Фізичні властивості кофеїну

Ксантини в житті людини

- кофеїн – сучасне джерело енергії;

- кофеїн як невід’ємна частка людського життя;

- різноманітні властивості ксантинів;

- важливість ксантинів для людини та їх обмін в живих організмах;

- фактори „геніальності”;

- застосування у медицині;

- корисний вплив на організм;

- споживання кофеїну в повсякденному житті;

- розповсюдженість кофеїну;

- кофеїн – користь чи шкода?

Зміст

1. Вступ..................................................................................................5

2. Хімічна будова та властивості.........................................................6

3. Реактив Неслера................................................................................6

4. Фізичні властивості кофеїну............................................................6

5. Фармакологія.....................................................................................7

5.1 Використання....................................................................................8

5.2 Лікарські засоби, до складу яких входить кофеїн.........................8

5.3 Протипоказання................................................................................10

6. Отримання..........................................................................................10

7. Сечова кислота...................................................................................10

7.1. Властивості.....................................................................................10

7.2. Отримання.........................................................................................11

8. Біохімія сечової кислоти.....................................................................11

8.1. Патології обміну сечової кислоти...................................................11

9. Подагра................................................................................................11

9.1. Вплив подагри на розумову діяльність людини............................12

10. Висновки.............................................................................................14

11. Список використаних джерел...........................................................15

Вступ

В наш час людям необхідна велика кількість енергії, тому повинно бути якесь альтернативне джерело енергії. Але чи існує дешеве, доступне, а головне – безпечне джерело хімічної енергії? Якщо ж так, то що це за магічна речовина? І відповідь на ці запитання доволі знайома багатьом людям – це кофеїн. Про його можливість збадьорювати організм відомо майже усім, але мало хто знає, що він доволі часто використовується не тільки в продуктах харчування, таких, як чай, кава, шоколад, енергетичні напої і т.д., а й у лікарських, косметичних засобах, засобах для догляду за шкірою та навіть у спортивному харчуванні (іноді використовується як загальнодозволений допінг). Багато людей вважають, що кофеїн викликає алергію, проте вони помиляються – вона виникає від інших речовин, що знаходяться у продуктах харчування. Він блокує гормони, що пригнічують роботу центральної нервової системи, тим самим проявляючи відчуття бадьорості та додаючи життєвих сил для фізичної та розумової діяльності. Багато людей використовують кофеїн як продукт харчування кожен день, навіть не звертаючи на це увагу. Кофеїн використовується в багатьох ліках настільки ідеально, що більшість хворих навіть не звертають на це увагу. Також він є доволі безпечним – смертельна добова доза кофеїну знаходиться у 80-100чашках кави, а у вигляді чаю його можна приймати скільки завгодно. Також він нерідко використовується при схудненні, наприклад, дуже популярною є суміш кофеїну, аспірину та ефедрину. Він діє як адреналін, підвищуючи дію нейростимуляторів та різноманітних гормонів. Його дуже часто використають при схудненні, дуже популярною є суміш кофеїну, ефедрину та аспірину. Він проявляє свою дію за рахунок схожості ксантинів з пуриновими основами, які входять до складу нуклеїнових кислот.

Хімічна будова та властивості

Хімічна назва кофеїну — 1,3,7-триметил-ксантин. В лужному середовищі (при pH>9), перетворюється в кофеїдин C7H12N4O. По будові та фармакологічним властивостям кофеїн близкий до теоброміну та теофілліну; всі три алкалоїди відносяться до группи метилксантинів. Кофеїн краще діє на ЦНС, а теофіллін і теобромін — в якості стимуляторів серцевої діяльності і легких сечегінних засобів.

Кофеїн, як і інші пуринові алкалоїди, при нагріванні з реактивом Несслера утворює червоно-бурий осад, на відміну від теоброміна, який дає в таких умовах світло-коричневе забарвлення.

Реактив Неслера

Реактив Неслера — лужний водний розчин дигідрата тетрайодомеркурата(II) калія K2[HgI4]*2H2O.

При взаємодії з аміаком NH3 та гуанідинами утворює червоно-коричневий осад йодида оксодимеркурамонія [OHg2NH2]I або йодида дийоддимеркураммонія [I2Hg2NH2]I, з органічними відновниками (наприклад з первинними та вторинними спиртами, альдегідами) — чорний осад металічної ртуті (ртуть утворюється в дрібнодисперсному вигляді).

Застосовується для якісного виявлення вищевказаних речовин, а також для колориметричного виявлення невеликих кількостей (приблизно 0,001 % по обєму) аміака. Запропонований до застосування німецьким хіміком Юліусом Неслером в 1868 році.

Реактив Неслера зберігають в темній склянці з притертою пробкою в холодному місці. Реактив має бути безбарвним.

Реактив Неслера містить ртуть і тому отруйний. Він не має потрапляти на харчові продукти та шкіру.

Фізичні властивості кофеїну

Білі гольчасті кристали горьковатого смаку, без запаху. Добре розчиннний в хлороформі, погано - в холодній воді (1:60), легко — в гарячій (1:2), погано розчинний в этанолі (1:50). Розчини мають нейтральну реакцію; стерилізують при +100 °C на протязі 30 хв. Т пл. 234 °C.

Фармакологія

У малих дозах надає стимулюючу дію на нервову систему. При тривалому застосуванні може викликати слабку залежність - теїзм (захворювання). У великих дозах викликає виснаження, а в дозі 150-200 мг на кілограм маси тіла (80-100 чашок кави за обмежений проміжок часу) - смерть. Під впливом кофеїну прискорюється серцева діяльність, підвищується кров'яний тиск, приблизно на 40 хвилин злегка поліпшується настрій за рахунок вивільнення дофаміну, але через 3-6 годин дію кофеїну проходить: з'являється втома, млявість, зниження працездатності.

Фізіологічні особливості дії кофеїну на ЦНС, що були вивчені вченим Павловим і його співробітниками, показали, що кофеїн підсилює і регулює процеси збудження в корі головного мозку; у відповідних дозах він посилює позитивні умовні рефлекси і підвищує рухову активність. Стимулююча дія призводить до підвищення розумової та фізичної працездатності, зменшення втоми і сонливості. Однак, великі дози можуть призвести до виснаження нервових клітин. Дія кофеїну (як і інших психостимулюючих засобів) значною мірою залежить від типу вищої нервової діяльності; тому дозування кофеїну має здійснюватися з урахуванням індивідуальних особливостей нервової діяльності. Кофеїн послаблює дію снодійних і наркотичних засобів, підвищує рефлекторну збудливість спинного мозку, збуджує дихальний та судиноруховий центри. Серцева діяльність під впливом кофеїну посилюється, скорочення міокарда стають більш інтенсивними і частішають. При колаптоїдних і шокових станах артеріальний тиск під впливом кофеїну підвищується, при нормальному артеріальному тиску істотних змін не спостерігається, так як одночасно з порушенням судинного центру та серця під впливом кофеїну розширюються кровоносні судини скелетних м'язів та інших областей тіла (судини головного мозку, серця, нирок), однак судини органів черевної порожнини (крім нирок) звужуються. Діурез під впливом кофеїну дещо посилюється, головним чином у зв'язку із зменшенням реабсорбції електролітів у ниркових канальцях.

Кофеїн знижує агрегацію тромбоцитів.
Під впливом кофеїну відбувається стимуляція секреторної діяльності шлунка.
За сучасними даними, в механізмі дії кофеїну істотну роль грає його пригнічуючий вплив на фермент фосфодіестеразу, що призводить до внутрішньоклітинного накопичення циклічного аденозинмонофосфату (цАМФ). Циклічний АМФ розглядається як медіаторна речовина (вторинний медіатор), за допомогою якого здійснюються фізіологічні ефекти різних біогенних лікарських речовин. Під впливом циклічного АМФ посилюються процеси глікогенолізу, стимулюються метаболічні процеси в різних органах і тканинах, у тому числі в м'язовій тканині і в ЦНС. Вважають, що стимуляція кофеїном шлункової секреції теж пов'язана зі збільшенням вмісту циклічного АМФ у слизовій оболонці шлунка.
У нейрохімічному механізмі стимулюючої дії кофеїну важливу роль відіграє його здатність зв'язуватися зі специфічними «пуриновими», або аденозиновими рецепторами мозку, ендогенним лігандом яких є пуриновий нуклеозид - аденозин. Структурна подібність молекули кофеїну і аденозину сприяє цьому. Оскільки аденозин розглядається як чинник, що зменшує процеси збудження у мозку, заміщення його кофеїном призводить до стимулюючого ефекту. При тривалому застосуванні кофеїну можливе утворення в клітинах мозку нових аденозинових рецепторів, і дія кофеїну поступово зменшується. Разом з тим при раптовому припиненні введення кофеїну, аденозин займає всі доступні рецептори, що може призвести до посилення гальмування з явищами втоми, сонливості, депресії та ін.

Використання

Через збудливі властивості кофеїну і фізичного звикання до нього багато людей вживають кофеїнові продукти (напої) для підбадьорення. Каву найчастіше п'ють вранці для швидкого відновлення після сну. Чаї (чорний, зелений) п'ють у будь-який час дня, зазвичай після їжі. Оскільки чай часто п'ють завдяки смаку або для втамування спраги, виробляються чаї без кофеїну, які не мають (деколи небажаних) властивостей збудження ЦНС і підвищення кров'яного тиску. Випускається і декофеїнізована кава.
У медицині кофеїн (і кофеїн-бензоат натрію) застосовують при інфекційних та інших захворюваннях, що супроводжуються пригніченням функцій ЦНС і серцево-судинної системи, при отруєннях наркотиками та іншими отрутами, що пригнічують ЦНС, при спазмах судин головного мозку (при мігрені та ін), для підвищення психічної і фізичної працездатності, для усунення сонливості. Застосовують також кофеїн при енурезії у дітей. Кофеїн також використовується як сечогінний засіб. Кофеїн є діючим компонентом більшості «енергетичних напоїв» (у більшості таких напоїв його міститься 250-350 мг/л, але деякі енергетичні напої, зокрема ті, що виготовляються для спортсменів, можуть містити кофеїну в десятки разів більше).

Дата добавления: 2015-11-26