咖啡因及其分解代謝產物可可堿和黃嘌呤是茶和咖啡的關鍵成分。這些化合物在結構上類似于尿酸,尿酸是一種已知的抗氧化劑,以相對較高的濃度存在于血液中,但也顯示出促氧化劑活性。 鑒于尿酸和咖啡因及其代謝物之間的結構相似性,我們研究了這些化合物的抗氧化和促氧化特性。方法和結果:通過測量化合物對羥基自由基生成系統(tǒng)氧化 DNA 降解的猝滅作用來確定抗氧化活性。通過測量化合物在銅離子存在下氧化降解 DNA 的能力來研究促氧化劑活性??Х纫?、可可堿和黃嘌呤對羥基自由基的產生以及羥基自由基的氧化 DNA 斷裂具有淬滅作用。與先前的觀察結果一致,即許多已知的植物來源的抗氧化劑也能夠發(fā)揮抗氧化作用,嘌呤生物堿在過渡金屬離子存在下也表現(xiàn)出氧化 DNA 斷裂。結論:生物堿咖啡因及其分解代謝產物可可堿和黃嘌呤具有抗氧化和促氧化特性。 結果導致觀察到咖啡因及其代謝物也可能有助于含咖啡因的飲料(如茶)的整體抗氧化和化學預防特性。
咳嗽是一種常見的保護性反射,但持續(xù)咳嗽會使人虛弱并損害生活質量。使用阿片類藥物的鎮(zhèn)咳治療受到不可接受的副作用的限制,非常需要更有效的補救措施。方法和結果:本研究證明,可可中存在的甲基黃嘌呤衍生物可可堿可有效抑制體內豚鼠檸檬酸誘導的咳嗽。此外,在一項針對男性的隨機、雙盲、安慰劑對照研究中,可可堿抑制辣椒素誘導的咳嗽,無不良反應。我們還證明,可可堿直接抑制辣椒素誘導的豚鼠和人迷走神經(jīng)的感覺神經(jīng)除極化,表明對傳入神經(jīng)激活有抑制作用。結論:這些數(shù)據(jù)表明可可堿的作用似乎是外周介導的。我們得出結論,可可堿是一種新穎且有前途的治療方法,可能構成一類新型鎮(zhèn)咳藥物的基礎。
臨床研究的證據(jù)表明,可可可能會增加高密度脂蛋白 (HDL) 膽固醇的濃度。然而,目前尚不清楚這種影響是否歸因于類黃酮或可可堿,這兩者都是可可的主要成分。方法和結果:我們研究了純可可堿是否會增加血清 HDL 膽固醇,以及可可堿和可可之間是否存在相互作用。設計: 該研究采用 2 中心、雙盲、隨機、安慰劑對照、全因子平行設計。經(jīng)過 2 周的磨合期后,152 名健康男性和女性(年齡 40-70 歲)被隨機分配每天飲用一杯 200 毫升飲料,持續(xù) 4 周,其中含有 1) 可可,自然提供 150 毫克可可堿和 325 毫克類黃酮 [可可干預 (CC)],2) 850 毫克純可可堿 [可可堿干預 (TB)],3) 可可和添加的可可堿, 提供 1000 毫克可可堿和 325 毫克類黃酮 [可可堿和可可干預 (TB+CC)],或 4) 既不提供可可也不提供可可堿(安慰劑)。在干預開始和結束時測量血脂和載脂蛋白。結果: 在 2 因素分析中,TB (P < 0.0001) 但 CC (P = 0.1288) 對 HDL 膽固醇有顯著的主效應,但沒有顯著的交互作用 (P = 0.3735)。結核病使 HDL-膽固醇濃度增加了 0.16 mmol/L (P < 0.0001)。此外,TB 對增加載脂蛋白 A-I (P < 0.0001) 和降低載脂蛋白 B 和 LDL-膽固醇濃度有顯著的主效應 (P < 0.02)。結論:可可堿獨立使血清 HDL-膽固醇濃度增加 0.16 mmol/L。缺乏顯著的可可和相互作用效應表明,可可堿可能是負責 HDL 膽固醇升高作用的主要成分。
sirtuin 1 (Sirt-1) 的減少與糖尿病腎臟中的細胞外基質 (ECM) 積累有關??煽蓧A可以減少糖尿病大鼠的腎臟 ECM 積累。方法和結果:在目前的研究中,我們旨在揭示在糖尿病條件下由 Sirt-1 減少誘導的腎臟 ECM 積累機制以及可可堿在這些事件中的作用。在體外,我們使用暴露于高葡萄糖 (HG;30 mM) 的永生化人系膜細胞 (iHMC),有或沒有 NOX4 和 Sirt-1 的小干擾 RNA。在體內,通過鏈脲佐菌素使自發(fā)性高血壓大鼠 (SHR) 成為糖尿病,并在 12 周后進行研究。在兩種情況下研究可可堿治療的效果。HG 導致 iHMC 中 Sirt-1 活性和 NAD(+) 水平降低。Sirt-1 活性可通過用 NAD(+)、沉默 NOX4 和聚 (ADP-核糖) 聚合酶-1 (PARP-1) 阻斷或用可可堿處理來重建。HG 還會導致 AMP/ATP 比率低、SMAD3 乙?;?IV 型膠原增加,而可可堿可以防止這種情況。Sirt-1 或 AMPK 阻斷消除了可可堿的這些作用。在糖尿病 SHR 中,可可堿阻止了白蛋白尿和腎膠原 IV 的增加,降低了 AMPK,提高了 NADPH 氧化酶活性和 PARP-1,降低了 NAD(+) 水平和 Sirt-1 活性。結論:這些結果表明,在糖尿病中,由于低 AMPK 導致 PARP-1 激活和 NAD (+) 耗竭,Sirt-1 活性降低,這增加了 NOX4 表達,導致轉化生長因子 (TGF)-β 1 信號介導的 ECM 積累。研究表明,可可堿激活 Sirt-1 可能具有治療糖尿病腎病的潛力。
可可堿和茶堿的治療用途有限,此外,它們還存在于用于制備許多廣泛消費的飲料的植物中。因此,大多數(shù)人群必須同時接觸這兩種化合物。方法和結果:染色體異常是由植物細胞和培養(yǎng)的哺乳動物細胞中的可可堿和茶堿引起的,兩者都具有抗有絲分裂活性。雖然它們在大腸桿菌和其他低等生物中是相當有效的誘變劑,但相當少的現(xiàn)有證據(jù)表明它們在哺乳動物中不會誘變。誘變活性的差異可能是由于據(jù)報道大腸桿菌無法使這些化合物去甲基化,這一過程在包括人類在內的哺乳動物中很容易發(fā)生。結論:這些化合物的結構-活性關系很復雜,但現(xiàn)有證據(jù)表明,位置 1 的甲基化對于誘變活性和抗有絲分裂作用都是最重要的,而位置 3 的甲基化在作用中最為重要在染色體上。
CAS 83-67-0對應的化學物質是可可堿(Theobromine),以下是對其的詳細介紹:
中文名:可可堿
英文名:Theobromine
別名:咖啡堿、柯柯豆堿、3,7-二氫-3,7-二甲基-1H-嘌呤-2,6-二酮;2,6-Dihydroxy-3,7-dimethyl-purine;3,7-Dimethyl-xanthine;3,7-Dihydro-3,7-dimethyl-1H-purine-2,6-dione
CAS登錄號:83-67-0
分子式:C7H8N4O2
分子量:180.16
外觀:白色單斜形針狀結晶性粉末或白色結晶性粉末,有時也呈現(xiàn)為白色至黃色結晶粉末。
熔點:有多種說法,一說為290295oC(升華點),一說為345350oC,也有說法認為其熔點為357oC。
密度:1.50g/cm3
溶解性:1g可可堿可溶于約2000ml水、150ml沸水、2220ml95%乙醇。它溶于氫氧化堿、濃酸和20%堿式磷酸鈉水溶液,幾乎不溶于苯、醚、氯仿和四氯化碳。水中的溶解度約0.05%,在熱水中約0.66%,在95%的乙醇中約0.045%。
擴張血管:可可堿能夠擴張冠狀動脈和周圍血管,增加冠狀動脈的血流量,從而改善心肌的血液供應,有助于緩解心絞痛、心肌缺血等癥狀。
預防血栓:可可堿能夠抑制血小板的聚集,降低血液粘稠度,促進血液循環(huán),從而在一定程度上預防血栓的形成。
增強心肌收縮力:可可堿可以增強心肌的收縮力,改善心功能,對于心力衰竭等疾病具有一定的治療作用。
改善血液循環(huán):可可堿通過擴張血管,增加毛細血管和動脈的血流量,從而改善四肢和腦的血液循環(huán),有助于緩解因血液循環(huán)障礙引起的各種癥狀,如頭暈、頭痛、視物模糊等。同時,它還能改善內耳的血液供應,緩解因內耳循環(huán)障礙引起的耳鳴、聽力下降等癥狀。
抗炎作用:可可堿能夠抑制炎癥介質的釋放和炎癥反應,達到抗炎的效果。這對于治療一些由炎癥引起的疾病,如關節(jié)炎等,具有一定的輔助作用。
鎮(zhèn)痛作用:可可堿能夠直接作用于血管平滑肌,使血管擴張,從而緩解疼痛。它對于治療由心血管疾病和哮喘等引起的疼痛癥狀有一定的療效。
抗病毒作用:雖然可可堿的抗病毒作用相對較弱,但在某些情況下,它也能夠發(fā)揮一定的抗病毒效果。
舒張支氣管:可可堿能夠舒張支氣管平滑肌,緩解哮喘癥狀。對于輕度至中度哮喘患者,可可堿可以作為一種輔助治療手段。
促進神經(jīng)遞質分泌:可可堿能促進大腦分泌多巴胺和血清素等快樂激素,從而緩解壓力、讓人感到愉悅和放松。同時,它還能提高注意力和記憶力,讓思維更加敏捷。
食品添加劑:可可堿主要用作苦味劑,也可用作食品添加劑。但需要注意用量,因為世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構曾將可可堿列在3類致癌物清單中。
藥物原料:可可堿具有多種藥理作用,因此也常被用作藥物原料,如用于治療心血管疾病、哮喘等疾病的藥物中。
來源:可可堿主要從可可豆或可可豆殼中抽提而得。殼中含量為0.7%1.2%,整??煽啥怪泻?.5%3.0%。
制備:可以通過合成法制備可可堿,即由4-氨基-5-甲酰胺基脲嗪與甲酰胺環(huán)合,再經(jīng)甲基化制得。
安全說明:S22(不要吸入粉塵)、S24/25(防止皮膚和眼睛接觸)。
危險類別碼:R22(表示吞咽有害)。
禁忌人群:對藥物成分過敏、患有高血壓、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、腦出血等疾病的患者禁止使用可可堿,以免出現(xiàn)不適癥狀。
存儲:無毒塑料袋或玻璃瓶密封包裝,貯存于陰涼干燥處。
運輸:在運輸過程中,應確保包裝完整、密封,并避免與不相容的物質接觸。同時,應按照相關規(guī)定進行運輸,確保安全。
請注意,在處理和使用可可堿等化學物質時,應嚴格遵守相關的安全規(guī)定和操作規(guī)程,以確保個人和環(huán)境的安全。
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王玲