咖啡因（Caffeine ）是從茶葉、咖啡果中提煉出來(lái)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(zhǎng)期使用也會(huì)對(duì)人體造成損害，特別是它也有成癮性，一旦停用會(huì)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(shí)，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(guó)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(guó)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(guó)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?；瘜W(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(qiáng)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(diǎn) 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(shí)代 ，人類已經(jīng)開(kāi)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(yuǎn)古時(shí)期的人們發(fā)現(xiàn)這些植物的神話。 根據(jù)一個(gè)古老的蒙古神話，大約公元前3000年的中國(guó)皇帝神農(nóng)氏，在一次偶然的機(jī)會(huì)下，發(fā)現(xiàn)當(dāng)有的樹葉飄進(jìn)沸水中會(huì)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(guò)一個(gè)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(gè)神話，一個(gè)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(shí)會(huì)變得興奮異常并且在夜里失眠，山羊也會(huì)不斷地再次食用該漿果，體驗(yàn)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(zhēng)議的書，名叫《Umdat al safwa fi hill al-qahwa》。在這本書中，Jaziri記錄了一個(gè)亞丁的伊斯蘭教長(zhǎng)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(kāi)始有規(guī)律的飲用咖啡來(lái)保持祈禱時(shí)的清醒。16世紀(jì)快要結(jié)束的時(shí)候，在埃及的歐洲居民們記錄了咖啡的使用，大概這個(gè)時(shí)候，咖啡開(kāi)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(shí)間，咖啡屋開(kāi)始增多，最初的咖啡屋是在君士坦丁堡和威尼斯。在英國(guó)，第一家咖啡屋開(kāi)業(yè)于1652年，在倫敦Cornhill街圣邁克爾巷。很快咖啡開(kāi)始在西歐流行并在17和18世紀(jì)社會(huì)交流中扮演了重要的角色。 就像咖啡漿果和茶葉一樣，可樂(lè)樹堅(jiān)果也有很古老的起源。很多西非的文明通過(guò)單獨(dú)或群體的咀嚼可樂(lè)樹堅(jiān)果來(lái)恢復(fù)精力和減輕饑餓。1911年，當(dāng)美國(guó)政府沒(méi)收了40大桶和20小桶可口可樂(lè)時(shí)，可樂(lè)成了第一個(gè)有記錄的關(guān)于健康的恐慌焦點(diǎn)。當(dāng)年3月13日，美國(guó)政府開(kāi)始了美國(guó)對(duì)40大桶和20小桶可口可樂(lè)，希望通過(guò)夸大的宣傳迫使可口可樂(lè)將咖啡因從其配方中移除，比如宣傳在一個(gè)女子學(xué)校，過(guò)多的飲用可口可樂(lè)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(lè)，1912年仍然有兩個(gè)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(jìn)“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(shí)期的罐中發(fā)現(xiàn)的殘?jiān)?。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(rèn)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(lái)作為貨幣。 巧克力在1700年由西班牙人引進(jìn)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(guó)化學(xué)家弗里德里希?費(fèi)迪南?龍格第一次分離得到純的咖啡因。根據(jù)一個(gè)傳說(shuō)，他之所以這樣做是聽(tīng)了歌德的吩咐。 現(xiàn)在，每年咖啡因的國(guó)際銷量已達(dá)到120000噸，這個(gè)數(shù)字相當(dāng)于每天每個(gè)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(kāi)始能使中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮，因此能夠增加警覺(jué)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(jìn)入脊髓并保持一個(gè)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(jī)理如下：代謝 咖啡因在肝臟中被分解產(chǎn)生三個(gè)初級(jí)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(huì)分布于身體的所有器官之中，轉(zhuǎn)化過(guò)程符合化學(xué)動(dòng)力學(xué)一級(jí)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(shí)間，在不同個(gè)體之間變化劇烈，主要和年齡，肝功能，懷孕與否，同時(shí)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(gè)健康成人的咖啡因的半衰期大約是3-4個(gè)小時(shí)，在口服避孕藥物的女性體內(nèi)則延長(zhǎng)至5-10個(gè)小時(shí) ，在已懷孕的女性體內(nèi)則大概為9-11個(gè)小時(shí)。當(dāng)某些個(gè)體患有嚴(yán)重的肝臟疾病時(shí)，咖啡因會(huì)累積，半衰期延長(zhǎng)至96個(gè)小時(shí)。嬰兒或兒童的咖啡因的半衰期可能大于成年人，在一個(gè)新生嬰兒的體內(nèi)可能會(huì)長(zhǎng)至30個(gè)小時(shí)。某些其它因素也會(huì)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(xì)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(duì)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(kuò)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(yuǎn)遠(yuǎn)大于由咖啡因代謝所產(chǎn)生的劑量。 這些化合物進(jìn)一步代謝，最終通過(guò)尿液排泄。適度攝入的影響 咖啡因是一個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮劑，也是一個(gè)新陳代謝的刺激劑?？Х纫蚣缺蛔鳛轱嬈?，也被作為藥品，其作用都是提神及解除疲勞。每個(gè)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€(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi)就可以開(kāi)始在身體里發(fā)揮作用，對(duì)于一個(gè)溫和劑量的咖啡因攝取，在3到4個(gè)小時(shí)內(nèi)作用消失。食用咖啡因并不能減少所需睡眠時(shí)間，它只能臨時(shí)的減弱困的感覺(jué)。 因?yàn)檫@些影響，咖啡因是一個(gè)機(jī)能增進(jìn)劑：提升大腦和身體的能力。一項(xiàng)在1979年的研究表明，與對(duì)照組相比，攝取了咖啡因之后的運(yùn)動(dòng)員在長(zhǎng)距離自行車項(xiàng)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(gè)對(duì)經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的跑步運(yùn)動(dòng)員的實(shí)驗(yàn)表明，在攝取一劑9毫克每千克體重的咖啡因之后，運(yùn)動(dòng)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(gè)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(xiàng)目中，能夠提升29%的持續(xù)時(shí)間。 咖啡因有時(shí)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(shí)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(lái)的困意。 早產(chǎn)嬰兒的呼吸問(wèn)題，有時(shí)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(diǎn)是在治療中暫時(shí)性的體重增長(zhǎng)變慢。檸檬酸咖啡因在很多國(guó)家只能通過(guò)處方獲得。 對(duì)人類而言，咖啡因是安全的，但是咖啡因?qū)δ承﹦?dòng)物而言確是有毒性的，例如狗，馬和鸚鵡，因?yàn)檫@些動(dòng)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他藥物。過(guò)度使用 在短時(shí)間內(nèi)過(guò)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(zhǎng)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(guò)敏，易怒，焦慮，震顫，肌肉抽搐（反射亢進(jìn)），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(gè)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(lái)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(huì)導(dǎo)致消化性潰瘍，糜爛性食道炎和胃食管反流病。然而，因?yàn)闊o(wú)論是正常的咖啡還是脫咖啡因咖啡，都會(huì)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(gè)被精神疾病診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)（第四版）所驗(yàn)證的有咖啡因引起的精神紊亂包括咖啡因過(guò)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(guò)度興奮 一個(gè)急劇的過(guò)量咖啡因，通常超過(guò)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(guò)度興奮?？Х纫蜻^(guò)度興奮的癥狀包括：煩躁、神經(jīng)過(guò)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(guò)快以及躁動(dòng)。 攝取極大劑量的咖啡因會(huì)導(dǎo)致死亡。對(duì)于實(shí)驗(yàn)鼠，咖啡因的半數(shù)致死量為192毫克每千克體重。咖啡因半數(shù)致死量取決于體重和個(gè)人敏感程度，大概是150至200毫克每千克體重，大約是一個(gè)普通成年人在一個(gè)有限的時(shí)間內(nèi)攝取140至180杯咖啡，時(shí)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(guò)度服用咖啡因藥丸致死的報(bào)告。 對(duì)于咖啡因過(guò)度輕奮的治療通常是輔助性的，即對(duì)個(gè)別的癥狀進(jìn)行相應(yīng)的治療。但是如果患者的血清咖啡因濃度過(guò)高，則有可能采取腹膜透析、血液透析和血液濾過(guò)等方法。 咖啡因焦慮癥及睡眠失調(diào) 長(zhǎng)期的過(guò)度攝取咖啡因會(huì)引起一系列的精神紊亂。其中兩種被美國(guó)精神病學(xué)協(xié)會(huì)驗(yàn)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(gè)個(gè)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(duì)某些個(gè)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(huì)以不同的形式出現(xiàn)，一般性焦慮失調(diào)，恐慌發(fā)作，強(qiáng)迫癥甚至是恐怖癥。因?yàn)檫@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(rèn)為部分咖啡因攝入過(guò)量的人被誤診并給予了不必要的治療，他們認(rèn)為咖啡因誘發(fā)的精神疾病可以通過(guò)切斷咖啡因來(lái)源而很簡(jiǎn)單的控制 。一個(gè)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)丝凇?lái)源 食品工業(yè)中咖啡因的主要來(lái)源是咖啡豆。但咖啡豆的咖啡因含量會(huì)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(lè)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(wú)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(shí)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(shí)被稱為茶因、茶色素。人們或許認(rèn)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(guó)地區(qū)產(chǎn)）―50毫克/罐 可樂(lè)類飲料 可樂(lè)類飲料―約45毫克/罐新陳代謝、毒性與對(duì)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(xì)胞的活動(dòng)。一般在睡眠時(shí)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(xì)胞活動(dòng)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(xì)胞活動(dòng)增高，神經(jīng)細(xì)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(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，咖啡因不影響他們的注意力和其它高級(jí)智力功能，因此含咖啡因的飲料往往在工作場(chǎng)所飲用。 長(zhǎng)時(shí)間飲用咖啡因可以導(dǎo)致身體對(duì)咖啡因的習(xí)慣化。假如這時(shí)中斷使用咖啡因，身體會(huì)對(duì)腺嘌呤核苷過(guò)分靈敏，血壓會(huì)過(guò)度降低，導(dǎo)致頭疼和其它癥狀。最近的一些研究似乎說(shuō)明飲用咖啡因可以減低獲得 帕金遜癥的危險(xiǎn)，但這個(gè)研究的結(jié)論還有待證實(shí)。 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(shí)就會(huì)有這些癥狀。每天多于1克可以導(dǎo)致痙攣、思想和語(yǔ)言突然轉(zhuǎn)換、心跳不穩(wěn)、心動(dòng)過(guò)速和 精神運(yùn)動(dòng)性激越。咖啡因中毒的癥狀有點(diǎn)類似 恐慌癥和 全面化焦慮癥。192毫克/體重千克[來(lái)源請(qǐng)求]或?qū)ζ胀ǔ赡耆藖?lái)說(shuō)72杯咖啡可能可以導(dǎo)致半數(shù)人死亡。 對(duì)人來(lái)說(shuō)，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(duì)其它動(dòng)物毒性很大，比如對(duì)狗和馬，原因是這些動(dòng)物肝臟的新陳代謝與人不同。目前醫(yī)學(xué)界認(rèn)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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