Untersuchungen an Mäusen zur Pharmakokinetik von Coffein und deren Beeinflussung durch Äthanol

Zusammenfassung

In Untersuchungen an Mäusen wurde die Pharmakokinetik (Resorption, Verteilung, Stoffwechsel) von oral verabreichtem Coffein (18 mg/kg) unter Verwendung von¹⁴C-Coffein als Marker und der Einfluß von gleichzeitig gegebenem Äthanol (1,8 g/kg) untersucht. Dabei wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

• 1. Coffein wurde sehr schnell vom Gastrointestinaltrakt der Maus resorbiert. Eine Zugabe von Äthanol hatte keinen nennenswerten Einfluß auf die Resorption von Coffein.

• 2. Die Elimination von Coffein aus dem Serum und den untersuchten Geweben (Leber, Niere, Gehirn, Muskel) zeigte einen exponentiellen Verlauf mit einer Halbwertszeit von 40 bis 60 Minuten und war nach 4 bis 5 Stunden beendet.

• 3. Durch Alkoholgabe wurde die Elimination von Coffein signifikant vermindert, und seine Halbwertszeit stieg auf 160 bis 240 Minuten.

• 4. Die Coffeinmetaboliten erreichten ihre Maximalkonzentration im Serum und den untersuchten Geweben im Verlauf von 2 Stunden. In der Leber und der Niere war die Konzentration der Coffeinmetaboliten größer als im Serum, in Gehirn und Muskel dagegen niedriger. Bei Versuchsende erreichten die Coffeinmetaboliten nur noch eine sehr geringe Konzentration.

• 5. Nach Verabreichung von Äthanol waren die Coffeinmetaboliten von der 30. bis 180. Minute in der Leber und der Niere signifikant vermindert, im Serum dagegen nur sehr leicht herabgesetzt und im Muskel und Gehirn nahezu unverändert.

Aufgrund der Ergebnisse dieser Untersuchungen wird vermutet, daß Äthanol den Stoffwechsel von Coffein in der Leber zu hemmen vermag, und zwar durch Beeinflussung hauptsächlich seiner Demethylierung zu anderen Dimethyl- und Monomethylxanthinen und möglicherweise auch seiner weiteren Oxidation zu Methylharnsäuren.

Summary

In experiments on mice the pharmacokinetics (absorption, distribution, metabolism) of orally administered caffeine (18 mg/kg) using¹⁴C caffeine as marker and the influence of simultaneously applied ethanol (1,8 g/kg) was tested. The following results were obtained:

• 1. Caffeine was very quickly absorbed from the gastro-intestinal tract of mice. Addition of ethanol had no noticeable influence on the absorption of caffeine.

• 2. The elimination of caffeine from the serum and tissues examined (liver, kidney, brain, muscle) showed an exponential course with a half life of 40–60 minutes and was completed after 4 to 5 hours.

• 3. By giving ethanol the elimination of caffeine was significantly decreased and its half life increased to 160–240 minutes.

• 4. The caffeine metabolites reached their maximal concentration in serum and tissues examined within two hours. In the liver and kidney the concentration of caffeine metabolites was greater than in the serum, whereas they were lower in the brain and muscle. At the end of the experiment the concentration of caffeine metabolites reached only very low values.

• 5. After administration of ethanol the caffeine metabolites were significantly decreased from the 30th to 180th minute in the liver and kidney; they were only slightly lowered in the serum and almost unchanged in the muscle and brain.

The results of these experiments suggest that ethanol inhibits the metabolism of caffeine in the liver, especially by influencing its demethylation to other dimethyl- and monomethylxanthines and probably also its oxidation to methyluric acids.