Phase-II-Reaktionen: Sulfatierung und Konjugation mit α-Aminosäuren

Die Sulfatierung und die α-Aminosäure-Konjugation sind zwei wichtige Biotransformationsreaktionen im Arzneimittelmetabolismus. Bei der Sulfatierung, einer Biotransformationsreaktion der Phase II, wird einem Arzneimittel eine polare Sulfatgruppe hinzugefügt, wodurch dessen Wasserlöslichkeit verbessert und die Ausscheidung gefördert wird. Dieser Prozess kann entweder gleichzeitig mit der Glucuronidierung oder unabhängig davon erfolgen. Nicht-mikrosomale Sulfotransferasen katalysieren den Prozess. Die Reaktion umfasst die Aktivierung des 3'-Phosphoadenosin-5'-phosphosulfats oder PAPS-Coenzyms, die Übertragung der Schwefelgruppe auf das Substrat und die Bildung eines sulfatierten Metaboliten. Verschiedene Arzneimittel, darunter solche, die Phenole, Alkohole, Arylamine, N-Hydroxylamine und N-Hydroxyamide enthalten (wie Paracetamol, Minoxidil und Morphin), werden sulfatiert. Die resultierenden Sulfokonjugate sind pharmakologisch aktiv und können Gewebeschäden oder Karzinogenese verursachen.

Bei der α-Aminosäure-Konjugation, einer weiteren Phase-II-Reaktion, wird ein Arzneimittel an eine α-Aminosäure wie Glycin oder Glutamin gebunden. Diese Reaktion wird durch Acyltransferasen katalysiert. Der Reaktionsmechanismus umfasst die Aktivierung der α-Aminosäure, ihre Übertragung auf das Arzneimittelsubstrat und die Bildung des konjugierten Metaboliten. Arzneimittel mit aliphatischen, alicyclischen, arylischen oder heterocyclischen Arylsäuren wie Salicyl- und Valproinsäure unterliegen einer α-Aminosäure-Konjugation.