КОФЕИН

КОФЕИН, Coffeinum (ФУП), алкалоид, в значительных количествах находящийся в различных растениях, а именно: около 1,2% в семенах Coffea arabica (см. Кофе), около 2% в листьях Thea chinensis (см. Чай), около 4% в плодах Paulinia sorbilis, около 1,3% в листьях Ilex paraguayensis, около 1,2% в орехах Cola acuminata, в малых количествах в Theobroma Cacao (см. Какао), Scilla maritima и др. Уже издавна дикие народы разных стран совершенно независимо друг от друга среди различных растений инстинктивно выбирали для потребления все те, к-рые содержат К., хотя в сыром виде растения эти не имеют привлекательного вкуса или запаха. В наст, время наиболее распространенными и культивируемыми являются чай и кофе. К. добывается гл. обр. из чая и при выработке т. н. бескофеинового кофе. Впервые в чистом ви- де К. добыт Рунге (Runge; 1820) из бобов кофе. В дальнейшем К. получен и синтетически (Fischer, Ach). К. имеет вид длинных. белых, шелковисто-блестящих кристаллических игл, трудно (1:80) растворимых в холодной и хорошо (1 : 2) в горячей воде. Растворимость в воде кроме согревания значительно повышается от прибавления лимонной к-ты, солей бензойной, салициловой и бромистоводородной к-т, антипирина и многих других веществ. Раствор К. нейтральной реакции, имеет горький вкус. В хим. отношении К. представляет собой столь слабое основание, что не изменяет цвета лакмуса, а соли его диссоциируются в водных растворах. К. дает мурексидную реакцию, что указывает на его близкое отношение к мочевой к-те и ксантину. Хим. формулу К. впервые дал Медикус (Medicus). К. представляет собой производное ксантина (диоксипурина) и является триметил-ксантином следующей структурной формулы: ch₃.n со СО C—N.CHa CH₃.N С,— N- :СН (1) (6) сн 1 (Я) НС I (5) С - (7) -NH (3) (4) - С - (9) - N-; По хим. составу К., будучи производным диоксипурина, представляет большой интерес и в том отношении, что близко стоит к нек-рым продуктам обмена животного организма (ксантин, мочевая к-та). В основе всех этих соединений находится пурин, из которого происходит целый ряд тел таким образом, что на места, обозначенные в нижеприводимой формуле пурина четными (2, 4, 6, 8) цифрами, становится кислородная или аминогруппы, а на места с нечетными цифрами — алкогольные радикалы СН₃, С₂Н₅ и т. д. ;СЫ (в) В обмене веществ животного организма ксантиновые тела рассматриваются как продукты распада нуклеопротеидов, являющихся главной составной частью клеточных ядер. Процесс их образования рисуется в таком виде, что из нуклеопротеида при его распаде получаются белок и нуклеид, из последнего—белок и нуклеиновая к-та, а из нее—ксантиновые тела и тиминовая к-та. Такое соотношение К. к продуктам обмена веществ животного организма не может не отразиться и на характере судьбы его в последнем, ставя К. в особое положение в сравнении со многими другими растительными алкалоидами; возможно, что в связи с этим стоят и нек-рые особенности фармакодина-мических свойств К. (малая токсичность, отсутствие привыкания к нему, трудность получения фазы угнетающего действия и пр.). Местное раздражающее действие К. незначительно, но при продолжительном употреблении per os салициловой двойной соли может наблюдаться раздражение слизистой оболочки желудка. При соприко- сновении с белками крепких концентраций К. наблюдается их изменение благодаря способности К. переводить миоген в миоген-фибрин (см. ниже). На бактерии К. оказывает незначительное угнетающее действие, благодаря чему обладает слабо выраженными антисептическими свойствами.— Всасывание К. и его двойных солей из пищеварительного канала и из подкожной клетчатки происходит быстро и полностью, чем объясняется скорость наступления его общего (резорптивного) действия. В тканях организма К. легко разлагается, теряет сначала одну, а затем и другую метиловую группу, переходя т. о. в деметилированные пурины, к-рые в дальнейшем подвергаются еще нек-рым изменениям, т. ч. до 80% введенного К. вполне окисляется до мочевины. Около 20% введенного К. выделяется мочой в виде ди- и моно-метил-ксантинов. Лишь малая часть К. (у человека до 8%) выделяется мочой в неизмененном виде. Выделение начинается и заканчивается быстро, но следы можно найти в моче и через 2—3 дня. Имеются данные, говорящие за то, что небольшие количества К. выделяются вжел.-киш. канал, откуда вновь всасываются в кровь. Анализ содержания К. в различных органах показывает, что он распределяется между ними довольно равномерно, скопляясь быть может лишь в несколько большем количестве в печени. Наиболее чувствительной к К. является центральная нервная система и особенно те отделы головного мозга, к-рые связаны с псих, функциями. Возбуждающее действие К. на последние сказывается уже при приеме малых (0,1—0,2) его доз. Облегчается восприятие внешних впечатлений и переработка их в представления, ускоряется течение ассоциативных процессов, уточняется реакция на внешние раздражения, уменьшается число ошибокпри решении всякого рода задач, отмечается обострение органов чувств и прочие проявления более отчетливой и продуктивной деятельности головного мозга (Kraepelin и др.). Особенно ярко проявляется возбуждающее действие К. на головной мозг при утомлении, опьянении алкоголем и вообще при легком угнетении его работы наркотическими жирного ряда. Вследствие такого действия К. уменьшаются процессы внутреннего торможения, лежащие в основе сна; этим объясняется быстрое исчезновение остатков сонливого состояния утром после питья чая или кофе и с другой стороны нередко отмечаемая бессонница при приеме К.на ночь. Действие наступает быстро (через 20—30 мин.), достигает своего maximum'а через 1—3 часа и длится 2—7 и более часов в зависимости от дозы и чувствительности данного организма. При очень малых количествах К. (0,03— 0,06) ясных явлений возбуждения уловить не удается, и отмечается лишь более отчетливая работа центральной нервной системы и других органов, что лежит в основе т.н. «тонизирующего» действия К. на организм. В то время как действие на спинной мозг проявляется лишь при очень больших дозах К., возбуждение центров продолговатого мозга в умеренной степени наблюдается и при терап. дозах (0,15—0,25 двойной соли под кожу). Благодаря возбуждению дыхательного центра наблюдается учащение дыхания, причем глубина его не всегда увеличивается и может даже уменьшиться, т. к. благодаря увеличению легочной вентиляции заметно уменьшается напряжение СО₂в альвеолах. Возбуждение с о с у-додвигательного центра сказыва-вется не в одинаковой степени на сосудах различных областей. Обычно наибольшее сужение наблюдается в сосудах пищеварительного тракта, тогда как, наоборот, сосуды почек, венечные, сосуды мозга, его оболочек, сетчатки, печени и в меньшей степени кожи и легких расширяются. В тех же случаях, когда центральное действие преобладает, сосудорасширяющее действие выражено ничтожно или отсутствует или даже может иметь место сужение сосудов (напр. почек). Возбуждение центров блуждающих нервов ведет к замедлению пульса при малых дозах К. При этом благодаря прямому действию К. на сердечную мышцу сила систолических ее сокращений увеличивается, диастолическое же расслабление или остается прежнимилидаже несколькоумень-шается. Систолический объем сердца увеличивается благодаря увеличению систол, минутный же объем или несколько увеличивается или же может оставаться неизмененным благодаря урежению ритма сердца. Благодаря расширению венечных сосудов и усилению сердечных сокращений улучшается питание самой сердечной мышцы. Вместе с тем увеличивается и ее абсолютная сила, т. е. способность преодолевать сопротивление. Нарастают и другие функции сердечной мышцы: повышаются ее тонус и возбудимость, увеличивается проводимость импульсов из узла Кис-Флака. Кровяное давление обычно или не изменяется или повышается лишь в незначительной степени, т.к. благодаря сужению одних и расширению других сосудов происходит перераспределение крови со значительным увеличением скорости ее тока, чему способствует усиленная работа сердца и расширение многих сосудов. Венозное давление не изменяется. При больших дозах К. наблюдается учащение сердечной деятельности, что объясняется преобладанием действия К. на самое сердце (его мышцу или ганглии, или узел Кис-Флака, или окончания ускоряющих нервов). При этом минутный объем может даже уменьшиться в виду уменьшения диастолического расслабления и недостаточности времени для притока крови к сердцу вследствие частых его сокращений. Описанный характер действия К. значительно его отличает от веществ группы дигиталиса и создает неодинаковые показания к применению их. Возбуждающее действие К. проявляется не только на сердечной мышце, но также и на скелетной мускулатуре. Терап. дозы (0,1—0,15) К. увеличивают фнкц. активность поперечнополосатых мышц; сокращения их становятся сильнее и более полными благодаря увеличению растяжимости, лятентный период укорачивается, в силу чего скорость сокращений нарастает, воз- будимость мышцы и абсолютная ее сила (т.е. способность преодолевать сопротивления) повышаются; т.о. значительно увеличиваются выносливость и трудоспособность мышцы, и скорее исчезают в ней явления утомления. Действие на мышцу продолжается несколько (2—7) часов, особенно значительно проявляясь в первый час (иногда работоспособность увеличивается в 4—5 раз). Кроме непосредственного влияния К. на сократительное вещество мышцы и благоприятных условий ее кровоснабжения в указанном действии несомненно играет роль и возбуждающее действие К. на двигательные процессы в центральной нервной системе, координация к-рых достигает высокой степени благодаря возбуждению соответствующих центров головного мозга. В меньшей степени такого рода влияние К. проявляется в виде «тонизирующего» действия его на скелетную мускулатуру. —Действие К. на гладкую мускулатуру изучено меньше: отмечается усиление движений желудка и кишечника, ведущее иногда у животных к более быстрому опорожнению содержимого; однако чувствительность гладкой мускулатуры значительно ниже, т. ч. указанные явления наблюдаются лишь при введении сравнительно больших доз К. Выделительная деятельность почек под влиянием К. значительно повышается. Увеличение диуреза идет гл. обр. за счет водной его части, т. к. выделение плотных частей мочи (NaCl, азотистых веществ и пр.) хотя и увеличивается, но в меньшей степени. Реакция мочи приближается к нейтральной, т. к. разведение мочи уменьшает ее кислотность и в большем количестве проходят через почку щелочи крови. Такая моча даже менее раздражает мочевые пути, чем в норме ; сам же К., даже в больших дозах или при длительном применении, не вызывает раздражения почек. Поэтому вещества группы К. (кофеин, его соли, а особенно—диуретин, агурин и др.) применяются и при пат. процессах в почках. Соответственно наличию различных физиол. теорий мочеотделения механизм диуретического действия К. имеет несколько объяснений (см. Мочегонные средства). Вкратце их можно резюмировать след. образом. Несомненно, что диурез повышается благодаря прямому действию К. на почки, механизм же его объясняется различно: 1) прямое возбуждающее действие К. на секреторную функцию почечного эпителия (von Schroder); 2) увеличение проницаемости фильтрирующей мембраны почечных клубочков и отсюда более быстрая фильтрация жидких частей из крови (Cushny,Lambie);3) уменьшение или паралич процесса обратного всасывания в канальцах (Sobieranski). Кроме того имеются указания (Ellinger) на то, что К. понижает способность коллоидов крови и" тканей связывать воду и соли, благодаря чему в организме образуется больше «свободной» воды и солей, к-рые и подвергаются усиленному выделению почками. Поэтому ткани теряют тем больше воды, чем большее количество ее они содержали (резкий диурез при водянке и ничтожный—при сухой пище). Кроме того состояние кровоснабжения почек несомненно должно играть роль в кофеиновом диурезе, но является не определяющим, а лишь дополнительным фактором. При преобладании центрального действия К. благодаря сильному возбуждению сосудо-двигательного центра может иметь место значительное сужение сосудов почек вместо обычного их расширения; в этих условиях плохого кровоснабжения диуретическое действие не наблюдается. Поэтому при диуретине, агурине (см.) и пр. пуриновых производных, не имеющих выраженного действия на центральную нервную систему, диуретическое действие более верное, сильное и длительное, чем у К. В виду этого в клинике для усиления диуреза вместо К. предпочитают пользоваться диуретином, те-оцином, агурином или др. производными диоксипуриыа. Нередко повышение диуреза идет вместе с гликозурией при наличии гипергликемии. Механизм повышения концентрации сахара в крови под влиянием К. еще не получил достаточного объяснения. Обмен веществ при К. резким изменениям не подвергается, и лишь в дозах 0,5—0,65 Coffeini puri отмечалось у людей небольшое (на 7—23%) увеличение основного обмена без увеличения дыхательного коефициента. Диурез, как указано выше, течет с увеличением выделения мочевины; отмечается также повышенное выделение воды легкими и кожей. При токсических дозах К. наблюдается значительное повышение t° тела, причина к-рого еще не выяснена (возбуждающее действие на тепловой центр, повышение тонуса мышц, увеличение рефлекторной деятельности-и пр.). Кофе и чай повидимому обладают этим действием несколько в большей степени (влияние других составных их частей), т. к. Лихтенфельд и Фрелих (Lichten-feld, Frohlich) в опытах на себе нашли после питья холодного настоя кофе (из 22,5 г бобов его) повышение t° на 0,35°. Побочные явления действия К. наблюдаются нередко у детей, у лиц с повышенной возбудимостью нервной системы, с пониженным питанием, а также у больных интерстициальным нефритом и миокардитом даже при сравнительно небольших дозах К. (например 0,3 pro die). Они выражаются сильным беспокойством, сильным значительным шумом в ушах, бессонницей, nausea, рвотой, ощущением сердцебиения с чувством тоски и страха и пр. Обычно же требуются большие дозы на прием (0,5—1,0) для развития симптомов острого отравления: сильное возбуждение, иногда легкий delirium, афазия, галлюцинации, лихорадка, дрожание конечностей, головокружение, сильная головная боль; пульс йри этом полный и твердый, учащен и ли замедлен; дыхание резко учащено. В очень тяжелых случаях—рвота, сильный понос с тенезмами, сильный хореический tremor, коляпс с малым неправильным пульсом, понижение кровяного давления, похолодание конечностей, расширение зрачков. У животных (особенно у холоднокровных) гораздо резче выражено возбуждающее действие на спинной мозг, что может привести к судорогам и смерти от асфиксии во время их. У лягушек (Rana temporaria) при токсических дозах К. на- блюдается своеобразное действие на поперечнополосатые мышцы, благодаря к-рому они становятся как бы окоченелыми; под микроскопом видно резкое укорочение мышечных волоконец; они белого цвета и непрозрачны; поперечная исчерченность отсутствует, продольная же видима более отчетливо; при более крепких растворах К. происходят деструктивные изменения мышечных клеток. Реакция мышцы кислая. Полагают, что причиной изменений является преобразование миогена в миоген-фибрин с коагуляцией жидкого содержимого мышечных сарколемм. Смертельные дозы для человека столь велики (повидимому около 10 г Coffeini puri), что случаев смертельного отравления не отмечено. Выздоровление обычно полное в течение одного дня, даже в тяжелых случаях. На нек-рое время могут остаться небольшое беспокойство и слабость. Помощь при остром отравлении состоит в удалении яда, если он принят per os, промывании желудка, введении веществ, угнетающих центральную нервную систему (бромиды, хлорал-гидрат, алкоголь, морфий); важно насколько возможно успокоить б-ного.—Хрон. отравление описано у лиц, потребляющих чрезмерные количества чая. Симптомы его различны: беспокойство, нервозность, бессонница, tremor, головная боль, головокружение, сердцебиение, неправильный пульс, часто одышка; они зависят гл. обр. от К., но также и от ароматических веществ в напитке. С другой стороны потеря апетита, тяжесть под ложечкой после еды, диспепсия, желудочные боли, запоры зависят от танина, содержащегося в выпиваемом чае. Частое потребление кофе дает приблизительно те же явления, но нередко вместо запора бывает послабление благодаря раздражающему действию на пищеварительный канал летучего масла. Терапевт, применение К. широко и разнообразно в виду разностороннего его действия. 1. Как общее возбуждающее и тонизирующее средство при умственной и физ. усталости, при коляпсе вследствие угнетения сосудодвигательного или дыхательного центров благодаря пат. процессам в организме (напр. инфекционные заболевания) или отравлению морфием, опием, наркотическими жирного ряда (хлороформ, алкоголь, хлорал-гидрат и пр.), тяжелыми металлами и пр. В последних случаях обычно применяют К. в виде очень крепкого горячего черного кофе или чая, чтобы иметь синергетическое стимулирующее действие тепла и масел кофе и осаждающее металлы действие танина чая. 2. При ослаблении деятельности сердечной мышцы, вызванной пат. в ней процессами или заболеваниями других органов и тканей (болезни дыхательных путей, tbc, острые инфекционные заболевания и пр.). Действие на сердце наступает быстро, но длительно не держится; заменить вполне наперстянку К. не может, но является хорошим вспомогательным средством к ней. 3. При спазме сосудов мозга и зависящей от этого головной боли (спастическая мигрень), спазме коронарных сосудов (angina pectoris vasomotoria), иногда при бронхиальной астме—в расчете на расслабление гладкой мускулатуры сосудов (мозга, сердца) и бронхов. 4. Как мочегонное при поражениях почек и при сердечной водянке, иногда в сочетании с угнетающими центральную нервную систему средствами (хлорал-гидрат, паральдегид, лго-миналь и пр.), т..к. один К. верного действия обычно не дает. II р е п а р а т ы. 1. Coffeinum purum (о физ. и хим. свойствах его см. выше). Применяется внутрь в порошках, таблетках и пилюлях по 0,06—0,1 раза 2—3 в день. Высшие дозы (Ф VII)—0,5 pro dosi и 1,5 pro die. 2. Coffeinum natrio-benzoicu m— смесь около 50% К. с Natrium benzoicum. Белый порошок, без запаха, горького вкуса. В противоположность чистому К. легко (1:2) растворяется в холодной воде. Офи-ципален в виде 10%-ного раствора для подкожных инъекций, 1—2 cm^z повторно. Внутрь—в порошках по 0,1—0,3 pro dosi. Высшие дозы (Ф VII)—1,0 pro dosi и 3,0 pro die.3. Coffeinum natrio-salicy-I i с u m—смесь К. (около 50%) с Natrium salicylicum. Белый аморфный порошок сладковато-горького вкуса, без запаха. Хорошо (1 : 2) растворим в воде; дозировка та же, что и у предыдущего. 4. Coffeinum cit-ricum—смесь К. (ок. 50%) с Ac. citricum. Белый кристаллический порошок, горьковато-кислого вкуса, без запаха. Растворим в холодной воде (1 : 32) и лучше (1 : 4) в горячей. Под кожу не применяется в виду наличия свободной к-ты. Дают по 0,1—0,3 в растворах. 5. Coffeinum с i t r i с u m effervesce n s—шипучий лимоннокислый К. Зернистая смесь К. (ок. 2%) с Ас. citricum, Ac. tartaricum и Natrium bicarbo-nicum. Внутрь но 4,0—8,0 на прием. 6. М igran in (фабрики Hoechst)—таблетки, состоящие из 0,09 К., 0,85 Antipyrini и 0,06 Ac. citrici. По 1 табл. при головной боли. 7. Coffetyli n—таблетки с содержанием 0,05 К. и 0,45 Ac. acetylsalicylicum. Аналогичный другой препарат—С о f f e о s -pyrin, seu Coffeinum acetylsalicylicum. Применяются как противонев-ральгическое и противоревматическое средство. 8. В a s i с i n u m—соединение К. с хинином. Схожее во многих отношениях с К. действие имеют производные ксантина и ИХ СОЛИ (СМ. Диуретин, Агурии). М. Николае и. Открытие К. в судебных случаях. При исследовании на алкалоиды К. извлекается хлороформом уже из кислого раствора (см. Яды, изолирование) и еще более полно по подщелачивании водным аммиаком. Остаток по испарении хлорофор-менной вытяжки обыкновенно имеет характерный кристаллический вид, представляя концентрические круги из сросшихся иголочек. Часть остатка выпаривают на водяной бане с хлорной водой. От прибавления к красному или красно-желтому сухому остатку следов водного аммиака или разведенного раствора едкого натра появляется фиолетовое окрашивание. Отличием К. (триме-тилксантина) от теобромина (диметилксан-тина) являются растворимость К. в четырех-хлористом углероде и переход К. в хлороформ из водного раствора по подщелочении едким натром, переводящим теобромин в натриевое производное, не растворимое в хлороформе. К. возгоняется при осторожном нагревании. Количественно кофеина обыкновенно определяется взвешиванием сухого остатка. Лит.: Б е р к о в и ч А., К вопросу о мочегонном действии кофеина и его солей, Юрьев, 1900; Л и ф ш и ц А., О действии дигиталина, кофеина и алкоголя па изолированное сердце при разной температуре, диссертация, СПБ, 1907; Углов В. и Шапиро А., Разработка нового метода количественного определения теина (кофеина) в чае, Гиг. и эпид., 1927, № 12; Ш и ш о в И. и Ильи н а 3., Кофеиновая реакция на здоровом человеке. Тр. 2 МГУ, т. I, в. 2, 1928; Bock j., Die Purinderivate (Hndb. d. exp. Pharmakologie, hrsg. v. A. Heffter, B.II, Halfte 2, В., 1920, лит. до 1919); CushnyA. a. Lambie C, The action of diuretics, J. of physiology, v. LV, 1921—22; Ellinger P., tjber den Einfluss der Nervendurcbschneidung auf die Wasser-u. Salzausscheidung durch die Niere, Arch. f. exp. Path. u. Pharmakol., В. ХС, 1921.

Смотрите также:

КОФЕРМЕНТЫ, специфические активаторы, образующие необходимую составн. часть действующей системы некоторых ферментов. К. не представляют принципиального отличия от киназ, и применение того или другого обозначения определяется в сущности практикой, установившейся для ...
КОХ Роберт (Robert Koch, 1843—1910), мировой ученый, наряду с Пастером один из творцов современной бактериологии. Окончив в 1866 г. мед. факультет Геттинген-ского ун-та, К. сначала занимался частной практикой, а затем по- ...
КОХА АППАРАТ, прибор для стерилизации в атмосфере водяного пара при t° 100°. Прибор состоит из циЛиндрич. луженого медного котла с крышкой, в центре к-рой находится отверстие, куда помещается термометр (см. рисунок). ...
COCHLEARIA OFFICINALIS L EARIA OFFICINAIS ., ложечная, или цынготная трава, Herba Cochleariae (французская, итальянская, испанская, голландская Ф.), травянистое растение сем. крестоцветных (Cruciferae), произрастающее на морских берегах в сев. и зап. Европе и около ...
КОЧЕГАР, «лицо, ведущее нагрузку топлива в топку котла, чистку топки, продувание котла, надзор за арматурой и гарнитурой котла, надзор за питанием котла водой и общее наблюдение за котлом» (определение III ...