カフェイン

島添 隆雄
九州大学 大学院薬学府
DOI XXXX/XXXX　原稿受付日：2013年8月19日　原稿完成日：2013年月日
担当編集委員：加藤 忠史（独立行政法人理化学研究所 脳科学総合研究センター）

英語名：caffeine　独：koffein、仏：caféine　

カフェイン

Systematic (IUPAC) name
1,3,7-Trimethyl-1H-purine-2,6(3H,7H)-dione 3,7-Dihydro-1,3,7-trimethyl-1H-purine-2,6-dione
Clinical data
AHFS/Drugs.com	monograph
Pregnancy cat.	C(US)
Legal status	Unscheduled (AU) GSL (UK) OTC (US)
Dependence liability	Moderate
Routes	Oral, insufflation, enema
Pharmacokinetic data
Bioavailability	99%
Protein binding	17% to 36%
Metabolism	demethylation by CYP1A2
Half-life	5 hours
Excretion	urine (100%)
Identifiers
CAS Registry Number
ATC code	N06BC01
PubChem	CID 2519
DrugBank	DB00201
ChemSpider	2424 Y
UNII	3G6A5W338E Y
KEGG	D00528 Y
ChEBI	CHEBI:27732 Y
ChEMBL	CHEMBL113 Y
Chemical data
Formula	C8H10N4O2
Mol. mass	194.19 g/mol
SMILES	eMolecules & PubChem
InChI InChI=1S/C8H10N4O2/c1-10-4-9-6-5(10)7(13)12(3)8(14)11(6)2/h4H,1-3H3 Key:RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N Y
Properties: Exact mass 194.080376 u Appearance Odorless, white needles or powder Density 1.23 g/cm3, solid Melting point Boiling point 178 °C, 451 K, 352 °F (subl.) Solubility in water 2.17 g/100 mL (25 °C) 18.0 g/100 mL (80 °C) 67.0 g/100 mL (100 °C) Solubility ethanol 15 g/L Acidity (pKa) -0.13–1.22 protonated caffeine Dipole moment 3.64 D (calculated)
Hazards: MSDS ICSC 0405 EU Index 613-086-00-5 EU分類 Harmful (Xn) Rフレーズ R22 S-phrases (S2) 半数致死量 LD50 192 mg/kg (rat, oral)

　カフェインはメチルキサンチン類に属するアルカロイドである。紅茶、茶等に含まれるが、コーヒーに最も多い。メチルキサンチン類は、非選択的なホスホジエステラーゼ阻害作用を有し、cAMPを増加させる。主にCYP1A2により肝で代謝を受け、３種類のジメチルキサンチン（パラキサンチン、テオブロミン、テオフィリン）になる。これらの化合物も、やはりホスホジエステラーゼを非特異的に阻害する。したがって、カフェインはCYP1A2を阻害する薬剤（シメチジン、フルボキサミン、オランザピンなど）との併用では中枢作用が増強されることがある。また、モノアミン酸化酵素でも代謝され、モノアミン酸化酵素阻害薬との併用では頻脈・血圧上昇が見られやすい。

概要

　カフェインは、天然に存在するメチルキサンチン類に属するアルカロイドで、コーヒー、茶など、さまざまな植物の種子、葉などに含まれるが、中でもコーヒーに最も多く含まれている。なお、天然に存在するメチルキサンチンとしては、他にテオフィリン、テオブロミンなどがある。カフェインは、1819年にドイツのフリードリヒ・ルンゲによって、コーヒーから単離された。コーヒー等の天然由来成分として摂取されている他、清涼飲料水にも含まれていることがある。また、市販の総合感冒薬、解熱鎮痛薬などにも含まれている。

薬理作用

　中枢神経刺激作用として、覚醒作用、および精神作業効率を高め、疲労感を減弱させる作用を持つ。一方、離脱症状として、頭痛、易疲労感、眠気、不快気分、いらいら、集中困難、吐き気、筋のこわばりなどがある。その他の作用としては、利尿作用、平滑筋弛緩作用、心筋刺激作用などがある。

作用機序

　カフェインの作用機序としては、非選択的なホスホジエステラーゼ阻害作用によりcAMPを増加させる作用、およびアデノシン受容体阻害作用などが知られている。

代謝

　カフェインは、主にCYP1A2により肝で代謝を受け、３種類のジメチルキサンチン（パラキサンチン、テオブロミン、テオフィリン）になる。これらの化合物も、やはりホスホジエステラーゼを非特異的に阻害する。したがって、カフェインはCYP1A2を阻害する薬剤（シメチジン、フルボキサミン、オランザピンなど）との併用では中枢作用が増強されることがある。また、モノアミン酸化酵素でも代謝され、モノアミン酸化酵素阻害薬との併用では頻脈・血圧上昇が見られやすい。

副作用

　カフェインは中枢興奮作用を有するため、過剰摂取の代表的症状としては、不眠を誘発する。カフェインの摂取は、パニック障害を悪化させる可能性が報告されている。カフェインが依存を引き起こすかどうかについては議論がある。