和胃腺分泌亢进,也会刺激胃肥大细胞释放组胺,进而造成胃壁细胞泌酸增加。

咖啡因 吸收 代谢

咖啡因 吸收 代谢

咖啡因吸收代谢咖啡因是一种广泛存在于多种食物和饮料中的生物碱,以其提神醒脑的作用而为人们所熟知。

了解咖啡因在人体内的吸收和代谢机制对于理解其生物学效应和安全性具有重要意义。

本文将深入探讨咖啡因的吸收和代谢过程,包括吸收的途径、代谢酶以及影响因素。

1. 咖啡因的来源咖啡因主要存在于咖啡、茶叶、可可豆和一些软饮料中。

这些食物和饮料是人们日常生活中咖啡因摄入的主要来源。

2. 吸收途径咖啡因主要通过口服途径被摄入,其吸收过程涉及以下几个方面:2.1 胃肠道吸收咖啡因在胃肠道内迅速被吸收。

胃酸可促进咖啡因的吸收,而胃内的食物可能减缓吸收速度。

大部分咖啡因在胃肠道内即被吸收,其在血液中的浓度在摄入后30分钟至2小时内达到峰值。

2.2 组织吸收除了胃肠道吸收外,咖啡因还可以通过其他组织(如口腔黏膜)的吸收进入血液循环,尤其是在咀嚼咖啡豆或口含含咖啡因的产品时。

3. 代谢酶咖啡因在体内主要通过肝脏中的细胞色素P450家族的酶来进行代谢。

其中,CYP1A2是负责咖啡因代谢的关键酶。

咖啡因在肝脏中被转化为三种代谢产物:帕拉甲基咖啡因、异甲基咖啡因和甲基尿嘧啶。

4. 影响因素4.1 遗传因素个体对咖啡因的代谢能力存在差异,这与CYP1A2基因的多态性有关。

一些人具有较高的咖啡因代谢能力,而另一些人则较低。

4.2 年龄和性别儿童和老年人通常对咖啡因的代谢较慢,而女性在排卵期间的代谢速率可能较男性更慢。

4.3 药物相互作用一些药物可以影响咖啡因的代谢。

例如,抗抑郁药物和口服避孕药可能减缓咖啡因的代谢,而肝素和苯妥英等药物可能加速咖啡因的代谢。

5. 生物学效应咖啡因的生物学效应主要与其对中枢神经系统的兴奋作用有关。

它能够增强警觉性、提高注意力和缓解疲劳感。

然而,高剂量的咖啡因摄入可能导致失眠、心悸和神经过敏等不良反应。

结论咖啡因的吸收和代谢是一个复杂的过程,受到多种因素的调控。

了解这些过程对于合理使用咖啡因、避免其滥用以及了解个体对咖啡因的反应具有重要意义。

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包括利尿、刺激心血管系统、舒张平滑肌、增加腺体
分泌(Shively等.1985)。37X的代谢主要由
CYPlA2参与,几乎占86%,部分由CYP2E1完成, 其半衰期为7.2~11.5小时,37X血浆和肾清除率 分别为46%和67%,吸烟人群中血浆清除率一般高 于非吸烟人群33%左右(Shively等.1985,Rostami- Hodjegan等.1986,Lelo等.1986,Birkett等.1985,
酰转移酶参与芳香胺和肼类物质包括2一氨基芴、4. 氨基联苯以及联苯胺的代谢,外源性的毒物以及临
床用药包括异烟肼、氨苯砜、普鲁卡因胺、磺胺二甲
基嘧啶等,因此N-乙酰化反应可以改变药物活性及 降解致癌物质。在咖啡因所有开环的代谢产物中, AFMU及其降解产物AAMU在定量上均具有重要 的地位,而N.乙酰转移酶是影响AFMU生成的主要 代谢酶(Kilbane等.1992)。 (四)黄嘌呤氧化酶(XO)XO(xanthine
玲雾也


姆量撼‰捞 趣嚣譬描 啦加挚始
图1咖啡因的丰要代谢途径以及参与的主要代谢酶 若同一代谢途径上有多种酶参与,列在最上的药物代谢酶则为主要代谢酶;“?”代表不明中间代谢产物;咖啡因及其代谢 产物的简写说明:137X:咖啡因;13X:胆茶碱;17X:副黄嘌呤;37X:可可碱;lx:l・甲基嘌呤;3X:3.甲基嘌呤;7X:7-甲基嘌 呤;137U:l,3,7-三甲基尿酸;13U:1,3-二甲基尿酸;17U:1,7-二甲基尿酸;37U:3,7-二甲基尿酸;1U:1一甲基尿酸;3U:3-甲 基尿酸;7U:7-甲基尿酸;AFMU:5-乙酰氨基.6-甲羧基氨基-3一甲基尿嘧啶;AAMU:5-乙酰氨基_6・氨基.3・甲基尿嘧啶;
dase)参与了1x到lu的生成,这是没有争议的事 实。然而不管是从137X、37X或13X来源的3X,均 不代谢为3U(Krul等.1998)。 (五)CYP3A CYP3A是人体最为重要的药物
等.1980,Klebanoff等.1998)。17X的代谢速度与
其生成速度相当,相对血浆咖啡因而言,一天中17X
的波动水平和变异程度较小,血浆中17X的降解速
度比咖啡因要慢,通常服药后8—10小时,17X的血 药浓度超过咖啡因水平(Arnaud等.1993)。另外两
Gates等.1999)。代谢产物13X结构与咖啡因也相
N。O:,化学名为l,3,7-三甲基黄嘌呤或3,7一二氢一1,
3,7三甲基.1 H-嘌呤一2,6一二酮…。自从人们认识到 咖啡因的用途以来,咖啡因就被人为添加到多种食 品、饮料和药物中,咖啡因与人类健康息息相关,并 在人们生活中占有不可替代的地位。咖啡因适度地 使用有祛除疲劳、兴奋神经的作用,临床上用于治疗 神经衰弱和昏迷复苏。但是,大剂量或长期使用也 会对人体造成损害,特别是其成瘾性,一旦停用会出 现精神萎顿、浑身困乏疲软等各种戒断症状,虽然其 成瘾性较弱,戒断症状也不十分严重,但由于药物的 耐受性而导致用药量不断增加时,咖啡因就不仅作 用于大脑皮层,还能直接兴奋延髓,引起阵发性惊厥 和骨骼震颤,损害肝、胃、肾等重要内脏器官,诱发呼 吸道炎症、妇女乳腺瘤等疾病,甚至导致吸食者下一 代智能低下,肢体畸形,因此也被列入受国家管制的
CHEN Yao.ZHOU
Hong—Hao(Institute ofClinical
Abstract
Pharmacology,Central South University,Changsha410078,China)
tea
Caffeine。a kind of alkaloid。extracted from
近,仅少一个7-N一甲基,其药理活性相近于咖啡因 和37X,但是毒性作用却强于二者,毒性作用比咖啡 因持续时间长3~9小时,但是个体间变异却比较大 (Stavric等.1988)。13X通过肝肾代谢清除,主要代
个主要代谢产物37X和13X在体液及脐带血中就
能被检测到,它们的半衰期相对较长。37X是咖啡 因的主要活性代谢产物,约50%的37X在8—12小
碱,7%),分别由药物代谢酶CYPlA2和CYP2E1催
化完成;13X进一步经3-N.脱甲基化生成1X(1一甲 基嘌呤);17X和1x进一步经C.8一羟基化分别生成 17U和1U,这两步反应分别由CYP2A6和黄嘌呤氧 化酶(xanthine oxidase)催化完成∞J。咖啡因及其代 谢途径详见图l。
N一乙
高度相关,13X血浆浓度偏高将导致代谢清除率降
低并增加肾脏清除率。13X的清除、代谢、排泄,类 似于咖啡因,均存在较大的个体差异。常见外源性 的影响因素包括:吸烟、病毒感染、心、肝疾患、妊娠、 饮食和合并用药,这些因素均影响13X的代谢和排 泄,如吸烟增加其代谢和排泄,怀孕则降低其代谢清 除,可以导致13X在体内的聚积,而胎儿和新生儿 缺少代谢13X的酶,完全依赖于肾脏的排泄,容易 发生咖啡因中毒”1。 二、参与咖啡因代谢的酶 在咖啡因代谢的途径中,有多种药物代谢酶参 与,主要的药物代谢酶归纳如下: (一)CYPlA2 CYPlA2是细胞色素P450氧化
时,会经过首过消除效应,主要由分布在肠壁和肝脏
的细胞色素P450(CYP450)酶作用,之后再进入全 身大循环。因为咖啡因首过消除效应较弱,所以咖 啡因经吸收后,能完全地进入全身组织并且自由通 过血.脑、胎盘、血.睾屏障(Miners等.1996)。咖啡 因系统平均清除率约为150ral/rain,半衰期为2— 4.5小时(Lelo等.1986),有的个体则长达12小时。 咖啡因隔夜一般就会被肝脏代谢清除,只有不到 5%的咖啡因以原形通过肾脏排泄(Devoe等. 1993)。
xan-
thine oxidase.Methods for detection of caffeine and its metabolites have been improved steeply.In brief.
caffeine
has been paid close attention due
to
its intimate connection with human health
as
well
as
iIs im.
portance in application in scientific research. Key words
caffeine;drug
metabolism;metabolic enzymes
咖啡因(caffeine)是从茶叶、咖啡果中提取出来 的一种生物碱,纯品咖啡因为白色、强烈苦味的粉状 物。咖啡因属甲基黄嘌呤生物碱,化学式为c。Hm
精神药品范围嵋J。 一、咖啡因体内代谢过程 咖啡因口服后主要在胃肠道快速而完全的吸 收,约在15—60分钟达峰值浓度,峰值可持续到 120分钟,胃排空延迟是导致峰值变异的主要原因 (Benowitz.1990)。当咖啡因由小肠进入门脉循环
and coffee fruit。iS commonly used in the
treatment of neurasthenia and for coma recovery.The metabolic process of
caffeine
in vivo is complex.
Fifteen kinds of metabolites have been found.and the enzymes involved in the metabolic processes have also been confirmed.The urinary
CYPlA2:细胞色素P4501A2;CYP2A6:细胞色素P4502A6;CYP2E1:细胞色素P4502E1;CYP3A4/5:细胞色素P4503A4/5;
NAT2:N一乙酰转移酶;XO:黄嘌呤氧化酶
17X为主要代谢产物之一,分子结构与咖啡因 相近,在血尿标本中很容易被检测,几乎60%的 17X是以原型从尿中排泄(Lelo等.1986,Amaud
caffeine
metabolites ratios
are
commonly used in the assessment of
ac—
tivities of drug metabolizing enzymes,mainly including CYPl A2,CYP2A6,N-acetyhransferase and
生理型堂进屋垫!Q生箜!!鲞筮兰魍
咖啡因体内代谢及其应用的研究进展母
陈尧周宏灏△
(中南大学临床药理研究所,长沙410078)
摘要
咖啡因是从茶叶、咖啡果中提取出来的一种生物碱,常用于治疗神经衰弱和昏迷复苏。咖啡
因体内代谢过程复杂,现已发现咖啡因的15种代谢产物,参与代谢过程的酶类也被逐一证实。尿
液咖啡因代谢产物比率(UCMRs)常用于多种药物代谢酶活性的评估,主要包括CYPIA2、CYP2A6、
oxi—
酶的一个亚家族,约占肝脏CYP450s酶含量的 13%,参与咖啡因、华法林、茶碱、普萘洛尔、美西律、 维拉帕米、硝苯地平、他克林、丙咪嗪、氯丙咪嗪、阿 米替林、氟伏沙明和氯氮平等20多种临床常用药物 的代谢一J。CYPIA2也参与外源性物质的代谢,介 导许多前致癌原或前毒性物质的体内激活,同时也 代谢解毒一些有害物质。CYPlA2的活性能被吸 烟、多环芳香烃及药物(如奥美拉唑、卡马西平)诱 导,也可被喹诺酮类抗生素和口服避孕药抑制帕J。 CYPlA2是参与咖啡因初级代谢过程的主要代 谢酶,CYPlA2催化咖啡因1.N-和7一N一脱甲基化反 应,此外CYPlA2还参与了咖啡因几个次级代谢产 物的生成。CYPl A2同样也参与了代谢产物17X、 37X和13X的N7、N3和N1位脱甲基反应,分别生 成IX、7X和3X。此外,CYPlA2还可能参与了 17X、37X和13X 8.羟化反应,分别生成17U、37U和 13U。此外,其他药物酶如CYP2A6、2El、3A4也在 二甲基尿苷代谢产物的生成中发挥重要作用(Fuhr 等.1992,Tang等.1994,Robson等.1988)。 (--)CYP2A6 CYP2A6是细胞色素酶P450家 族中的重要成员之一,完成整个CYP450家族代谢 任务的约3%。许多外源性物质包括药物(如香豆 素、丙戊烷、氟烷等)、前致癌原(如亚硝胺、尼古丁、 黄曲霉素Bl等),以及其他一些化学物质均通过 CYP2A6进行生物转化。同时,CYP2A6也是尼古丁 的主要代谢酶,CYP2A6的活性与个体吸烟行为以 及吸烟数量相关¨J。 CYP2A6基因突变导致CYP2A6酶活性的降低 与多种肿瘤疾病存在负相关,例如肺癌旧.9 J、结肠
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