Пиримидиновое кольцо, конденсированное с имидазольным входит в состав ряда пуриновых алкалоидов: кофеина, теофил­лина, теобромина, являющихся ценными и широко распростра­ненными медицинскими препаратами. Они имеют ограниченное химико-тсксикологическос значение, хотя возможность отравле­ния ими не исключается.

В СССР кофеин получают из отходов чайного листа, в котором он со­держится в количестве до 3%. Кофеин представляет собой бесцветные, шел­ковистые игольчатые кристаллы, слабогорького вкуса. Температура плавле­ния 234-237°. Растворяется в воде 1:80 (при 15°) и 1:2 (в кипящей), в спирте -в соотношении 1 : 50 и в хлороформе 1 :9. При температуре 180° кофеин возгоняется.

Кофеин изолируется из биологического материала по общему ходу химико-токсикологического анализа как подкисленным спиртом, так и подкисленной водой, а затем извлекается хлоро­формом из кислого раствора (константа диссоциации К=4,1•10^-14). Еще легче извлекается хлороформом из раство­ров, подщелоченных аммиаком, если он не был предварительно извлечен из кислых растворов. Максимум экстракции хлорофор­мом наблюдается при рН 4,0-7,0.

Остатки по удалении органического растворителя имеют вид характерных концентрических сростков из игольчатых кристал­лов, что часто является наводящим указанием для исследования на наличие кофеина.

Качественное обнаружение. 1. С фосфорно-молибденовой и фосфорно-вольфрамовой кислотами, раствором йодида висмута в йодиде калия кофеин дает осадки, которые хорошо растворя­ются в избытке реактива; с другими общеалкалоидными реак­тивами образует довольно прочные аморфные осадки.

2. Наиболее характерной реакцией обнаружения кофеина яв­ляется образование мурексида. Часть остатка по испарении хло­роформного извлечения обрабатывают хлорной¹, бромной водой, азотном кислотой, или хлором в момент выделения. Раствор вы­паривают в фарфоровой чашечке на водяной бане досуха; полу­чается красный или красно-бурый остаток, который от следов аммиака (поднесение капли водного раствора аммиака) прини­мает пурпурно-фиолетовое окрашивание. Реакцией удается обна­ружить до 0,05 мг вещества в пробе.

При взаимодействии диметилаллоксана и диметилдиалуро­вой кислоты образуется тетраметилаллоксантин, затем тетраме­тилпурпуровая кислота.

Под влиянием NH₃ тетраметилпурпуровая    кислота образует аммониевую соль (мурексид):

Мурексидную реакцию дают мочевая кислота и другие произ­водные пурина, а также теобромин.

В отличие от кофеина теобромин не извлекается органическим растворителем из растворов, подщелоченных едкими щелочами, что обусловлено возможностью существования теобромина в двух формах - енольной и кетонной:

Кроме того, теобромин отличается от кофеина растворимостью в ССЦ.

Количественное определение может быть произведено весовым или колориметрическим методами.

Токсикологическое значение. Кофеин может вызывать отрав­ление, иногда даже со смертельным исходом. Действие кофеина на организм многосторонне. Избирательно он действует на цент­ральную нервную систему и в первую очередь на кору головного мозга. Работами школы И. П. Павлова доказано, что кофеин усиливает процесс возбуждения коры головного мозга. Из орга­низма кофеин выводится быстро. Кумулятивными свойствами не обладает. Патологоанатомические изменения при отравлени­ях не наблюдаются. В практике химико-токсикологического ана­лиза с кофеином приходится чаще встречаться не как с ядом, а как с широко распространенным лекарственным препаратом.