Теобромин

Теоброми́н (от лат. Theobroma cacao «какао») — алкалоид пуринового ряда, изомерен теофиллину. Бесцветные кристаллы горького вкуса, нерастворимые в воде. Метилксантиновый психостимулятор.[1]

Теобромин
Изображение химической структуры
Изображение молекулярной модели
Общие
Систематическое
наименование
3,7-​диметил-​2,3,6,7-​тетрагидро-​1H-​пурин-​2,6-​дион
Традиционные названия теобромин, диметилксантин
Хим. формула C7H8N4O2
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 180,164 г/моль
Термические свойства
Температура
 • плавления 351 °C
Классификация
Рег. номер CAS 83-67-0
PubChem
Рег. номер EINECS 201-494-2
SMILES
InChI
ChEBI 28946
ChemSpider
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

ИсторияПравить

Впервые выделен А. А. Воскресенским в 1841 году из семян какао, или какао-бобов[2]. Точный состав и гомология с кофеином была установлена в 1847 году Карлом Эдуардом Глассоном из Санкт-Петербурга в докторской диссертации «О составе теобромина и некоторых его соединений»[3], защищённой в Гиссенском университете. Синтетически был получен Германом Фишером в 1882 году алкилированием йодистым метилом свинцовой соли ксантина C5H2PbN4О2. Кроме какао, где теобромин (1,5 %) содержится вместе с кофеином, он находится также в небольших количествах в орехах кола и в некоторых видах падубовых.

СвойстваПравить

Теобромин представляет собой белый кристаллический порошок слегка горького вкуса, не разлагается на воздухе и при 100 °C; при 250 °C начинает чернеть и при 290—295 °C возгорается; плавится при 329—330 °C. Нерастворим в лигроине, немного растворим в воде (1 ч. при 17 °C в 1600 ч. воды) и ещё менее - в спирте, эфире, бензоле и хлороформе (при 20 °C 100 см³ абсол. спирта растворяют 0,007 г теобромина; эфира — 0,004 г, бензола — 0,0015 г, хлороформа — 0,025 г).

При обработке теобромина хлорной водой или соляной кислотой и бертолетовой солью получается метилаллоксан, метилмочевина и метилпарабановая кислота; в последнем случае — вместе с апотеобромином. Хромовая смесь, так же как и крепкая азотная кислота, выделяют из теобромина сначала амалиновую кислоту, а потом - углекислоту, метиламин и метилпарабановую кислоту:

C7H8N4О2 + 3H2 О → СО 2 + 2NH2(CH3) + C4H4N2О4.

При нагревании с крепкой соляной кислотой или с баритовой водой теобромин распадается на углекислоту, аммиак, метиламин, саркозин и муравьиную кислоту:

C7H8N4О2 + 6H2О → 2СО 2 + 2NH3 + NH2(CH3) + C3H7NO2 + CH2О2.

Подвергнутый действию электрического тока, теобромин даёт вещество состава C6H8N2О8 (Rochleder и Hlasiwetz).

Теобромин может быть переведён в кофеин или нагреванием до 100 °C с йодистым метилом, едким калием и спиртом, или осаждением серебряной соли теобромина йодистым метилом.

Для количественного определения теобромина поступают так: 10 г порошка какао кипятят 20 мин. в 120 см³ 5%-й серной кислоты; отфильтрованный раствор разлагают при нагревании избытком фосфорно-молибденового натра и оставляют стоять сутки; потом фильтруют, промывают осадок 5%-й серной кислотой, обрабатывают его баритом, удаляют избыток барита осаждением углекислотой, выпаривают досуха и извлекают хлороформом. В сгущённом хлороформенном растворе находятся теобромин и кофеин. Чтобы выделить теобромин, растворяют полученный твёрдый остаток в воде, содержащей аммиак, и при кипячении осаждают избытком титрованного раствора азотнокислого серебра: при этом осаждается только теоброминовое серебро; избыток взятого азотнокислого серебра определяется в фильтрате посредством роданистого аммония.

Теобромин является слабым основанием; он соединяется и с кислотами, и с основаниями. С кислотами он даёт ряд хорошо кристаллизующихся, но непрочных солей, разлагающихся от кипячения в воде или спирте. Из металлических производных наиболее важно теоброминовое серебро C7H7N4О2Ag, с помощью которого устанавливается связь теобромина с кофеином и ксантином. Оно получается так: аммиачный раствор теобромина осаждают азотнокислым серебром и полученный студенистый осадок растворяют в горячем аммиаке; после удаления аммиака кипячением теоброминовое серебро выпадает в виде зернисто-кристаллического осадка. Натриевая соль теобромина вместе с салициловым натром представляет собой употребительное лекарство — диуретин.

ПрименениеПравить

В медицине препарат теобромин применяется для лечения бронхолёгочных заболеваний[источник не указан 887 дней]. Также используют двойную соль теобромина с салициловокислым натрием, известную под названием диуретин.

Экспериментальные исследования[источник не указан 887 дней] показали, что теобромин, столь близкий по химическому составу к кофеину, имеет с последним аналогичное действие, вызывая в терапевтических дозах возбуждение сердечной мышцы и увеличивая количество мочи путём раздражения почечного эпителия.

На сегодняшний день теобромин применяется в зубных пастах для обеспечения реминерализации эмали. Он увеличивает твёрдость эмали, что, теоретически, увеличивает устойчивость в отношении кариеса[4][5].

ПолучениеПравить

Для добывания теобромина в чистом виде употребляются либо растёртые семена какао, освобождённые от жира, или спадающая на шоколадных фабриках пыль какао. Какао-массу кипятят с разведённой серной кислотой до тех пор, пока большая часть крахмала не превратится в сахар, затем прибавляют почти до полной нейтрализации углекислую окись свинца, фильтруют и промывают осадок, предварительно удалив сахар брожением; фильтрат сгущают, осевшую бурую массу растворяют в горячей азотной кислоте, осадок свинца отфильтровывается, и теобромин из азотнокислого раствора осаждается аммиаком.[6]

Отравление теоброминомПравить

Количество теобромина в шоколаде слишком мало́ для отравления человека. Чтобы вызвать интоксикацию, его концентрация должна достигнуть минимум 1000 мг на килограмм массы тела. В 100 г молочного шоколада содержится 150–220 мг теобромина. Таким образом, отравление человека массой 80 кг наступит при съедании около 40 кг молочного шоколада.

Но при грейпфрутовой диете возникает риск передозировки из-за замедления его метаболизации.[7]

Однако животные, у которых метаболизация теобромина происходит медленнее, вполне могут отравиться шоколадом. Наиболее частыми жертвами отравления становятся собаки, с возможным летальным исходом (средняя летальная доза для них составляет 300 мг/кг). Кошки (и особенно котята) ещё более чувствительны к теобромину (средняя летальная доза — 200 мг/кг). Известны случаи гибели медведей от приманки охотников[8].

ПримечанияПравить

  1. Иванец Н.Н., Наркология : национальное руководство / Под ред. Н.Н. Иванца, И.П. Анохиной, М.А. Винниковой. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 720 с. - ISBN 978-5-9704-0887-2 С.162
  2. Woskresensky, A. Über das Theobromin // Liebigs Annalen der Chemie und Pharmacie. — 1842. — Т. 41. — P. 125—127. Архивировано 10 июня 2016 года.
  3. нем. Ueber Zusammensetzung des Theobromins und einiger seiner Verbindungen
  4. Smit, H. J. (2011). "Theobromine and the pharmacology of cocoa". Handbook of experimental pharmacology (200): 218. doi:10.1007/978-3-642-13443-2PMID 20859797 Архивная копия от 8 февраля 2017 на Wayback Machine.
  5. Kargul B., Özcan M., Peker S., Nakamoto T., Simmons W. B., Falster A. U. (2012). "Evaluation of human enamel surfaces treated with theobromine: a pilot study" Архивная копия от 8 февраля 2017 на Wayback MachineOral Health & Preventive Dentistry10 (3): 275–82. PMID 23094271 Архивная копия от 8 февраля 2017 на Wayback Machine.
  6. ЭСБЕ/Теобромин — Викитека. Дата обращения: 16 ноября 2020. Архивировано 10 февраля 2022 года.
  7. Common Grapefruit Juice Drug Interactions. Drugs.com. Дата обращения: 31 октября 2015. Архивировано 25 октября 2015 года.
  8. ТАСС: Происшествия — В США четыре медведя погибли, отравившись шоколадом Архивная копия от 23 января 2015 на Wayback Machine.

ЛитератураПравить