テオブロミン
IUPAC命名法 による物質名
3,7-dimethyl-1H -purine-2,6-dione
臨床データ 法的規制
依存性
無し 薬物動態 データ代謝 肝臓 脱メチル化 、酸化半減期 6~8時間[ 1] [ 2] 排泄 腎臓 (10%は未変化体、残りは代謝物として)データベースID CAS番号
83-67-0 ATCコード
C03BD01 (WHO ) R03DA07 (WHO ) PubChem
CID: 5429 DrugBank
DB01412 ChemSpider
5236 UNII
OBD445WZ5P KEGG
C07480 ChEBI
CHEBI:28946 ChEMBL
CHEMBL1114 別名
xantheose diurobromine 3,7-dimethylxanthine 3,7-dihydro-3,7-dimethyl-1H -purine-2,6-dione 化学的データ 化学式 C 7 H 8 N 4 O 2 分子量 180.17 g·mol−1
Cn1cnc2c1c(=O)[nH]c(=O)n2C
InChI=1S/C7H8N4O2/c1-10-3-8-5-4(10)6(12)9-7(13)11(5)2/h3H,1-2H3,(H,9,12,13) Key:YAPQBXQYLJRXSA-UHFFFAOYSA-N
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テオブロミンの分子模型。黒が炭素、灰色が水素、紫が窒素、赤が酸素を表す。
テオブロミン (theobromine)は、カカオ などに含まれるプリン塩基 と構造が似たアルカロイド の1種である。カカオ以外にもチャノキ やコーラ と言った植物にも含まれるため、チョコレート 以外にも茶 などのほかの食品中にも存在している。その名前に反して臭素 (Bromine)は持たず、テオブロミンという名前は、ギリシア語で神の(theo)食べ物(broma)という意味を持つカカオの学名Theobroma に由来する。公式には、xantheose とも呼ばれる[ 3] 。
歴史
テオブロミンは1878年 にカカオの種子より初めて分離され、程なくしてエミール・フィッシャー によってキサンチン からの人工的な合成法が確立された。
構造
キサンチンの誘導体の一般構造。Rは水素か炭化水素である。
テオブロミンはキサンチン の誘導体の1つであり、上図の構造の中でR2 とR3 がメチル基 で置換された構造をしている。同じくキサンチン誘導体としては他にカフェイン やテオフィリン などがあり、例えばR1 とR2 がメチル基で置換された構造はテオフィリン、R1 とR3 がメチル基で置換された構造はパラキサンチン であり、これらは位置異性体 の関係にある。
性質
テオブロミンは水に非常に溶けにくい結晶性の粉末であり、色は白か透明である。
源
チョコレートは自然のカカオ豆 より作られる。
テオブロミンは天然に存在する化合物である。例えばカカオ にも含まれているため、ココアやチョコレートなどのカカオ加工製品にも含まれている。例えばチョコレートには0.5-2.7%のテオブロミンが含まれる。またコーラ (1.0-2.5%)やガラナ の実や茶 にも若干含まれている。
なお、テオブロミンを特に多く含む植物としては次のようなものが知られている。
カカオ(Theobroma cacao )
マテ茶 (Ilex paraguariensis )
チャノキ (Camellia sinensis )
コーラ (Cola acuminata )
ガラナ (Paullinia cupana )
コーヒーノキ (Coffea arabica )
この他に、カフェインを摂取した動物の体内での代謝によってもテオブロミンが生ずることも知られている。ヒトにおいては、カフェインがヒトの肝臓の酵素によって代謝されると、その10%がテオブロミン、4%がテオフィリン、80%がパラキサンチンとなる。
治療への利用
1916年にPrinciples of Medical Treatment という書物が発行されると、テオブロミンは浮腫 、梅毒 などの治療に用いられるようになった。The American Journal of Clinical Nutrition によると、かつては動脈硬化症 、狭心症 、高血圧 など循環器系の疾患の治療にも用いられたと記されている。
近年になると、血管拡張薬、中枢神経刺激薬 、利尿薬 としても用いられるようになった[ 3] 。
現在は、薬として利用されていない[ 4] 。
薬理学
テオブロミンは人間の肝臓でメチルキサンチンに代謝され、その後メチル尿酸 にまで分解される。
テオブロミンは環状アデノシン一リン酸 (cAMP)のホスホジエステラーゼ阻害薬 として作用し、ホスホジエステラーゼ が活性型のcAMPを非活性型に変換するのを阻害する。cAMPは多くのホルモン や神経伝達物質 のセカンドメッセンジャー として働く。そのためcAMPの非活性化が阻害されると覚醒効果が続く。
効果
人間に対する効果
上記の薬効の他、250mgの時点で薬効を感じる限定的な自覚効果が表れ、0.8–1.5 g/day (ココア 50–100 g 分)で、発汗、震え、ひどい頭痛 を引き起こす[ 5] 。このような効果が出るより通常摂取する量は少ないので、人間にとってはあまり問題とはならない[ 6] 。
動物に対する効果
チョコレートに含まれるテオブロミンの量は、人間にとっては害になるほどの量ではないが、犬や猫や鳥類のようにテオブロミンの代謝速度が遅い動物にとっては害になりうる。小型犬で50 g程度、中型犬で400 g程度のチョコレートを摂取すると、犬はチョコレート中毒 を起こし、消化不良、脱水症状 、過度の興奮、心拍数の増加などの症状が表れる(製菓用チョコレートなど、カカオ含有量の多い製品では、これよりもずっと少ない量で症状が出る)。酷くなるとてんかん のような発作を起こして死に至ることもある。
アメリカグマ がチョコレートを摂取して心不全で死亡した事件が何例か報告されている[ 7] 。
その他の効果
テオブロミンは細菌 のような原核細胞 ではもちろんのこと、さらに培養している哺乳類の細胞のような真核細胞 においても遺伝子の変異を誘発することが知られている。しかし、そうであるのにもかかわらず、個体レベル のヒトにおいては遺伝子変異を引き起こすことの充分な証拠が無いため、食物を通してテオブロミンを経口摂取しても問題は無いとされている[ 8] 。
出典
^ “Studies on theobromine disposition in normal subjects. Alterations induced by dietary abstention from or exposure to methylxanthines”. Clinical Pharmacology and Therapeutics 23 (3): 296–302. (March 1978). doi :10.1002/cpt1978233296 . PMID 627135 .
^ “Comparative pharmacokinetics of caffeine and its primary demethylated metabolites paraxanthine, theobromine and theophylline in man” . British Journal of Clinical Pharmacology 22 (2): 177–182. (August 1986). doi :10.1111/j.1365-2125.1986.tb05246.x . PMC 1401099 . PMID 3756065 . https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1401099/ .
^ a b Malisoff, William Marias (1943). Dictionary of Bio-Chemistry and Related Subjects . Philosophical Library. pp. 311, 530, 573. ASIN B0006AQ0NU
^ Smit, HJ (2011). Theobromine and the pharmacology of cocoa. . 200 . 201–34. doi :10.1007/978-3-642-13443-2_7 . ISBN 978-3-642-13442-5 . PMID 20859797
^ “3,7-Dimethylxanthine (Theobromine) ”. Toxnet, US National Library of Medicine (1 December 2017). 13 November 2018 閲覧。
^ “Theobromine ”. DrugBank.ca. 3 November 2018 閲覧。
^ “4 bears die of chocolate overdoses; expert proposes ban ”. Msn.com . 23 December 2017 閲覧。
^ International Agency for Research on Cancer (November 17, 1991). “Volume 51: Coffee, Tea, Mate, Methylxanthines and Methylglyoxal - Theobromine ” (PDF). IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans . WHO . September 27, 2006時点のオリジナル よりアーカイブ。2006年9月19日 閲覧。
関連項目