stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
Kofeiini

| --- | --- |


Kofeiini
Systemaattinen (IUPAC) nimi
1,3,7-Trimetyylipuriini-2,6-dioni
Tunnisteet
CAS-numero: 58-08-2
ATC-koodi: N06BC01
PubChem CID: 2519
DrugBank: DB00201
Kemialliset tiedot
Kaava: C8H10N4O2 
Moolimassa: 194,19 g/mol
SMILES: Etsi tietokannasta: eMolecules, PubChem
Synonyymit: 1,3,7-Trimetyyliksantiini Metyyliteobromiini
Fysikaaliset tiedot
Tiheys: 1,45 g/cm³
Sulamispiste: 230–239 °C 
Liukoisuus veteen: 0,2 g/100 ml (20 °C)
Farmakokineettiset tiedot
Hyötyosuus: 100 %
Proteiinisitoutuminen: 10–30 %
Metabolia: pääosin maksan CYP1A2 
Puoliintumisaika: 2–8 h 
Ekskreetio: virtsa
Terapeuttiset näkökohdat
Raskauskategoria:  ?
Reseptiluokitus:    
Antotapa: nieltynä
Kofeiini  (myös nimillä guaraniini, teiini sekä mateiini) on ksantiinijohdannainen, jolla on stimulatiivisia ja väsymystä vähentäviä vaikutuksia. Se on yksi maailman käytetyimmistä päihteistä. Sitä on luontaisesti yli 60:ssä kasvilajissa, joista osasta tehdään ruokia ja juomia, kuten kahvia ja teetä. Kofeiinin tai näiden kofeiinipitoisten elintarvikkeiden käyttö voi lisätä energisyyttä tai valppautta tai vähentää uneliaisuutta usean tunnin ajaksi. Isot annokset taas voivat aiheuttaa esimerkiksi ahdistusta, pahoinvointia tai vapinaa. Vakavat kofeiinin aiheuttamat sivuvaikutukset ovat harvinaisia, ja tappavat yliannostukset ovat usein itsemurhia vahinkojen sijaan.
Ihmisissä kofeiini vaikuttaa sitoutumalla aivojen ja muun kehon A1- ja A2A-adenosiinireseptoreihin antagonistina. Adenosiinia kertyy valveilla oltaessa aivoihin,  lähinnä etuaivojen pohjaan, joissa se aiheuttaa uneliaisuutta sitoutumalla näihin reseptoreihin agonistina. Kofeiini vie siis adenosiinin sitoutumispaikan näissä reseptoreissa estäen adenosiinia aktivoimasta niitä. Kofeiinilla on muitakin vaikutuksia. Se esimerkiksi tehostaa synapsirakoihin vapautuneen dopamiinin vaikutusta adenosiinireseptorivälitteisesti.
Alle 400 milligramman vuorokausiannoksia (mg/vrk) kofeiinia voidaan pitää turvallisina aikuisille. Tätä isommat annokset saattavat pitkäaikaiskäytössä aiheuttaa erinäisiä terveyshaittoja, kuten univaikeuksia. Alle 200 mg/vrk käytöstä ei ole vaaraa raskauden tai imetyksen aikana sikiölle tai imetettävälle lapselle. Taas yli 300 mg/vrk käyttö raskauden aikana lisää muun muassa keskenmenon ja keskosuuden riskiä. Aikuisilla kofeiinin säännöllisen käytön on havaittu liittyvän alentuneeseen Parkinsonin taudin ilmenemisriskiin.
Kemialliset ominaisuudet

Kofeiini on värittömiä, hajuttomia ja kitkeränmakuisia kiteitä tuottava ksantiinijohdannainen. Vedestä uudelleenkiteytettynä se tuottaa monohydraatin, ja on anhydridi esimerkiksi etanolista, kloroformista tai dietyylieetteristä kiteytettynä. Kofeiinin anhydridin CAS-numero on 58-08-2 ja monohydraatin 5743-12-4. Monohydraatin vesi haihtuu hitaasti huoneenlämmössä muuntuen anhydridiksi 80 °C:ssa. Monohydraatin tiheys on 1.45 g/cm3 (25 °C:ssa). Kofeiinin sulamispiste on 230–239 °C. Se sublimoituu jo 178 °C:ssa. Syövyttävien emästen väkevät liuokset hajottavat sitä. Kofeiinianhydridi on runsasliukoinen pyrroliin ja tetrahydrofuraaniin, ja liukoinen etyyliasetaattiin. Kofeiinin liukoisuus 100 ml:aan vettä on 0.2 g 20 °C:ssa ja 182 g 80 °C:ssa. 25 °C:ssa kofeiinin pKA on 14 ja 40 °C:ssa 10,4. Esimerkki kofeiinin muodostamasta suolasta on kofeiinisitraatti.
Valmistaminen

Puhdasta kofeiinia saadaan synteettisesti tai uuttamalla kasveista. Uutettuna sitä saadaan usein sivutuotteena osana kofeiinittomien elintarvikkeiden tuottoa. Vuosina 2000 ja 2011 pääosa maailmassa elintarvikkeisiin ja muihin tarkoituksiin käytetystä puhtaasta kofeiinista oli synteettistä. Vuonna 1999 puhdasta kofeiinia tuotettiin maailmassa arviolta 10 000–15 000 tonnia.
Valmistaminen > Synteesi

Kofeiinia saadaan esimerkiksi urasiilista vuonna 2003 kehitetyssä Zajac-synteesissä. Tässä urasiilin amiinit metyloidaan ja saadun 1,3-dimetyyliurasiilin hiilten väliseen kaksoissidokseen liitetään nitrosoryhmä (-N=O) esimerkiksi natriumnitriittikäsittelyn avulla. Nitrosoryhmä pelkistetään amiiniksi, joka asyloidaan muurahaishapolla. Kaksoissidoksen toiseen vapaaseen hiileen liitetään vielä nitrosoryhmä. Tämä ja muurahaishapon karbonyyli pelkistetään. Ne tuottavat molekyylin sisäisessä kondensaatioreaktiossa viisijäsenisen rengasrakenteen. Saatu tuote on teofylliini, jonka renkaan amiini metyloidaan. Täten saadaan kofeiinia.
Kofeiinia on tuotettu myös vuonna 1900 kehitetyllä Traube-synteesillä, mutta siinä on uusiin synteeseihin verrattuna huono saanto. Traube-synteesissä 1,3-dimetyyliurean ja syanoetikkahapon välisessä reaktiossa saadun kuusijäsenisen renkaan primääriseen amiiniin liitetään muurahaishappo. Muurahaishappo suljetaan viisijäseniseksi renkaaksi edellä kuvaillun Zajac-synteesin kaltaisten nitrosoryhmiä tuottavien reaktioiden ja pelkistysreaktioiden kautta. Siten saatu teofylliini metyloidaan kofeiiniksi.
Valmistaminen > Uutto

Kofeiini uutetaan kasveista orgaanisilla aineilla, kuumalla vedellä tai ylikriittisellä hiilidioksidilla. Täten saadaan kofeiinittomia ruokia ja kofeiinia, jota voidaan lisätä vaikkapa elintarvikkeisiin. Esimerkiksi kahvipavuista kofeiini uutetaan niiden ollessa raakoja eli paahtamattomia. Täten niistä ei poistu paahdossa kahville aromin antavia aineita. 1970-luvulle asti kahvin uutossa orgaanisena liuottimena käytettiin pääosin trikloorietyleeniä. Tämä korvattiin karsinogeenisuutensa takia lähinnä dikloorimetaanilla ja etyyliasetaatilla, joiden käyttö liuottimina on edelleen yleistä. Vesiuutossa taas käytetään uuton vanhaa vettä. Vedessä on siksi kahvin aromiaineita, mutta siitä on sakkautettu kofeiini ulos sen lämpötilaan perustuvan liukoisuuden avulla. Tällöin tasapainoreaktioon perustuen aromit eivät liukene pois pavuista kierrätettyyn veteen, jossa aromeita on jo paljon.
Käyttö > Päihdekäyttö

Kofeiinia käytetään heikkotehoisena stimulanttina yleensä eri ruokien muodossa. Maailmassa yleisimmin käytettyjä kasveja, joissa on stimulanttivaikutuksen kannalta merkittävästi kofeiinia, ovat kongonkahvin ja arabiankahvin pavut, ja teepensaan lehdet. Muita vähemmän käytettyjä kofeiinipitoisia kasveja ovat mateepuun lehdet, kolapähkinät ja guaranan siemenet. Näistä valmistetaan lähinnä juomia, kuten kahvia, teetä, mateeta ja kolajuomia. Kolapähkinöitä myös syödään. Kaakaopuun pavuissa on vähemmän kofeiinia kuin edeltävissä kasveissa, mutta kaakaopohjaiset ruuat, kuten suklaa, voivat olla merkittävä kofeiinilähde eritoten lapsilla. Kofeiinia käytetään myös energiajuomien ja kofeiinitablettien muodossa.
Käyttö > Lääkekäyttö

Kofeiinia käytetään lääkkeenä lähinnä kofeiinisitraattina. Suomessa sitraattisuolaa annetaan keskosille hengityskatkosten hoitoon infuusiona. Kofeiinia lisätään myös osaan asetyylisalisyylihappo-, ibuprofeeni- ja parasetamolipohjaisista lääkkeistä lisäämään niiden kipua poistavaa vaikutusta.
Käyttö > Dopingkäyttö

Kofeiinia voidaan käyttää dopingaineena, joka parantaa kestävyyttä, anaerobista suoritusta ja voimaa. Kofeiini oli vuodesta 1984 asti WADA:n kiellettyjen dopingaineiden listalta, josta se poistettiin 1. tammikuuta 2004. Syytä muutokselle WADA ei kertonut. Nykyisin se on WADA:n seurattavien aineiden listalla. Kofeiinin pitoisuuksia seurataan muun muassa urheilijoiden virtsanäytteissä väärinkäytön varalta. Laajan väärinkäytön havaitseminen urheilijapiireissä voisi johtaa sen palauttamiseen kiellettyjen aineiden listalle.
Pitoisuudet elintarvikkeissa ja kasveissa

Alla on taulukoituna joidenkin elintarvikkeiden tyypillisiä kofeiinipitoisuuksia. Elintarvikkeiden kofeiinipitoisuudet vaihtelevat niiden valmistustavoista riippuen. Esimerkiksi eri teelaatujen kohdalla pidempi teelehtien haudutusaika lisää merkittävästi valmiin juoman kofeiinipitoisuutta.
| Ruoka | mg/100 g tai mg/100 ml |
| --- | --- |
Espresso: 71,3–191,6
Kahvi (juoma): 32,0–69,0
Kolajuomat: 7,9–13,0
Maitosuklaa: 7,9–13,0
Musta tee (juoma): 20,7–22,0
Tumma suklaa: 34,0–65,0
Vihreä tee (juoma): 15,1–19,8
Alle on myös taulukoitu kasvien luontaisia kofeiinipitoisuuksia. Sitä on paljon monissa Coffea-suvun kasveissa ja joissain Camellia-kasveissa. Jälkimmäisessä sitä on lähinnä Camellia sinensis-, Camellia assamica- ja Camellia taliensis -kasveissa. Sitä on paljon myös guaranan (Paullinia cupana) siemenissä, Cola-kolapähkinöissä ja joissain Ilex-kasvien lehdissä. Sitä on vähän myös Citrus-kasvien kukissa.
| Kasvi | Osa | mg/100 g | Lähde |
| --- | --- | --- | --- |
| Camellia japonica | tuore lehti | 1,91–51,36 |  |
| Camellia oleifera | tuore lehti | 15,24 |  |
| Camellia sasanqua | tuore lehti | 12,6 |  |
| Camellia sinensis (teepensas) | tuore lehti | 449,67 |  |
| Camellia tenuifolia | tuore lehti | 51,36 |  |
| Coffea arabica (arabiankahvi) | paahtamaton kuivattu papu | 1344,5–1670,5 |  |
| Coffea canephora (kongonkahvi) | paahtamaton kuivattu papu | 2428,3–2908,5 |  |
| Coffea liberica (liberiankahvi) | paahtamaton kuivattu papu | 1360 |  |
| Cola acuminata | tuore siemen | 790,0–1423,2 |  |
| Cola anomala | tuore siemen | 464,4–938,2 |  |
| Cola nitida | tuore siemen | 11033–1648,9 |  |
| Ilex guayusa | kuivattu lehti | 1877–1939 |  |
| Ilex paraguariensis (matee) | kuivattu lehti | 500–1500 |  |
| Paullinia cupana (guarana) | kuivattu siemen | 3293–3545 |  |
| Theobroma cacao (kaakaopuu) | papu | 200 |  |
Vaikutukset > Akuutit vaikutukset

Aikuisilla noin 250 milligramman (mg) niellyt kofeiiniannokset voivat lisätä energisyyttä, valppautta, keskittymiskykyä, viihtyvyyden tunnetta tai rauhallisuuden tunnetta. Noin 500 mg niellyt annokset voivat aiheuttaa jännittyneisyyttä, ahdistusta, pahoinvointia, poikkeavia ihotuntemuksia (parestesiaa), vapinaa, hikoilua, sydämentykytystä, rauhattomuutta, sekavuutta, vilunväristyksiä, punastumista tai päänsärkyä. Aikuisilla jo 100 mg nielty kofeiiniannos hieman ennen nukahtamista heikentää kykyä nukahtaa ja lyhentää unen pituutta. Kofeiini nostaa hieman verenpainetta ja sydämen syketiheyttä. Se myös lisää virtsaamistarvetta. Se on siis diureetti; joskin diureettivaikutus on merkittävää aikuisilla vain, jos kofeiiniannos on yli 6 mg per kehonpainokilogramma.
Toistuva kofeiinin käyttö kehittää toleranssin sitä kohtaan, jolloin muun muassa sen uneen, verenkiertoon ja virtsan tuottoon kohdistuvat vaikutukset vähenevät. Vaikutuksia kohtaan ei silti kehity täydellistä toleranssia. Toleranssin mekanismia ei tunneta hyvin, mutta se voi johtua A1-adenosiinireseptorien määrän lisääntymisestä hermostossa vasteena kofeiinin niitä estävään vaikutukseen (ks. toimintamekanismi). Toleranssi verenpainevaikutuksiin ilmenee jo parin päivän toistuvan käytön aikana, ja se liittyy kofeiinin aiheuttamaan epinefriinin, norepinefriinin ja reniinin erityksen vähentymiseen.
Vaikutukset > Yliannostus > Annoskoko

Ihmisten herkkyys kofeiinin vaikutuksille vaihtelee henkilöstä toiseen. Terveillä aikuisilla usein noin gramma (g) kofeiinia nieltynä kerta-annoksena aiheuttaa yliannostuksen oireita. 2 g kerta-annokset vaativat sairaalahoitoa. Yli 5 g kerta-annokset ovat usein tappavia, mutta jo 3 g kerta-annos voi olla hengenvaarallinen. Kofeiiniyliannostukset ovat usein itsemurhayrityksiä.
Eräässä harvinaisessa tapauksessa 16-vuotias poika kuoli vuonna 2017 kuolinsyytutkijan mukaan kofeiinin laukaiseman rytmihäiriön aiheuttamaan sydänhalvaukseen nieltyään 40 minuutin aikana 330–520 mg kofeiinia. Ruumiinavauksessa ei löydetty piileviä sydänsairauksia. Muiden asiantuntijoiden mukaan kuoleman taustalla on silti kofeiinin lisäksi tai sen sijaan muita tuntemattomia tekijöitä, sillä annosta voidaan pitää yliannostukseen riittämättömänä.
Nieltynä kofeiinin LD50 on noin 367 mg kofeiinia per kehonpainokilogramma (mg/kg) urospuolisille rotille. Suun kautta LD50 vaihtelee ainakin rottien sukupuolen ja ruokavalion mukaan. Verenkiertoon pistettynä kofeiinin LD50 on rotille 101–108 mg/kg.
Vaikutukset > Yliannostus > Oireet

Yleisimmin kofeiini tappaa rytmihäiriön tai sydäninfarktin kautta. Yliannostuksen verenkierrollisia oireita ovat korkea verenpaine tai eritoten isoin annoksin matala verenpaine, korkeaa verenpainetta kompensoiva refleksinen bradykardia tai eritoten isoin annoksin takykardia, eteis-kammiokatkos, supraventrikulaarinen takykardia, kammiovärinä, sydäninfarkti ja sydänhalvaus. Ruuansulatuksellisia oireita ovat pahoinvointi, oksentelu, vatsakipu ja ripuli. Psyykkisiä oireita ovat sekavuus, hallusinaatiot, ahdistus ja hermostuneisuus. Aineenvaihdunnallisia oireita ovat hyponatremia, hypokalemia, hypokalsemia, metabolinen tai respiratorinen asidoosi, hyperglykemia ja kuume. Muita oireita ovat kouristuskohtaukset, päänsärky, aivoturvotus, kooma, lihasheikkous, lihasjännitys, rabdomyolyysi, hyperventilaatio, hengityskatko ja tinnitus.
Vaikutukset > Yliannostus > Hoito

Yliannostuksen hoito on oireiden mukaista. Noin gramman kerta-annoksen nielemisen aiheuttamat oireet voivat vaatia pelkkää valvontaa ja enintään sopivan bentsodiatsepiinin antoa ahdistukseen. Aktiivihiilen antaminen varhaisvaiheessa (enintään 1–2 tunnissa yliannostuksen otosta) estää tehokkaasti kofeiinin imeytymistä ruuansulatuksesta. Vatsahuuhtelu voi olla tarpeen hyvin suurissa yliannostuksissa. Hemodialyysi poistaa kofeiinia tehokkaasti verestä ja Intralipid-infuusioliuos estää jo imeytyneen kofeiinin vaikutusta. Hyvin matala verenpaine vaatii nesteinfuusiota. Infuusioon tulee tarvittaessa lisätä sopivia suoloja, jotka korjaavat elektrolyyttihäiriöitä, kuten hypokalemiaa. Joskus verisuonia supistavia aineita, kuten epinefriiniä tai fenyyliefriiniä, tulee käyttää verenpaineen kohottamiseen. Supraventikulaarista takykardiaa voidaan hoitaa kalsiumakanavan salpaajilla, kuten diltiatseemilla tai verapamiililla. Kammiotakykardiaa voidaan hoitaa esimerkiksi amiodaronilla, lidokaiinilla tai prokainamidilla.
Vaikutukset > Pitkäaikaiskäytön terveysvaikutukset

Vuonna 2004 julkaistussa kreikkalaistutkimuksessa havaittiin, että kahvinjuojien veressä esiintyy tavallista selvästi korkeampia elimistön systeemisen tulehdustilan biomarkkereita, jotka lisäävät esimerkiksi sydän- ja verisuonitautien sekä diabeteksen riskiä. Euroopan elintarviketurvallisuusvirasto EFSA:n kuitenkin vuonna 2015, etteivät aikuisilla suun kautta käytetyt 400 milligramman vuorokausittaiset (mg/vrk) annokset kofeiinia kuitenkaan lisää tai vähennä sydän- ja verisuonitautien, syöpien, luuston sairauksien tai miesten hedelmättömyyden ilmenemisen todennäköisyyttä. EFSA pitää 200 mg nieltyjä kerta-annoksia kofeiinia turvallisina aikuisille, eivätkä ne esimerkiksi aiheuta nestehukkaa tai elektrolyyttihäiriöitä. EFSA pitää lapsille ja nuorille turvallisena vuorokausittaisia kofeiiniannoksia, jotka ovat enintään 5,7 mg/kg (milligrammaa kofeiinia per kehonpainokilogramma).
Kansainvälinen syöväntutkimuskeskus IARC pitää vuoden 2016 arviossaan kahvin, teen ja kaikkien muidenkin nesteiden nielemistä yli 65 °C lämpöisinä "todennäköisesti syöpää aiheuttavana" (luokka 2A IARC:n luokituksessa). IARC ei ole kuitenkaan arvioinut kuumien juomien sisältämän kofeiinin syöpävaarallisuutta (luokka 3 IARC:n luokituksessa).
Vuonna 2017 julkaistussa meta-analyysissä havaittiin, että aikuisilla yli 400 mg/vrk kofeiiniannokset voivat aiheuttaa univaikeuksia, masennusta ja ahdistusta sekä lisätä kuolleisuutta sydän- ja verisuonitauteihin ja miesten kohdalla heikentää siemennesteen hedelmöittämiskykyä. Toisaalta analyysissä todetaan, että 400 mg/vrk raja voi olla masennuksen kannalta liian matala, sillä kofeiini voi vastavuoroisesti kohentaa mielialaa, eivätkä 1200 mg/vrk annoksetkaan ole lisänneet masennusriskiä kaikissa tutkimuksissa. 400 mg/vrk raja sydän- ja verisuonitautikuolleisuuden kannalta voi myös olla liian matala, sillä joissain tutkimuksissa edes 1050 mg/vrk eivät lisänneet kuolleisuutta. Kofeiini lisää kalsiumin poistumista kehosta, mutta yli 400 mg/vrk kofeiiniannosten vaikutus esimerkiksi osteoporoosiriskiin ei ole toistaiseksi tiedossa. Kuitenkin yli 400 mg/vrk kofeiiniannokset yhdistettynä alhaiseen kalsiumin saantiin (esimerkiksi alle 700 mg/vrk kalsiumia) voivat lisätä luunmurtumariskiä. Kofeiini ei vaikuta merkittävästi veren lipoproteiiniarvoihin, mutta yli 400 mg/vrk kofeiiniannosten kohdalla vaikutusta lipoproteiineihin ei ole tutkittu kovin laajalti.
2016 julkaistussa meta-analyysissä ei-alkoholiperäistä rasvamaksaa sairastavilla kofeiinin säännöllisen käytön ei havaittu ehkäisevän maksan arpeutumista, mutta kahvin käytön havaittiin. 2014 julkaistussa meta-analyysissä tavallisen kahvin havaittiin suojaavan tyypin 2 diabetekselta, mutta myös kofeiinittomalla kahvilla oli suojaavaa vaikutusta, vaikkakin vähemmän kuin kofeiinipitoisella.
Vaikutukset > Pitkäaikaiskäytön terveysvaikutukset > Rytmihäiriöt

Kofeiinin käyttö ei ainakaan alle 300 mg/vrk annoksin lisää eteisvärinän tai kammiovärinän uusiutumisriskiä. Kofeiinipitoisen kahvin säännöllisen käytön on päinvastoin todettu vähentävän monien erilaisten rytmihäiriöiden ilmenemisriskiä sitä enemmän, mitä enemmän kahvia juo vuonna 2021 julkaistun noin 390 000 henkilöä koskeneen prospektiivisen pitkittäistutkimuksen mukaan, jossa sovellettiin mendelististä satunnaistamista. Monet aiemmat tutkimukset tukevat tätä päätelmää. Kofeiinia ei silti kannata käyttää, jos se vaikuttaa toistuvasti laukaisevan rytmihäiriön. Hyvin isoin annoksin kofeiini voi edistää rytmihäiriön ilmenemistä.
Vaikutukset > Pitkäaikaiskäytön terveysvaikutukset > Parkinsonin tauti ja dementiat

Kofeiinin tai kofeiinipitoisten juomien säännöllisen käytön on havaittu vähentävän sairastumisriskiä Parkinsonin tautiin terveillä aikuisilla ihmisillä useissa meta-analyyseissä. Yleensä riskin alenema on sitä isompi, mitä isompia vuorokausiannoksia käyttää. Kofeiinin tai ainakin kofeiinipitoisten juomien on myös havaittu hidastavan Parkinsonin taudin pahenemista sitä sairastavilla vuonna 2020 julkaistussa meta-analyysissä.
Yli kuusi kuppia kofeiinipitoista kahvia päivittäin juovilla sairastumisriski eri dementioihin, kuten Alzheimerin tautiin, on kaksinkertainen suhteessa 1–2 kuppia päivittäin juoviin vuonna 2021 julkaistun prospektiivisen pitkittäistutkimuksen mukaan. Tutkimus kattoi noin 400 000 henkilöä. Näistä henkilöistä noin 18 000:n aivot tutkittiin magneettikuvauksella. Kuvauksissa runsaasti kahvia juovilla aivojen tilavuus oli pienempi kuin vähän (1–2 kuppia päivittäin) juovilla. Vähän juovilla sairastumisriski dementiaan oli myös hiukan matalampi kuin kofeiinitonta kahvia käyttävillä tai niillä, jotka eivät juoneet lainkaan kahvia.
Vaikutukset > Käyttö raskauden tai imetyksen aikana

EFSA:n vuoden 2015 arvion mukaan aikuisilla naisilla alle 200 milligramman kofeiiniannosten käyttö vuorokausittain (mg/vrk) ei ole vaarallista raskauden tai imetyksen aikana sikiölle tai imetettävälle lapselle.
Vuonna 2017 julkaistussa meta-analyysissä yli 300 mg/vrk kofeiiniannosten käytön raskauden ajan on todettiin lisäävän merkittävästi keskenmenon, kohtukuoleman, ennenaikaisen synnytyksen ja alhaisen syntymäpainon riskiä. Yhdessä analyysiin sisällytetyssä tutkimuksessa syntymäpainon havaittiin olevan alhaisempi jo 25–300 mg/vrk annoksin, joskaan ei merkittävästi.
Vaikutukset > Riippuvuus

Erään tutkimuksen mukaan kofeiinia säännöllisesti käyttävistä yhdysvaltalaisista noin 8%:lla ilmenee DSM-5:ssä ehdotetun määritelmän mukainen kofeiiniriippuvuus, joka ilmenee esimerkiksi vieroitusoireina, tarkoitettua isompien annosten käyttönä tai kyvyttömyytenä vähentää kofeiinin käyttöä huolimatta haittavaikutuksista, joita sen tiedostaa aiheuttavan.
Vieroitusoireet eivät ilmene kertaluonteisessa käytössä. Niitä voi alkaa ilmetä esimerkiksi käytettäessä 300 milligrammaa kofeiinia joka päivä vähintään kolmen päivän ajan. Säännöllisesti kofeiinia käyttäneellä vieroitusoireet alkavat usein 12–24 tunnissa. Ne ovat vahvimmat 20–51 tunnissa käytön lopetuksesta lukien. Oireet voivat kestää 2–9 päivää. Niihin lukeutuvat usein päänsärky, väsymys, masennus, tyytymättömyys, keskittymisvaikeudet tai ärtymys. Oireet katoavat usein pian jos kofeiinia käytetään uudelleen.
Kulutus

Pääosa ihmisten käyttämästä kofeiinista ilmenee ruuissa luontaisesti, eikä se ole synteettistä. Maailmassa käytettiin vuosina 2009–2015 kasviperäistä kofeiinia 300 000 tonnia per vuosi puhtaana kofeiinina ilmaistuna. Tästä pääosa oli kahvin ja teen kofeiinia. Arvio pohjautuu tuolloin maailmassa tuotettujen kofeiinipitoisten kasvien määrään ja niiden keskimääräisiin luontaisiin kofeiinipitoisuuksiin.
EFSA:n vuoden 2015 katsauksen mukaan EU-maissa aikuisilla kahvi on merkittävin kofeiinilähde. Toiseksi tärkein on tee. Suklaa on yleisin kofeiinin lähde alle 10-vuotiailla. Suomessa yli 18-vuotiailla keskimäärin yli 90 % vuorokausittain saadusta kofeiinista on peräisin kahvista. Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen vuoden 2017 FinRavinto-tutkimuksen mukaan Suomessa 18–44-vuotiaat (v), 45–64-v ja 65–74-v miehet joivat tuolloin päivittäin vastaavasti 469, 545 ja 455 grammaa kahvia ja 59, 110 ja 82 grammaa teetä. Vastaavan ikäiset naiset joivat päivittäin vastaavasti 329, 449 ja 400 grammaa kahvia ja 142, 156 ja 132 grammaa teetä.
Euromonitor-yrityksen vuoden 2013 markkinatutkimuksen mukaan kahvia kului maailmassa tuolloin suhteessa väkilukuun eniten Suomessa, jossa kulutus oli tuolloin 9,6 kilogrammaa jauhettua kahvia vuodessa per henkilö (kg/v/hlö). Toiseksi eniten kahvia kului Norjassa (7,2 kg/v/hlö), sitten Alankomaissa (6,7 kg/v/hlö), sitten Sloveniassa (6,1 kg/v/hlö) ja sitten Itävallassa (5,5 kg/v/hlö).
International Coffee Organization -järjestön (ICO) mukaan vuosina 2018–2019 maailmassa tuotettiin noin 10 miljoonaa tonnia (Mt) kahvia. Suurimmat tuottajat olivat Brasilia, Vietnam ja Kolumbia, joissa tuotto oli vastaavasti 3,8, 1,9 ja 0,8 Mt. ICO:n mukaan vuonna 2017 kahvia kului 2,5 Mt EU:ssa, 1,6 Mt USA:ssa, 0,5 Mt Japanissa ja 0,3 Mt Venäjällä.
Biokemia > Vaikutusmekanismi

Ihmisillä aivoihin kertyy aineenvaihdunnassa sitä enemmän adenosiinia, mitä pidempään valvoo. Se muodostuu ATP:stä, joten sen korkea pitoisuus kertoo pitkään jatkuneesta kiihtyneestä aineenvaihdunnasta. Adenosiini sitoutuu aktivoivana aineena eli agonistina muun muassa A1- ja A2A-adenosiinireseptoreihin. Tämä aiheuttaa valvomisen jatkuessa yhä vahvempaa uneliaisuutta lisäämällä A1- ja A2A-reseptoriaktivaation kautta muun muassa vähentämällä oreksiinien vapautumista aivoissa. Kofeiini taas sitoutuu näihin reseptoreihin kilpailevana antagonistina. Se siis estää adenosiinin sitoutumista reseptoreihin, mutta ei aktivoi niitä. Tällöin adenosiinin unettava vaikutus estyy.
Kofeiini ei tiettävästi vapauta dopamiinia, mutta tehostaa aivoissa synapsirakoihin jo vapautuneen dopamiinin riippuvuutta, kiihtymystä ja liikkumistarvetta aiheuttavaa vaikutusta adenosiini- ja dopamiinireseptorien yhdistelmien eli heteromeerien kautta allosteerisesti (ks. allosteeriset vaikutukset). Kofeiinin A2A-reseptoriantagonismi on sen dopamiinivaikutuksissa keskeisintä.
Lisämunuaisytimissä kofeiini vapauttaa A1-reseptoriantagonistina katekoliamiineita. Näiden adrenergisilla vaikutuksilla voi olla jonkin verran merkitystä kofeiinin toiminnassa eritoten suurten kofeiiniannosten kohdalla. Munuaisissa kofeiini lisää A1-reseptoriantagonistina muun muassa natriumin, kaliumin, kalsiumin ja veden poistoa virtsaan. Kofeiinin diureettivaikutus johtuu veden poistumisesta virtsaan. Ei silti tiedetä, mihin munuaisten ionipumppuihin kofeiini vaikuttaa.