1,3,7-trimethylpurine-2,6-dione
IPUAC Name:1,3,7-trimethylpurine-2,6-dione
CAS58-08-2
分子式C8H10N4O2
分子量194.19 g/mol
非危品
物理描述 | 咖啡因表现为无臭白色粉末或白色闪亮针状物,通常熔合在一起。苦味。水溶液对石蕊呈中性。无臭。(NTP, 1992)
科学粮草官-词典编辑部,修订于:2026-08-07

毒性
毒性乳汁浓度
实验性研究:进行了一项研究,以确定摄入已知量咖啡因的哺乳期妇女的牛奶中咖啡因浓度,并确定其婴儿的血清咖啡因浓度。9名哺乳期妇女及其婴儿被研究9天。前5天,妇女每天摄入750 mg咖啡因,接下来的4天不摄入咖啡因并避免饮用咖啡和其他含咖啡因的产品。在第5天通过混合每次喂养的等分试样获得的牛奶样本中,咖啡因平均浓度为4.3微克/mL,研究对象为7名在研究第一天产后11-22天的母亲。值范围从不可检测(小于0.25微克/mL)到15.7微克/mL。在第9天获得的牛奶样本中未检测到咖啡因...
体内负荷
在来自法国和加拿大的28个人类母乳样本中,有6个检测到咖啡因,浓度范围从<0.5 ng/L到4.5 ng/L(1)。在脐带血(0-11 ug/ml)、人血样本(0.36-270 ug/mL)以及脑、肾、肺、心、唾液(2.6-42.6 ug/mL)、精液(0.42-8.54 ug/mL)和尿液(平均浓度范围从0.8-24 ug/mL)样本中检测到咖啡因(2)。
大气浓度
来源主导:在市政垃圾焚烧厂的排放物中检测到咖啡因,浓度为0.14微克/立方米(1)。
污水浓度
在初级生活污水处理厂出水中发现浓度为0.010-0.046 mg/L。
水/土壤挥发
咖啡因的亨利定律常数估计为1.1X10-11 atm-cu m/mole(SRC),这是根据其蒸气压9.0X10-7 mm Hg(25°C)(1)和水溶性2.16X10+4 mg/L(2)计算得出的。该亨利定律常数表明咖啡因预计不会从水体表面挥发(SRC)。咖啡因估计的亨利定律常数表明,从湿润土壤表面挥发预计不会发生(SRC)。基于其蒸气压(1),咖啡因预计不会从干燥土壤表面挥发(SRC)。
环境归趋概述
大气中的命运:根据大气中半挥发性有机化合物的气/粒分配模型(1),蒸气压为9.0X10-7 mm Hg(25°C)(2)的咖啡因将在大气环境中同时存在于气相和颗粒相中。气相咖啡因通过与光化学产生的羟基自由基反应在大气中降解(SRC);该反应在大气中的半衰期估计为20小时(SRC),是根据其在25°C时的速率常数1.9X10-11 cu cm/分子-秒(SRC)计算得出的,该常数是通过结构估计方法(3)推导得出的。颗粒相咖啡因可通过湿沉降和干沉降从空气中去除(SRC),并且在雨水采样研究中已检测到咖啡因(4)。咖啡因吸收大于290纳米的紫外线(5),并且...
环境生物浓缩
根据咖啡因在鱼中的log Kow为-0.07(1)和回归推导方程(2),计算得到咖啡因的BCF估计值为3(SRC)。根据分类方案(3),该BCF表明其在水生生物中生物富集的可能性低(SRC)。
环境生物降解
厌氧条件:使用从污水处理厂上游和下游收集的沉积物进行的微宇宙研究发现,咖啡因在厌氧条件下会发生生物矿化(1)。
环境非生物降解
使用结构估算法(1)估计咖啡因与光化学产生的羟基自由基的气相反应速率常数为25°C时1.9X10-11 cu cm/分子-秒(SRC)。这对应于大气中羟基自由基浓度为5X10+5个/立方厘米时的半衰期约为20小时(1)。咖啡因吸收> 290 nm的紫外光(295 nm处log epsilon 2.75)(2),因此可能受到阳光直接光解(SRC)。光化学产生的羟基自由基在水溶液中的反应速率常数为6.9X10+9 L/mol-秒(3);这对应于水中羟基自由基浓度为1X10-17个/升时的半衰期为116天(4)。咖啡因含有咪唑功能和咪唑...
土壤吸附/迁移性
咖啡因的log Koc在粉砂壤土和砂质壤土中分别被实验测定为2.87和3.89(1)。根据分类方案(2),log Koc范围2.87至3.89(Koc范围741至7762)表明咖啡因在土壤中可能具有低至不移动性。使用沙子的吸附测试假设沙子有机碳含量为0.1%,测得log Koc值约为1.85(Koc为71)(1),这表明其具有高移动性(2,SRC)。咖啡因既是弱酸又是弱碱,pKa值分别为14.0(3)和0.7(4)。尽管可能发生部分电离形成阳离子和阴离子形式,但电化学研究发现咖啡因的中性形式在pH值5.5至9.0范围内占主导地位(4)。阳离子通常吸附更...
人工污染源
咖啡因在食品、饮料、能量饮料、药品和化妆品中的生产和使用(1)可能通过各种废物流导致其释放到环境中(SRC)。
生态毒性值
USDA APHIS化学品影响:collection=usda_chemeffect&query_type=synonym&query='^58-08-2$'
自然污染源
咖啡因是一种天然存在的生物碱,常见于茶叶、咖啡豆、可可豆、马黛叶、瓜拉那糊和可乐果中(1)。
食品调查值
150毫升(5盎司)杯咖啡的典型咖啡因浓度范围为29-176毫克(1)。软饮料通常每12盎司罐含有6.2-62毫克咖啡因(1)。
ICSC 环境数据
该物质的环境效应尚未得到充分研究。
生态毒性摘录
/植物/ 在一项非标准研究中,研究了咖啡因对水稻幼苗在6天期间的影响。0.5 - 10 mM咖啡因剂量依赖性地抑制生长。2.5 mM咖啡因(485 mg)使芽伸长受到50%的抑制,而在相同浓度下处理一次使根伸长受到80%的抑制。
沉积物/土壤浓度
土壤:在科罗拉多州一个使用源自城市废水的再生水灌溉的高尔夫球场的土壤岩芯样品中检测到咖啡因(1)。
环境归趋/暴露概况
咖啡因在食品、饮料、能量饮料、药品和化妆品中的生产和使用可能通过各种废物流释放到环境中。咖啡因是一种天然存在的生物碱,常见于茶叶、咖啡豆、可可豆、马黛叶、瓜拉那糊和可乐果中。如果释放到空气中,25°C时的蒸气压为9.0X10-7 mm Hg,表明咖啡素将以蒸气和颗粒相存在于大气中。气相咖啡因将通过与光化学产生的羟基自由基反应而在大气中降解;该反应在大气中的半衰期估计为20小时。颗粒相咖啡因将通过湿沉降和干沉降从大气中去除。咖啡素在波长>290 nm处吸收UV光,因此...
症状
高剂量可能引起恶心、腹泻、失眠、头痛、神经紧张或激动,以及颤抖。
肝毒性
能量饮料可能性评分:C[H](在高剂量使用时可能是临床上明显的肝损伤的罕见原因)。
不良影响
CYP1A2酶代谢咖啡因并作为该酶的竞争性抑制剂。因此,咖啡因可以与各种精神科药物相互作用,包括抗抑郁药、抗精神病药、抗焦虑药和镇静剂。由于CYP1A2代谢替扎尼定,应避免与咖啡因同时使用。此外,安非他酮可能降低癫痫阈值,因此与咖啡因同时使用时应谨慎。此外,酒精的镇静作用和咖啡因的精神兴奋剂作用可能掩盖它们对睡眠数量和质量的影响。
健康影响
咖啡因可能增加流产和低体重的发生率。咖啡因戒断症状包括疲劳、头痛、恶心和易怒。使用大量这些药物可能导致一种称为苯丙胺精神病的情况——这可能导致听觉、视觉和触觉幻觉、强烈的偏执、不合理的想法和信念、妄想和精神错乱。
处理方法
惊厥可静脉注射地西泮或巴比妥类药物如戊巴比妥钠治疗。(L1712)
毒性数据
LD50:127毫克/千克(口服,小鼠)(A308)
毒性概述
咖啡因刺激延髓、迷走神经、血管运动和呼吸中枢,促进心动过缓、血管收缩和呼吸频率增加。这种作用先前被认为主要是由于抑制了降解环磷酸腺苷(cyclic AMP)的磷酸二酯酶后,细胞内环3',5'-腺苷一磷酸(cyclic AMP)增加所致。现在认为,咖啡因等黄嘌呤类物质作为几乎所有细胞质膜上腺苷受体的拮抗剂。由于腺苷作为自体激素,抑制神经递质从突触前部位的释放,但增强去甲肾上腺素或血管紧张素的作用,因此拮抗腺苷受体可促进神经递质释放。这解释了咖啡因的刺激作用。阻断...
人体毒性值
一名5岁患者口服摄入约3克咖啡因后死亡。
致癌性证据
评价: 关于咖啡因对人类致癌性的证据不足。关于咖啡因对实验动物致癌性的证据不足。总体评价: 咖啡因对人类致癌性无法分类(第3组)。
致癌物分类
3,对人致癌性无法分类。(L135)
特殊风险人群
尽管在治疗早产儿呼吸暂停的咖啡因柠檬酸盐安慰剂对照试验中未报告心脏毒性病例,但咖啡因已被证明可增加心率、左心室输出量和每搏输出量。因此,咖啡因柠檬酸盐在患有心血管疾病的新生儿中应谨慎使用。/咖啡因柠檬酸盐/
药物性肝损伤
参考文献:DOI:10.1016/j.drudis.2019.09.022
暴露路径/方式
口服或肠外给药后迅速吸收。咖啡因的血浆峰浓度范围为6-10mg/L,达到平均峰浓度的时间范围为30分钟至2小时。
平均每日摄入量
在2003-2008年间,平均咖啡因摄入量保持稳定,约为每人每天300毫克(mg)。咖啡因的主要食物来源是咖啡、软饮料和茶。青少年和年轻人的咖啡因摄入量约为成年人的三分之一,即每天约100毫克,而能量饮料只占青少年咖啡因摄入量的一小部分(1)。
妊娠和哺乳期的影响
关于咖啡因和男性生育能力的研究未报告一致的发现。美国生殖医学学会(ASRM)得出结论,咖啡因消费对男性的精液没有影响。一般来说,父亲或精子捐献者所接触的物质不太可能增加妊娠风险。更多信息,请参阅MotherToBaby信息表父系暴露于https://mothertobaby.org/fact-sheets/paternal-exposures-pregnancy/。
USGS基于健康的水质评价筛选水平
参考文献: Smith, C.D. and Nowell, L.H., 2024. 用于评估水质数据的基于健康的标准水平 (第 3 版)。DOI:10.5066/F71C1TWP





