咖啡因体内代谢及其应用的研究进展
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
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。
咖啡因体内代谢及其应用的研究进展
咖啡因体内代谢及其应用的研究进展
陈尧;周宏灏
【期刊名称】《生理科学进展》
【年(卷),期】2010(041)004
【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CYP1A2、CYP2A6、N-乙酰转移酶和黄嘌呤氧化酶,咖啡因及其代谢产物检测方法也逐步得到改进与更新.总之,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.
【总页数】5页(P256-260)
【作者】陈尧;周宏灏
【作者单位】中南大学临床药理研究所,长沙,410078;中南大学临床药理研究所,长沙,410078
【正文语种】中文
【中图分类】R969
【相关文献】
1.咖啡因的中毒、检测及其应用研究进展 [J], 翟金晓;崔文;朱军
2.咖啡因生物合成研究进展及在茶树育种中的应用 [J], 张广辉;梁月荣;吴颖
3.咖啡因及其代谢物的检测及应用研究进展 [J], 韩燕祯; 王相际; 杨朔鹏; 鲍文; 徐
向东
4.外源性硫化氢的毒性机制及在动物体内代谢的研究进展 [J], 谢彦娇;刘真;陈磊;苗启翔;张宏福;唐湘方
5.母乳低聚糖的体内代谢与体外合成研究进展 [J], 陈庆学;石丰毅;赵丽娜;梁胜男;Masumuzzanm MD;霍贵成;李柏良
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咖啡研究咖啡对代谢的影响
咖啡研究咖啡对代谢的影响咖啡是一种广泛流行的饮品，被许多人用来提神和增加能量。
随着对咖啡研究的不断深入，人们对咖啡对代谢的影响也越来越感兴趣。
本文将探讨咖啡对代谢的影响，包括咖啡对能量消耗的影响、咖啡对脂肪氧化的促进以及咖啡对糖代谢的调节等方面。
一、咖啡对能量消耗的影响咖啡因是咖啡中最主要的活性成分之一，它可以刺激中枢神经系统，增加能量代谢。
研究表明，咖啡因能够提高基础代谢率（BMR），即人体在静息状态下的能量消耗速度。
这意味着饮用咖啡后，人体燃烧的卡路里数量将会增加，有助于控制体重并增加身体活力。
此外，研究还发现，咖啡因可以增加脂肪氧化的速率。
脂肪氧化是指将身体内脂肪转化为能量的过程，促进脂肪氧化有助于减脂和保持身体健康。
因此，适量饮用咖啡可以提高能量消耗，有助于维持健康的新陈代谢水平。
二、咖啡对脂肪氧化的促进除了咖啡因，咖啡中还含有丰富的抗氧化剂，如绿原酸和咖啡酸等。
这些抗氧化剂具有抗炎和抗肿瘤的作用，并被认为可以促进脂肪氧化过程。
一项研究发现，咖啡中的抗氧化剂可以刺激能量代谢和脂肪酸氧化，从而促进脂肪减少和体重管理。
另一项研究还发现，咖啡中的抗氧化剂可以降低脂肪细胞的脂肪含量，并抑制脂肪细胞分化。
这些发现表明，咖啡对于改善脂肪代谢和控制体重具有积极的影响。
三、咖啡对糖代谢的调节研究表明，适量饮用咖啡可以影响人体对糖的代谢过程。
首先，咖啡可以增加大肠杆菌群的丰度，而这些菌群是有益的肠道菌群之一。
这些有益菌群可以促进食物中的糖分解和吸收，有助于维持血糖平衡。
此外，咖啡中的一些成分还可以抑制糖的吸收，减缓血糖的上升速度。
这对于糖尿病患者来说尤为重要，因为他们需要更好地控制血糖水平。
适量饮用咖啡可作为一种辅助手段，有助于稳定血糖并改善糖代谢。
综上所述，咖啡对代谢具有一定的影响。
饮用适量的咖啡可以增加能量消耗，促进脂肪氧化以及调节糖的代谢过程。
然而，需要注意的是，每个人的身体特征和代谢机制不同，对咖啡的反应也会有所不同。
咖啡因代谢与作用机制
咖啡因代谢与作用机制咖啡因是一种广泛应用于食品、饮料中的天然兴奋剂。
咖啡因对人体具有许多生理效应，包括心血管系统和中枢神经系统的刺激增效、去除疲劳和抗氧化等作用，因此被广泛应用于各个领域。
但是，咖啡因在人体内的代谢和作用机制仍有待深入研究。
本文将从咖啡因代谢、咖啡因作用机制、咖啡因代谢异常等三个方面对此问题进行探讨。
第一章咖啡因代谢咖啡因代谢通常包括三个阶段：吸收、分布和代谢。
咖啡因进入人体后，可以在胃肠道中被吸收，但只有1%的咖啡因可以在胃肠道中被吸收。
97%的咖啡因被肝脏通过代谢转化成代谢产物，只有2%的咖啡因未被代谢被肾脏排出。
咖啡因代谢速率可以受到多种因素的影响,包括个体的遗传环境、年龄、性别和药物和食物摄入等。
第二章咖啡因作用机制咖啡因的作用机制复杂多样，作用于不同的细胞和神经元，从而产生不同的作用。
咖啡因的主要作用对象是中枢神经系统和心血管系统，目前认为主要机制如下：1.中枢神经系统：咖啡因主要通过阻断腺苷受体防止腺苷的作用，从而使得多巴胺、去甲肾上腺素和能量等传递物质增多，产生刺激，提高警觉，使人感到清醒和兴奋，增强了解决问题和反应能力。
2.心血管系统：咖啡因可通过神经反射和直接作用，增强心脏收缩力和心输出量,使得血压升高;但不影响心率。
另外，咖啡因还可增大冠状动脉流量、减小外周血管阻力,有利于心脏供血。
第三章咖啡因代谢异常咖啡因代谢异常是指个体对咖啡因的代谢速率、代谢能力和代谢产物的差异。
咖啡因代谢异常可能会对个体的健康产生重要影响，如逐渐增加对咖啡因的耐受性和依赖性，增加其他健康问题和身体损害的发生风险，如肥胖、乳腺增生、心血管疾病以及各种癌症的发生率。
结论咖啡因是一种广泛应用于食品、饮料中的天然兴奋剂，但是在人体内的代谢和作用机制仍有待深入研究。
咖啡因的代谢和作用机制的变异也应得到更多注意，个体差异可能会影响咖啡因对人体的作用和健康效应。
因此，我们需要更深入的了解咖啡因的代谢和作用，以及它们对人体健康的影响，为合理使用咖啡因提供基础数据，保障人体健康。
咖啡与药物相互作用咖啡因对药物代谢的影响
咖啡与药物相互作用咖啡因对药物代谢的影响咖啡与药物相互作用：咖啡因对药物代谢的影响咖啡是一种广泛被消费的饮品，许多人都喜欢其浓郁的味道和提神醒脑的效果。
然而，我们在饮用咖啡的同时，往往也会在服用药物。
你可能会好奇，咖啡对药物的代谢是否会产生影响？本文将探讨咖啡因对药物代谢的影响。
一、咖啡因的功效与药理作用咖啡因是咖啡的主要成分之一，它能够刺激中枢神经系统，减轻疲劳感，提高警觉度和注意力。
此外，咖啡因还具有抑制腺苷受体的功能，从而增加多巴胺和去甲肾上腺素的释放，进一步增强神经传导速度。
综上所述，咖啡因有着兴奋神经系统的作用。
二、咖啡因的代谢途径咖啡因在人体内主要通过肝脏中的细胞色素P450酶家族进行代谢。
其中，CYP1A2酶是咖啡因代谢的关键酶，约占总代谢量的95%。
CYP1A2酶的活性受到遗传因素、环境影响（如烟草、酒精摄入等）以及药物的影响。
三、咖啡因对药物代谢的影响咖啡因可能通过抑制或诱导细胞色素P450酶活性，对其他药物的代谢产生影响。
具体而言，当咖啡因通过CYP1A2酶代谢时，其本身也可以抑制该酶的活性。
这意味着，咖啡因的摄入可能会减慢其他药物的代谢速度，导致药物在体内的储存时间延长。
另一方面，咖啡因还可以与某些药物或药物代谢产物发生互相作用，进一步影响药物代谢。
例如，咖啡因与氨基比林（一种抗心律失常药）结合后，会抑制氨基比林的代谢，导致其在体内浓度升高。
四、药物对咖啡因代谢的影响除咖啡因对药物代谢的影响外，一些药物也可以影响到咖啡因的代谢过程。
举例来说，抗真菌药物肟康唑（Ketoconazole）和可乐定（Ritonavir）被证明可以抑制CYP1A2酶的活性，从而增加咖啡因在体内的浓度。
此外，一些调节CYP1A2酶活性的基因变异也可能导致个体差异。
某些人的CYP1A2酶活性较低，他们在摄入咖啡因后，其代谢速度相对较慢，会更容易受到咖啡因的影响。
五、咖啡因与药物的潜在风险由于咖啡因对药物代谢的影响，我们需要注意某些药物与咖啡的联合使用可能带来的潜在风险。
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。
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咖啡因体内代谢及其应用的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 CYP1A2、CYP2A6、 N-乙酰转移酶和黄嘌呤氧化酶,咖啡因及其代谢产物检测方法也逐步得到改进与更新。
总之 ,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;药物代谢 ;代谢酶咖啡因(ca f eine)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C8H10N4O2,化学名为 1, 3, 7-三甲基黄嘌呤或 3, 7-二氢-1, 3, 7三甲基-1H-嘌呤-2, 6-二酮[1]。
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精神药品范围[2]。
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 150ml/min, 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)。
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[4]。
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）CYP1A2 CYP1A2是细胞色素P450氧化酶的一个亚家族, 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[5]。
CYP1A2 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。
CYP1A2 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[6]。
CYP1A2 是参与咖啡因初级代谢过程的主要代谢酶 , CYP1A2催化咖啡因 1-N-和 7-N-脱甲基化反应, 此外 CYP1A2还参与了咖啡因几个次级代谢产物的生成。
CYP1A2 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 1X、 7X和 3X。
此外, CYP1A2 还可能参与了17X、37X和 13X8-羟化反应 ,分别生成 17U、37U和13U。
此外 ,其他药物酶如 CYP2A6、2E1、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)。
（二）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 B1 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[7]。
（三）N-乙酰转移酶 (N-acetyltransferase)N-乙酰转移酶参与芳香胺和肼类物质包括 2-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(xanthineoxi-dase)参与了 1X到 1U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代谢酶, 在肝和肠道中含量丰富, 约占成人肝脏CYP450酶总量的 25%,并且为肠道的主要 CYP450 酶。
CYP3A有多种亚型, 在成人体内主要是CYP3A4和 CYP3A5。
CYP3A在外源性物质 , 尤其是药物代谢中起重要作用 ,临床中约有 60%的药物由其代谢转换 ;同时 CYP3A也催化许多内源性物质 ,例如雌二醇、睾丸酮及可的松的 6β -羟化代谢。
CYP3A酶活性存在显著的个体差异性 ,体外人肝微粒体中 CYP3A活性的个体差异达 40倍 ,同样在小肠及肝微粒体中的差异也很大 ,导致个体差异的影响因素包括遗传、环境、生理、病理及饮食等多种遗传和非遗传因素[14,15]。
化学及免疫抑制试验结果证明, CYP3A4主要参与了 137X到 137U的生成代谢。
(六 )CYP2El CYP2E1和其他同工酶参与了137X三种脱甲基化产物 17X、13X、37X的生成, 其中 ,相对 CYP1A2来说 , CYP2E1在 13X、37X的生成中可能起主导作用(Gu 等 .1992)。
三、咖啡因及其代谢产物的检测关于咖啡因及其代谢产物的检测 ,一直以来国内外都有较多的研究报道。
然而根据不同的研究目的 ,咖啡因代谢产物的选取各不一样 ,有些研究关注咖啡因和几个甲基嘌呤代谢产物的检测 ,而另外的研究则关注黄嘌呤和尿酸代谢产物的检测。
HPLC-UV/DAD法最常用于血尿标本咖啡因及其代谢产物的检测, 也有 HPLC-MS/MS检测方法的报道 , 质谱检测器灵敏度高 , 离子筛选能力强, 特异性高, 实现了高通量检测的需求, 能很好的满足咖啡因及其代谢产物的同时检测及其定量要求。
虽然检测仪器代代更新 ,逐步趋向高尖化 , 性能也在提高完善, 但咖啡因及其代谢产物样本的前处理环节改动较少, 其流程基本保持不变 ,可能的原因是咖啡因及其代谢产物各自的理化性质差异比较大 , 所以能同时满足这些物质萃取条件的要求受到了苛刻的限制[16]。
四、咖啡因及其代谢产物的前处理方法咖啡因样本前处理通常采用有机溶剂液-液萃取法, 常用的萃取试剂为三氯甲烷 /异丙醇混合液 (90:10或 85:15),三氯甲烷 /异丙醇不同的比率影响着咖啡因及其代谢产物的萃取效率, 而 90:10或 85:15 的配比较为常用。
液 -液萃取过程中常需酸化样本,一是可以稳定样本中咖啡因的代谢产物 ,减少生物降解;二是酸化样本可提高待测物的萃取回收率[17,18]。
除了液 -液萃取法外, 固相萃取法也是常用的处理方法 ,固相萃取法节省试剂, 在极性强、小分子物质及复杂物质的萃取方面有着较强的优势。
但是固相萃取法的萃取柱造价高, 费用贵,使用寿命短, 因而消耗大 ,给普通实验室样本的前处理带来较大的经济压力[3]。
此外, 也有直接沉淀法处理样本的报道,操作中直接往样本中加入高氯酸, 震荡离心, 再用适当的碱中和多余的高氯酸,然后直接进色谱分析系统分析。
方法简单、快速、低廉 , 为咖啡因及其代谢产物的检测提供了一条经济的样本前处理方案 (Holand等 .1998)。
此外 ,尿液标本也可经酸化、甲醇脱蛋白、离心除杂质, 取上清进入液相色谱系统检测[16,19]。
值得一提的是 ,也有研究中采用搅拌棒吸附萃取 (stirbarsorptiveextraction, SBSE)的方法 , SBSE是上世纪 90年代末 Baltussen等发明的一种新型的样品前处理技术 ,具有灵敏度高、重现性好、不使用有机溶剂等优点, 适用于食品、环境、生物样品中挥发性及半挥发性有机物的痕量分析。
就咖啡因及其代谢产物的萃取方面而言 , SBSE提取设备可以大大减少咖啡因及其代谢产物的萃取流程, 实现待测物的直接提取 , 缩短流程、节省时间, 但目前应用还未得到推广[20]。
五、结语综上所述,至目前为止 ,咖啡因的代谢途径研究得比较清楚 ,咖啡因及其代谢产物的检测技术和手段不断得到提高和改进 , 咖啡因代谢指数可用于CYP1A2、NAT2、CYP2A6和 XO药物代谢酶活性的评估,咖啡因及其代谢产物在科研中的应用也会随着技术的进步而逐步得到开发推广。
咖啡因不仅可以作为药物代谢酶活性测定的探药, 而且咖啡因的使用与生命健康的关系也很紧密, 如过多的咖啡因会使流产的危险性增加两倍 ,增加心肌梗死的危险性 ,等等。
鉴于咖啡因在人们生活中的普遍存在,其与人体健康的相关研究是值得永恒探索的问题。
参考文献1《中华人民共和国药典》(二部), 国家药典委员会编, 化学工业出版社, 2015.335.2 易超然, 卫中庆.咖啡因的药理作用和应用.医学研究生学报, 2015, 8:270 ～ 272.咖啡因药物分析综述班级：制药134班学号：2013013045姓名：吴婷。