Dopo l'ingestione, la caffeina viene rapidamente e quasi totalmente assorbita a livello dello stomaco e del piccolo intestino. La massima concentrazione nel sangue viene raggiunta dopo circa 1-1,5 ore dall'assunzione. La caffeina assorbita si distribuisce prontamente in tutto l'organismo; essa è in grado di oltrepassare la barriera emato-encefalica e si può riscontrare anche nel latte materno e nel liquido seminale.Oltre a ciò, la sostanza chimica in esame si può localizzare, in fasi molto precoci della gravidanza, a livello della blastocisti e dell'embrione; più tardivamente, superando la barriera placentare, essa può pervenire al liquido amniotico e al feto: a livello fetale, essa si distribuisce in tutti i tessuti, compreso il sistema nervoso centrale (454-457).Il principale sito del metabolismo della caffeina è il fegato, dove l'attività dell'isoforma CYP1A2 del citocromo P450 rende conto di quasi il 95% del metabolismo primario della sostanza. La demetilazione in posizione 3 catalizzata dall'enzima CYP1A2 risulta nella fomazione di 1,7dimetilxantina (paraxantina). Questo composto può essere, a sua volta, demetilato in posizione 7, per azione dello stesso enzima; in tal modo si forma l'1-metilxantina, la quale, ossidata da parte della xantina ossidasi, produce l'acido 1-metilurico. La paraxantina può, inoltre, venire idrossilata da parte del CYP2A6 (ulteriore isoforma del citocromo P450) con formazione di acido 1,7-dimetilurico, oppure acetilata per azione dell'N-acetiltransferasi 2 (NAT2) con generazione di 5-acetilamino-6formilamino-3-metiluracile, un composto instabile che, con un meccanismo non enzimatico, viene deformilato in posizione 6 a formare 5-acetilamino-6-amino-3-metiluracile. Le reazioni metaboliche a cui è sottoposta la caffeina conducono, attraverso la formazione di teobromina, teofillina, xantina, acido urico e altri composti, alla produzione di urea.Il metabolismo della caffeina, come peraltro avviene per tutte le sostanze introdotte dall'esterno, ha un ruolo determinante nel regolare il livello ematico della caffeina stessa; quest'ultimo, infatti, è dipendente, in parte, dal quantitativo iniziale di caffeina assunta, in parte proprio dai processi metabolici a cui essa è sottoposta (436,(458)(459)(460)(461)(462)(463).Tutti i passaggi qui enunciati sono schematizzati, con le formule chimiche dei relativi composti ottenuti, nelle figure 13 e 14.Come conseguenza del pronto metabolismo a cui la caffeina viene sottoposta, solo l'1-5% del quantitativo di sostanza ingerita viene ritrovata, immodificata, nelle urine. Tutto ciò si verifica nell'individuo adulto e nel lattante di età superiore a 6-8 mesi. Prima di tale periodo, infatti, la capacità di metabolizzare la caffeina è molto ridotta, se non del tutto inesistente, per cui l'85% circa della caffeina assunta viene escreta immutata attraveso il sistema urinario (464-465).