咖啡因（Caffeine ）是從茶葉、咖啡果中提煉出來的一種生物堿，適度地使用有祛除疲勞、興奮神經(jīng)的作用，臨床上用于治療神經(jīng)衰弱和昏迷復(fù)蘇。但是，大劑量或長期使用也會對人體造成損害，特別是它也有成癮性，一旦停用會出現(xiàn)精神萎頓、渾身困乏疲軟等各種戒斷癥狀，雖然其成癮性較弱，戒斷癥狀也不十分嚴(yán)重．但由于藥物的耐受性而導(dǎo)致用藥量不斷增加時，咖啡因就不僅作用于大腦皮層，還能直接興奮延髓，引起陣發(fā)性驚厥和骨骼震顫，損害肝、胃、腎等重要內(nèi)臟器官，誘發(fā)呼吸道炎癥、婦女乳腺瘤等疾病，甚至導(dǎo)致吸食者下一代智能低下，肢體畸形。因此也被列入受國家管制的精神藥品范圍。 濫用咖啡因通常也有吸食和注射兩種形式，其興奮刺激作用及毒副反應(yīng)、癥狀、藥物依賴性與苯丙胺相近。 我國巳破獲多起境內(nèi)外販毒分子互相勾結(jié)把咖啡因走私出境到“金三角”地區(qū)的案件。目前我國咖啡因的合法生產(chǎn)大于合法需求，流人非法渠道的情況較為嚴(yán)重。化學(xué)性質(zhì) 咖啡因?qū)儆诩谆S嘌呤的生物堿。純的咖啡因是白色的，強烈苦味的粉狀物。它的化學(xué)式是C8H10N4O2。它的化學(xué)名是1,3,7-三甲基黃嘌呤或3,7-二氫-1,3,7三甲基-1H-嘌呤-2,6-二酮。分子量，194.19物理性質(zhì) 白色粉末或六角棱柱狀結(jié)晶, 熔點 238°, 178°, 升華。1g溶于46ml水、5.5ml 80°的水、1.5ml沸水、66ml乙醇、22ml 60°的乙醇、50ml 丙酮及5.5ml 氯仿等。IRνmax cm -1: 3100, 2970, 1700, 1660, 1550, 1480, 1360, 1240, 1020, 980, 750, 610; UVλMeOHmax nm (ε): 272(8510); NMR (CDCl3) δ: 3.4, 3.6, 4.0, 7.6; MSm/e: 194 (100), 67 (66), 109 (66), 55 (44), 82 (39), 42 (28), 40 (18), 41 (16)[1]。歷史 早在石器時代 ，人類已經(jīng)開始使用咖啡因。早期的人們發(fā)現(xiàn)咀嚼特定植物的種子、樹皮或樹葉有減輕疲勞和提神的功效。直到很多年以后，人們才發(fā)現(xiàn)使用熱水泡這些植物能夠增加咖啡因的效用。許多文化都有關(guān)于遠古時期的人們發(fā)現(xiàn)這些植物的神話。 根據(jù)一個古老的蒙古神話，大約公元前3000年的中國皇帝神農(nóng)氏，在一次偶然的機會下，發(fā)現(xiàn)當(dāng)有的樹葉飄進沸水中會產(chǎn)生一種芳香且提神的飲品 。一本古老的關(guān)于茶的著作陸羽《茶經(jīng)》中也提到了神農(nóng)氏的名字。 咖啡早期的歷史十分朦朧，不過一個流傳廣泛的神話能讓我們回溯到阿拉伯咖啡的發(fā)源地埃塞俄比亞。根據(jù)這個神話，一個名叫卡迪的牧羊人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)山羊食用了咖啡灌木上的漿果時會變得興奮異常并且在夜里失眠，山羊也會不斷地再次食用該漿果，體驗相同的活力。最早的有關(guān)咖啡的書面記載可能是9世紀(jì)波斯醫(yī)師al-Razi所著的Bunchum。1587年，Malaye Jaziri匯編了一本追溯咖啡歷史及合法性爭議的書，名叫《Umdat al safwa fi hill al-qahwa》。在這本書中，Jaziri記錄了一個亞丁的伊斯蘭教長Jamal-al-Din al-Dhabhani是首先于1454年飲用咖啡的人，15世紀(jì)后，也門的蘇菲派穆斯林開始有規(guī)律的飲用咖啡來保持祈禱時的清醒。16世紀(jì)快要結(jié)束的時候，在埃及的歐洲居民們記錄了咖啡的使用，大概這個時候，咖啡開始在近東廣泛使用?？Х茸顬橐环N飲料在17世紀(jì)流傳到歐洲，最初被稱為阿拉伯酒。這段時間，咖啡屋開始增多，最初的咖啡屋是在君士坦丁堡和威尼斯。在英國，第一家咖啡屋開業(yè)于1652年，在倫敦Cornhill街圣邁克爾巷。很快咖啡開始在西歐流行并在17和18世紀(jì)社會交流中扮演了重要的角色。 就像咖啡漿果和茶葉一樣，可樂樹堅果也有很古老的起源。很多西非的文明通過單獨或群體的咀嚼可樂樹堅果來恢復(fù)精力和減輕饑餓。1911年，當(dāng)美國政府沒收了40大桶和20小桶可口可樂時，可樂成了第一個有記錄的關(guān)于健康的恐慌焦點。當(dāng)年3月13日，美國政府開始了美國對40大桶和20小桶可口可樂，希望通過夸大的宣傳迫使可口可樂將咖啡因從其配方中移除，比如宣傳在一個女子學(xué)校，過多的飲用可口可樂導(dǎo)致“夜間荒誕行為，違背學(xué)院規(guī)則和女性的禮節(jié)，甚至不道德。”盡管法官最后支持了可口可樂，1912年仍然有兩個旨在修正純粹食品與藥品法案的議案被提交眾議院，把咖啡因添加進“上癮”和“有害”的物質(zhì)清單，必須在產(chǎn)品標(biāo)簽中列出。 使用可可的最早的證據(jù)是從公元前8世紀(jì)古瑪雅文明時期的罐中發(fā)現(xiàn)的殘渣。在新世界里，巧克力被混入一種叫Xocoatl得苦辣飲品之中使用，也常伴有香草、辣椒和胭脂。xocoatl被廣泛認為能夠抗疲勞，這大概歸功于其中可可堿和咖啡因成分。巧克力在哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲大陸以前的中美洲是一種奢侈品，可可豆也曾被用來作為貨幣。 巧克力在1700年由西班牙人引進歐洲，他們也將可可樹引入了西印度群島和菲律賓。它們被用于煉金術(shù)，叫做黑豆。 1819年德國化學(xué)家弗里德里希?費迪南?龍格第一次分離得到純的咖啡因。根據(jù)一個傳說，他之所以這樣做是聽了歌德的吩咐。 現(xiàn)在，每年咖啡因的國際銷量已達到120000噸，這個數(shù)字相當(dāng)于每天每個人消耗一份咖啡飲品，這也使它成為了世界最流行的影響精神的物質(zhì)。在北美，90%的成年人每天消耗一定量的咖啡因。藥理學(xué) 咖啡因開始能使中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮，因此能夠增加警覺度，使人警醒，有快速而清晰的思維，增加注意力和保持較好的身體狀態(tài)。[20]最后進入脊髓并保持一個較高的劑量。在體內(nèi)，關(guān)于咖啡因的化學(xué)反應(yīng)十分復(fù)雜[20] ，大致的幾種機理如下：代謝 咖啡因在肝臟中被分解產(chǎn)生三個初級代謝產(chǎn)物副黃嘌呤（84%），可可堿（12%），and 茶堿（4%）咖啡因在攝取后45分鐘內(nèi)被胃和小腸完全吸收。吸收后它會分布于身體的所有器官之中，轉(zhuǎn)化過程符合化學(xué)動力學(xué)一級反應(yīng)。 咖啡因的半衰期，即身體轉(zhuǎn)化所攝取咖啡因的一半所用的時間，在不同個體之間變化劇烈，主要和年齡，肝功能，懷孕與否，同時攝入的其他藥物以及肝臟中與咖啡因代謝有關(guān)的酶的數(shù)量等有關(guān)。一個健康成人的咖啡因的半衰期大約是3-4個小時，在口服避孕藥物的女性體內(nèi)則延長至5-10個小時 ，在已懷孕的女性體內(nèi)則大概為9-11個小時。當(dāng)某些個體患有嚴(yán)重的肝臟疾病時，咖啡因會累積，半衰期延長至96個小時。嬰兒或兒童的咖啡因的半衰期可能大于成年人，在一個新生嬰兒的體內(nèi)可能會長至30個小時。某些其它因素也會縮短咖啡因的半衰期，比如吸煙。 咖啡因的代謝在肝臟中發(fā)生，由細胞色素氧化酶P450（特別是1A2同工酶）酶系統(tǒng)氧化，形成三種不同的二甲基黃嘌呤，這三種二甲基黃嘌呤對身體有不同的作用。 副黃嘌呤（1,7-二甲基黃嘌呤，84%）-能夠加速脂解，導(dǎo)致血漿中的甘油及自由脂肪酸的含量增加。 可可堿（12%）-能夠擴張血管，增加尿量?？煽蓧A也是可可豆中主要的生物堿，也存在于巧克力中。 茶堿（4%）-舒緩支氣管平滑肌，被用作治療哮喘。治療所用的劑量遠遠大于由咖啡因代謝所產(chǎn)生的劑量。 這些化合物進一步代謝，最終通過尿液排泄。適度攝入的影響 咖啡因是一個中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮劑，也是一個新陳代謝的刺激劑。咖啡因既被作為飲品，也被作為藥品，其作用都是提神及解除疲勞。每個人所需要的能夠產(chǎn)生效果的咖啡因精確劑量并不相同，主要取決于體型和咖啡因耐受度?？Х纫蛟诓坏揭粋€小時的時間內(nèi)就可以開始在身體里發(fā)揮作用，對于一個溫和劑量的咖啡因攝取，在3到4個小時內(nèi)作用消失。食用咖啡因并不能減少所需睡眠時間，它只能臨時的減弱困的感覺。 因為這些影響，咖啡因是一個機能增進劑：提升大腦和身體的能力。一項在1979年的研究表明，與對照組相比，攝取了咖啡因之后的運動員在長距離自行車項目中的表現(xiàn)增加7%。其他的研究獲得了更加顯著的結(jié)果：一個對經(jīng)過訓(xùn)練的跑步運動員的實驗表明，在攝取一劑9毫克每千克體重的咖啡因之后，運動員的直線跑耐久性增加44%，環(huán)形跑耐久力增加55%。如此顯著的提升并不是孤立的偶然情況，一些后續(xù)的研究也得到相似的結(jié)果。另外一個研究表明，在攝取了5.5毫克每千克體重咖啡因之后，在自行車項目中，能夠提升29%的持續(xù)時間。 咖啡因有時也與其他藥物混合提高它們的功效?？Х纫蚰軌蚴箿p輕頭痛的藥的功效提高40%，并能使身體更快的吸收這些藥品縮短起作用的時間。因此，很多非處方治療頭痛的藥品中包含有咖啡因?？Х纫蛞才c麥角胺一起使用，治療偏頭痛和集束性頭痛，也能克服由抗組胺劑帶來的困意。 早產(chǎn)嬰兒的呼吸問題，有時也使用檸檬酸咖啡因治療。使用檸檬酸咖啡因療法后，早產(chǎn)嬰兒的支氣管發(fā)育不良明顯減少。此療法的唯一缺點是在治療中暫時性的體重增長變慢。檸檬酸咖啡因在很多國家只能通過處方獲得。 對人類而言，咖啡因是安全的，但是咖啡因?qū)δ承﹦游锒源_是有毒性的，例如狗，馬和鸚鵡，因為這些動物分解咖啡因的能力比人類弱很多?？Х纫?qū)χ┲胗酗@著的影響，遠遠高于其他藥物。過度使用 在短時間內(nèi)過多的咖啡因可以導(dǎo)致上癮和一系列的身體與心理的不良反應(yīng)在長期攝取的情況下，大劑量的咖啡因是一種毒品，能夠?qū)е隆翱Х纫蛑卸尽??？Х纫蛑卸景ㄉ习a和一系列的身體與心理的不良反應(yīng)，比如神經(jīng)過敏，易怒，焦慮，震顫，肌肉抽搐（反射亢進），失眠和心悸（在嚴(yán)格的上癮的定義下，只有逐漸增高用量才是上癮，用咖啡因依賴描述更為恰當(dāng)一些，但是在一個被廣泛接受的定義下，所有慢性的很難擺脫的行為都叫做上癮，所以也可以用咖啡因上癮來描述。）另外，由于咖啡因能使胃酸增多，持續(xù)的高劑量攝入會導(dǎo)致消化性潰瘍，糜爛性食道炎和胃食管反流病。然而，因為無論是正常的咖啡還是脫咖啡因咖啡，都會刺激胃粘膜，增加胃酸分泌，所以咖啡因可能不是咖啡唯一的成分。 四個被精神疾病診斷與統(tǒng)計手冊（第四版）所驗證的有咖啡因引起的精神紊亂包括咖啡因過度輕奮、咖啡因焦慮癥、咖啡因睡眠失調(diào)及其他咖啡因相關(guān)紊亂。 咖啡因過度興奮 一個急劇的過量咖啡因，通常超過250毫克（相當(dāng)于2-3杯煮咖啡）就能夠?qū)е轮袠猩窠?jīng)系統(tǒng)過度興奮。咖啡因過度興奮的癥狀包括：煩躁、神經(jīng)過敏、興奮、失眠、臉紅、尿液增加、胃腸紊亂、肌肉抽搐、思維渙散、心跳不規(guī)則或過快以及躁動。 攝取極大劑量的咖啡因會導(dǎo)致死亡。對于實驗鼠，咖啡因的半數(shù)致死量為192毫克每千克體重?？Х纫虬霐?shù)致死量取決于體重和個人敏感程度，大概是150至200毫克每千克體重，大約是一個普通成年人在一個有限的時間內(nèi)攝取140至180杯咖啡，時間取決于生物半衰期。盡管飲用普通咖啡幾乎不可能致死，但有由于過度服用咖啡因藥丸致死的報告。 對于咖啡因過度輕奮的治療通常是輔助性的，即對個別的癥狀進行相應(yīng)的治療。但是如果患者的血清咖啡因濃度過高，則有可能采取腹膜透析、血液透析和血液濾過等方法。 咖啡因焦慮癥及睡眠失調(diào) 長期的過度攝取咖啡因會引起一系列的精神紊亂。其中兩種被美國精神病學(xué)協(xié)會驗證的是咖啡因焦慮癥和咖啡因睡眠失調(diào)。 咖啡因睡眠失調(diào)是指由一個個體有規(guī)律的攝取高劑量的咖啡因所導(dǎo)致的他或她的睡眠紊亂，并且能被臨床診斷所發(fā)現(xiàn)。 對某些個體而言，大劑量的咖啡飲所導(dǎo)致的焦慮足夠被臨床診斷發(fā)現(xiàn)。咖啡因焦慮癥會以不同的形式出現(xiàn)，一般性焦慮失調(diào)，恐慌發(fā)作，強迫癥甚至是恐怖癥。因為這些癥狀容易與基本神經(jīng)失調(diào)混淆，比如恐慌失調(diào)，一般性焦慮失調(diào)，躁郁癥或甚至是精神分裂癥，所以一些醫(yī)務(wù)工作者認為部分咖啡因攝入過量的人被誤診并給予了不必要的治療，他們認為咖啡因誘發(fā)的精神疾病可以通過切斷咖啡因來源而很簡單的控制 。一個由不列顛上癮期刊（British Journal of Addiction）所作的調(diào)查表明，雖然很少被診斷出，咖啡因慢性中毒至少困擾了十分之一的總?cè)丝?。來? 食品工業(yè)中咖啡因的主要來源是咖啡豆。但咖啡豆的咖啡因含量會因品種不同也有變。2004年在埃塞俄比亞發(fā)現(xiàn)的一些樹，咖啡因量比平均高15倍。一杯咖啡含咖啡因的量從75至250毫克不等。茶和可樂的的咖啡因含量比咖啡少，而馬黛茶則高得多。下面是一些食物的咖啡因含量： 巧克力 甜苦巧克力―875毫克/千克 奶油巧克力―100至210毫克/千克 可可―17毫克/升 咖啡 新鮮沖咖啡―130至680毫克/升 無咖啡因咖啡―13至20毫克/升 速溶咖啡―130至400毫克/升 意大利特濃咖啡―3400毫克/升 茶 （與泡茶方法、時間有關(guān)） 紅茶―100至470毫克/升 烏龍茶―120毫克/升 綠茶―85毫克/升 白茶―68毫克/升 咖啡因茶―17毫克/升 茶里的咖啡因有時被稱為茶因、茶色素。人們或許認為兩者不同,但茶葉中還有其他黃嘌呤，包括茶堿，馬黛因等化合物。 紅牛飲料 紅牛飲料（中國地區(qū)產(chǎn)）―50毫克/罐 可樂類飲料 可樂類飲料―約45毫克/罐新陳代謝、毒性與對健康的影響 在大腦中咖啡因可以阻擋 腺嘌呤核苷接受器。腺嘌呤核苷與它的接受器結(jié)合后可以減緩神經(jīng)細胞的活動。一般在睡眠時兩者結(jié)合?？Х纫蚍肿优c腺嘌呤核苷類似，可以與同一種接受器結(jié)合。但它不促使細胞活動降低，相反地，它阻止腺嘌呤核苷與它的接受器結(jié)合。其結(jié)果是神經(jīng)細胞活動增高，神經(jīng)細胞分泌激素腎上腺素。腎上腺素導(dǎo)致心跳加快，血壓增高，肌肉中的血流量提高，皮膚和內(nèi)臟的血流量降低，肝臟向血液釋放葡萄糖。此外咖啡因與 氨基丙苯一樣可以提高腦內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺。 與其它刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)的物質(zhì)和酒精不同的是，咖啡因的作用相當(dāng)短。對大多數(shù)人來說，咖啡因不影響他們的注意力和其它高級智力功能，因此含咖啡因的飲料往往在工作場所飲用。 長時間飲用咖啡因可以導(dǎo)致身體對咖啡因的習(xí)慣化。假如這時中斷使用咖啡因，身體會對腺嘌呤核苷過分靈敏，血壓會過度降低，導(dǎo)致頭疼和其它癥狀。最近的一些研究似乎說明飲用咖啡因可以減低獲得 帕金遜癥的危險，但這個研究的結(jié)論還有待證實。 太多咖啡因可以導(dǎo)致咖啡因中毒。其癥狀是煩躁、緊張、刺激感、失眠、面紅、多尿和消化道不適。有些人在每日服用250毫克以下時就會有這些癥狀。每天多于1克可以導(dǎo)致痙攣、思想和語言突然轉(zhuǎn)換、心跳不穩(wěn)、心動過速和 精神運動性激越。咖啡因中毒的癥狀有點類似 恐慌癥和 全面化焦慮癥。192毫克/體重千克[來源請求]或?qū)ζ胀ǔ赡耆藖碚f72杯咖啡可能可以導(dǎo)致半數(shù)人死亡。 對人來說，咖啡因是安全的，但咖啡因和其它與它類似的物質(zhì)如茶堿、咖啡堿等可以對其它動物毒性很大，比如對狗和馬，原因是這些動物肝臟的新陳代謝與人不同。目前醫(yī)學(xué)界認為咖啡因與骨質(zhì)流失及骨質(zhì)疏松癥有相關(guān)性，因此建議適量攝取咖啡、茶等飲料。
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