КОФЕИН

Кофеин — натуральный стимулятор, чаще всего встречающийся в кофе, чае и различных других растениях.
В первую очередь он действует как стимулятор центральной нервной системы, помогая снизить утомляемость и повысить бдительность.

Номер CAS: 58-08-2
Синонимы:,1,3,7-Триметилксантин,Теин (в чае),Гуаранин (в гуаране),Матеин (в мате),Кофеин

Введение в кофеин
Определение и химическая структура

Кофеин (1,3,7-триметилксантин) — природный алкалоид, встречающийся в различных видах растений.
Его химическая структура основана на ксантине с тремя метильными группами, присоединенными в положениях 1, 3 и 7. Структура кофеина относится к классу соединений, известных как пурины.

Краткая история открытия кофеина
Стимулирующие свойства кофеина известны уже много веков: кофе, чай и какао потреблялись из-за их стимулирующего эффекта задолго до выделения кофеина.
Это соединение было впервые выделено из кофе в 1820 году немецким химиком Фридлибом Фердинандом Рунге.

Источники кофеина (натуральные и синтетические)
Кофеин содержится в кофе, чае, какао-бобах, орехах кола и мате.
В меньших количествах он также содержится в различных растениях.
Синтетический кофеин производится в лабораториях для использования в фармацевтических препаратах, энергетических напитках и других продуктах.

Химические свойства
Молекулярная формула и структура
Молекулярная формула кофеина — C₈H₁₀N₄O₂, а его молекулярная масса составляет 194,19 г/моль.
Три метильные группы присоединены к атомам азота пуриновой структуры, которая представляет собой гетероциклическое соединение, состоящее из атомов углерода и азота.

Физические свойства
Кофеин — белый кристаллический порошок без запаха, растворимый в воде, с растворимостью около 2,17 г/100 мл в воде при 25°C. Температура плавления около 238°C, горький на вкус.
Изомеры и стереохимия кофеина
Молекула кофеина имеет специфическую стереохимию из-за пространственного расположения ее атомов. Кофеин существует в виде единственного стереоизомера, представляющего собой специфическое расположение атомов вокруг ее хиральных центров.

Биологические и фармакологические эффекты
Механизм действия
Кофеин в первую очередь оказывает стимулирующее действие, блокируя аденозиновые рецепторы (А1 и А2А) в мозге.
Аденозин обычно способствует расслаблению и сонливости, а кофеин блокирует эти эффекты, что приводит к повышению внимания и бодрствования.

Стимулирующее действие на центральную нервную систему
Кофеин увеличивает выброс нейромедиаторов, таких как дофамин и норадреналин, которые способствуют его стимулирующему эффекту, улучшая концентрацию внимания, когнитивные функции и энергию.

Воздействие на сердечно-сосудистую систему
Кофеин может повышать частоту сердечных сокращений и артериальное давление у чувствительных людей. Эти эффекты обычно кратковременны и могут быть более выражены у тех, кто не употребляет кофеин регулярно.

Метаболизм кофеина (период полураспада, задействованные ферменты)
Период полувыведения кофеина из организма человека составляет около 3–5 часов, хотя он может варьироваться в зависимости от индивидуальных факторов, таких как возраст, функция печени и беременность.
Метаболизм кофеина в основном опосредуется ферментом печени CYP1A2, который расщепляет кофеин на его метаболиты.

Влияние на сон, настроение и работоспособность
Известно, что кофеин повышает концентрацию внимания и производительность при выполнении когнитивных задач, однако чрезмерное его употребление, особенно в конце дня, может нарушить сон.
Он также может влиять на настроение: некоторые люди сообщают о чувстве тревоги или нервозности при приеме больших доз.

Последствия для здоровья
Преимущества потребления кофеина
Исследования показывают, что умеренное потребление кофеина может улучшить умственную активность, снизить риск нейродегенеративных заболеваний (таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона), а также обеспечить временное облегчение усталости и головных болей.
Он также может улучшить спортивные результаты и выносливость.

Потенциальные риски для здоровья
Чрезмерное потребление кофеина может привести к бессоннице, повышенной тревожности, нервозности и желудочно-кишечным расстройствам.
У некоторых людей он может вызывать зависимость и симптомы отмены, такие как головные боли, раздражительность и усталость.

Кофеин в разных группах населения
Беременным женщинам рекомендуется ограничить потребление кофеина из-за его потенциального воздействия на развитие плода, включая повышенный риск выкидыша и низкой массы тела при рождении.
Детям и подросткам также рекомендуется избегать чрезмерного употребления кофеина из-за его стимулирующего эффекта и потенциального влияния на рост и развитие.

Кофеин и психическое здоровье
Взаимосвязь между кофеином и психическим здоровьем сложна.
Хотя кофеин может повысить бдительность и когнитивные функции в краткосрочной перспективе, его хроническое употребление может привести к повышению тревожности и, в редких случаях, к психозу, вызванному кофеином.

Потребление кофеина
Типичные источники кофеина
Наиболее распространенными источниками кофеина являются кофе, чай, шоколад, энергетические и безалкогольные напитки.
Содержание кофеина в этих напитках может существенно различаться: в среднем в чашке кофе объемом 8 унций содержится 80–100 мг кофеина.

Глобальные модели потребления
Кофе — самый популярный источник кофеина во всем мире, особенно в Европе и Северной Америке. Чай чаще потребляют в Азии и Великобритании.
Энергетические напитки становятся все более популярными, особенно среди молодежи.

Рекомендуемые пределы потребления кофеина
По данным FDA, безопасная суточная доза кофеина для большинства взрослых составляет до 400 мг, что примерно эквивалентно четырем чашкам кофе по 8 унций.
Беременным женщинам рекомендуется ограничить потребление до 200 мг в день.

Зависимость от кофеина и симптомы отмены
Регулярное употребление кофеина может привести к привыканию и зависимости.
Симптомы отмены включают головные боли, усталость, раздражительность и трудности с концентрацией внимания.
Эти симптомы обычно проходят в течение нескольких дней после прекращения курения.

Кофеин в промышленности
Использование в пищевой промышленности и производстве напитков
Кофеин добавляют в различные пищевые продукты, такие как энергетические напитки, газированные напитки и шоколад, из-за его стимулирующего эффекта.
Он также используется в пищевых добавках, направленных на повышение работоспособности и внимания.

Кофеин как стимулятор в фармацевтических препаратах
Кофеин входит в состав некоторых безрецептурных препаратов из-за его стимулирующего действия.
Он часто встречается в обезболивающих, лекарствах от простуды и добавках для снижения веса.

Кофеин в энергетических напитках и добавках
Энергетические напитки часто содержат высокие дозы кофеина в сочетании с другими ингредиентами, такими как таурин, витамины группы В и сахар.
Эти напитки позиционируются как средства, повышающие работоспособность и снимающие усталость, особенно для молодых людей.

Кофеин в косметике
В косметике кофеин иногда включают из-за его предполагаемого антицеллюлитного эффекта, поскольку он может сужать кровеносные сосуды и улучшать внешний вид кожи.
Его также используют в средствах по уходу за волосами для стимуляции роста волос.

Производство и синтез кофеина
Методы естественной добычи
Кофеин извлекается из кофейных зерен, чайных листьев и орехов колы.
Процесс экстракции включает использование растворителей или горячей воды для выделения кофеина, который затем очищается для использования в различных продуктах.

Методы производства синтетического кофеина
Синтетический кофеин обычно получают путем химического синтеза из теобромина или ксантина.
Этот метод более экономичен и эффективен, особенно для больших объемов, необходимых в пищевой и фармацевтической промышленности.

Экономическое значение производства кофеина
Глобальный рынок кофеина значителен, а кофе и чай являются основными сельскохозяйственными товарами. Производство кофеина поддерживает большое количество отраслей, включая пищевую промышленность, фармацевтику и косметику.
ИНФОРМАЦИЯ О БЕЗОПАСНОСТИ КОФЕИНА

 
 
Меры первой помощи:
Описание мер первой помощи:
Общие советы:
Обратитесь к врачу.
Покажите этот паспорт безопасности лечащему врачу.
Выйдите из опасной зоны:
 
При вдыхании:
При вдыхании выведите пострадавшего на свежий воздух.
Если пострадавший не дышит, сделайте искусственное дыхание.
Обратитесь к врачу.
В случае попадания на кожу:
Немедленно снимите загрязненную одежду и обувь.
Смыть мылом и большим количеством воды.
Обратитесь к врачу.
 
В случае попадания в глаза:
Тщательно промойте большим количеством воды в течение не менее 15 минут и обратитесь к врачу.
Продолжайте промывать глаза во время транспортировки в больницу.
 
При проглатывании:
НЕ вызывайте рвоту.
Никогда ничего не давайте через рот человеку, находящемуся без сознания.
Прополощите рот водой.
Обратитесь к врачу.
 
Меры пожаротушения:
Средства пожаротушения:
Подходящие средства пожаротушения:
Используйте распыленную воду, спиртоустойчивую пену, сухой химикат или углекислый газ.
Особые опасности, возникающие из-за вещества или смеси
Оксиды углерода, оксиды азота (NOx), хлористый водород
 
Советы пожарным:
При необходимости используйте автономный дыхательный аппарат для тушения пожара.
Меры при случайном выбросе:
Меры личной предосторожности, средства индивидуальной защиты и порядок действий в чрезвычайных ситуациях
Используйте средства индивидуальной защиты.
 
Избегайте вдыхания паров, тумана или газа.
Эвакуировать персонал в безопасные зоны.
 
Меры предосторожности по защите окружающей среды:
Предотвратите дальнейшую утечку или разлив, если это безопасно.
Не допускайте попадания продукта в канализацию.
Необходимо избегать выбросов в окружающую среду.
 
Методы и материалы для локализации и очистки:
Собрать с помощью инертного абсорбирующего материала и утилизировать как опасные отходы.
Хранить в подходящих закрытых контейнерах для утилизации.
 
Обращение и хранение:
Меры предосторожности для безопасного обращения:
Избегать вдыхания паров или тумана.
 
Условия безопасного хранения с учетом любых несовместимостей:
Хранить контейнер плотно закрытым в сухом и хорошо проветриваемом месте.
Открытые контейнеры необходимо тщательно запечатать и хранить в вертикальном положении, чтобы предотвратить утечку.
Класс хранения (TRGS 510): 8А: Горючие, коррозионно-активные опасные материалы.
 
Контроль воздействия/индивидуальная защита:
Параметры контроля:
Компоненты с параметрами контроля на рабочем месте
Не содержит веществ с предельно допустимыми концентрациями на рабочем месте.
Контроль воздействия:
Соответствующие технические средства контроля:
Обращаться в соответствии с правилами промышленной гигиены и безопасности.
Мойте руки перед перерывами и в конце рабочего дня.
 
Средства индивидуальной защиты:
Защита глаз/лица:
Плотно прилегающие защитные очки.
Защитная маска (минимум 8 дюймов).
Используйте средства защиты глаз, протестированные и одобренные в соответствии с соответствующими государственными стандартами, такими как NIOSH (США) или EN 166 (ЕС).
 
Защита кожи:
Работать в перчатках.
Перед использованием перчатки необходимо осмотреть.
Используйте соответствующие перчатки.
Техника снятия (без прикосновения к внешней поверхности перчатки) позволяет избежать контакта кожи с данным продуктом.
Утилизируйте загрязненные перчатки после использования в соответствии с действующим законодательством и надлежащей лабораторной практикой.
Вымойте и высушите руки.
 
Полный контакт:
Материал: Нитриловый каучук
Минимальная толщина слоя: 0,11 мм.
Время прорыва: 480 мин.
Тестируемый материал: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, размер M)
Контакт с брызгами
Материал: Нитриловый каучук
Минимальная толщина слоя: 0,11 мм.
Время прорыва: 480 мин.
Тестируемый материал: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, размер M)
Его не следует толковать как одобрение какого-либо конкретного сценария использования.
 
Защита тела:
Полный защитный костюм от химикатов. Тип защитного снаряжения должен выбираться в зависимости от концентрации и количества опасного вещества на конкретном рабочем месте.
Защита органов дыхания:
Если оценка риска показывает, что использование воздухоочистительных респираторов является целесообразным, используйте полнолицевые респираторы с многоцелевыми комбинированными (США) или респираторными картриджами типа ABEK (EN 14387) в качестве резервной меры технического контроля.
 
Если респиратор является единственным средством защиты, используйте респиратор с подачей воздуха, закрывающий все лицо.
Используйте респираторы и компоненты, протестированные и одобренные в соответствии с соответствующими государственными стандартами, такими как NIOSH (США) или CEN (ЕС).
Контроль воздействия на окружающую среду
Предотвратите дальнейшую утечку или разлив, если это безопасно.
Не допускайте попадания продукта в канализацию.
Необходимо избегать выбросов в окружающую среду.
 
Стабильность и реакционная способность:
Химическая стабильность:
Стабилен при соблюдении рекомендуемых условий хранения.
Несовместимые материалы:
Сильные окислители:
Опасные продукты разложения:
Опасные продукты разложения, образующиеся в условиях пожара.
Оксиды углерода, оксиды азота (NOx), хлористый водород.
 
Рекомендации по утилизации:
Методы переработки отходов:
Продукт:
Предложите излишки и не подлежащие переработке решения лицензированной компании по утилизации.
Для утилизации данного материала обратитесь в лицензированную профессиональную службу по утилизации отходов.
Загрязненная упаковка:
Утилизировать как неиспользованный продукт.