Кофеин получают из отходов чайного производства
Кофеин (1, 3, 7-триметилксантин); синонимы: Caffeine, Guaranin, Thenium
Кофеин C8H10O2N4 — это алкалоид, содержащийся в кофе (Coffea arabica L. семейства мареновых — Rubiaceae), чае (Thea sinensis семейства Theaceae), орехах кола и других. Зёрна кофейного дерева и листья чая содержат 1-3% кофеина. Бесцветные кристаллы с температурой плавления 235-237°С, с водой образуют моногидрат, который при 100°С теряет кристаллизационную воду.
Кофеин растворим в воде (1 : 80 при 15° и 1 : 2 при 100°), хлороформе (1 : 9), спирте (1 : 50), плохо растворим в эфире (1 : 3000).
Растворимость кофеина в воде сильно повышается в присутствии некоторых солей, например, бензоата натрия, с которыми кофеин образует двойное соединение.
Кофеин — слабое основание, даёт неустойчивые соли с кислотами, является 1, 3, 7-триметильным производным алкалоида ксантина (2, 6-диоксипурина).
Получают кофеин как из природного сырья (отходов чайного производства — чайной пыли, формовочного материала и т.д.), так и полным или частичным синтезом.
При выделении кофеина из отходов чайного производства последние экстрагируют водой, а из водной вытяжки кофеин извлекают дихлорэтаном (коэффициент распределения кофеина между дихлорэтаном и водой — 1, 88).
Синтезируют кофеин из мочевой кислоты. Полный синтез кофеина произведён из мочевины и циануксусного эфира через теофиллин (выход кофеина до 50%).
Кофеин широко применяется в медицине как стимулятор центральной нервной системы, вызывает повышение жизнедеятельности всех тканей организма, усиливает общий обмен, дыхание и кровообращение путём возбуждения корковых процессов; обладает также диуретическим действием.
Исследования, проведённые И. П. Павловым и его сотрудниками, показали, что кофеин усиливает и регулирует процессы возбуждения в коре головного мозга; в соответствующих дозах он усиливает положительные условные рефлексы и повышает двигательную активность. Стимулирующее действие приводит к повышению умственной и физической работоспособности, уменьшению усталости и сонливости. Большие дозы могут, однако, привести к истощению нервных клеток. Кофеин ослабляет действие снотворных и наркотических средств, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга, возбуждает дыхательный сосудодвигательный центры. Сердечная деятельность под влиянием кофеина усиливается; сокращения миокарда становятся более интенсивными, сердечные сокращения учащаются. При коллаптоидных и шоковых состояниях артериальное давление под влиянием кофеина повышается; при нормальном артериальном давлении существенных изменений не наблюдается, так как одновременно с возбуждением сосудодвигательного центра и сердца под влиянием кофеина расширяются кровеносные сосуды скелетных мышц и других областей тела (сосуды головного мозга, сердца, почек), сосуды органов брюшной полости (кроме почек), однако, суживаются. Диурез под влиянием кофеина несколько усиливается, главным образом в связи с уменьшением реабсорбции электролитов в почечных канальцах.
Применяют кофеин при угнетении центральной нервной системы (для улучшения психической и физической работоспособности), при отравлениях наркотическими веществами, при недостаточности сердечно-сосудистой системы, спазмах сосудов мозга (мигрени).
Средние дозы для взрослых 0, 05 — 0, 1 грамма на приём 2—3 раза в день.
Кофеин противопоказан при повышенной возбудимости, бессоннице, гипертонии и атеросклерозе, при органических заболеваниях сердечно-сосудистой системы, в старческом возрасте, при глаукоме.
Кофеин входит также в состав комбинированных таблеток — ”Аскафен”, “Новомигрофен”, «Новоцефальгин», «Пирамеин», «Цитрамон».
Помимо самого кофеина, применяется (в тех же случаях) его двойное соединение с бензоатом натрия (лучше растворимо в воде и быстрее выводится из организма) и 8-метилкофеин, который аналогичен по действию, но технически более доступен, чем кофеин.