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：2014年1月5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。中枢刺激作用を持つ。その作用機序としては、ホスホジエステラーゼ阻害作用、アデノシン受容体阻害作用などが知られている。

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ープ・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、および細胞内カルシウムストアへの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。カフェインはCYP1A2を阻害する薬剤（フルボキサミンなど）や、他のCYP1A2により代謝される薬剤（オランザピンなど）との併用で、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阻害作用があり、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。カフェインが精神依存を引き起こすかどうかについては議論がある。