5.5: Reacciones de fase I: reacciones reductoras

Las reacciones reductoras de biotransformación de fase I son procesos químicos que modifican los fármacos introduciendo o revelando grupos funcionales polares mediante la reducción. Las enzimas llamadas reductasas catalizan estas reacciones y desempeñan un papel fundamental en el metabolismo de los fármacos al transformar los fármacos lipofílicos en metabolitos más polares y solubles en agua para facilitar su excreción. Un tipo esencial de reacción reductora es la reducción del grupo carbonilo, en la que los aldehídos y las cetonas se reducen a alcoholes. Un ejemplo es la conversión catalizada por enzimas de acetaldehído en etanol por la aldehído deshidrogenasa o la transformación de acetofenona en feniletanol, lo que significa la reducción de cetonas.

Las reacciones reductoras también se dirigen a los alcoholes y a los dobles enlaces carbono-carbono. La enzima alcohol deshidrogenasa oxida los alcoholes a aldehídos o cetonas, como lo ejemplifica la conversión de retinol en retinaldehído. Los enlaces dobles carbono-carbono pueden reducirse a enlaces simples mediante enzimas como la citocromo P450 reductasa, como se observa en la reducción de fumarato a succinato.

Las reacciones de reducción se extienden a los compuestos N, como el nitro, el azo y el N-óxido. Las nitrorreductasas, por ejemplo, reducen los grupos nitro a grupos amino, como se demuestra por la conversión de la nitrofurantoína a su forma amina. Las reacciones reductoras diversas cubren la reducción de diversos grupos funcionales. Por ejemplo, las azorreductasas reducen los compuestos azo a aminas primarias, como en la transformación de la sulfasalazina a mesalamina y sulfapiridina.

Las reacciones reductoras en la biotransformación de fase I contribuyen significativamente a la desintoxicación de fármacos y son fundamentales para la eliminación de fármacos del cuerpo.

Las reacciones reductivas introducen electrones en las moléculas de fármacos, afectando a los grupos funcionales polares como el hidroxi y el amino, permitiendo la posterior biotransformación o conjugación.

Las reducciones de grupos carbonilo transforman los compuestos carbonílicos alifáticos y las cetonas aromáticas y alicíclicas en alcoholes. Por ejemplo, la naltrexona se transforma en su derivado de la isomorfina.

Las reducciones de C = C, como se ve en esteroides como la noretindrona, convierten los enlaces dobles en enlaces simples. Los alcoholes se deshidratan a alquenos antes de la reducción, como lo ejemplifican los metabolitos del fármaco antiespasmódico bencyclane.

Las reducciones de compuestos N transforman los grupos nitro, azo y óxido de N a sus formas reducidas. Por ejemplo, la reducción de nitro en nitrazepam procede a través de intermediarios nitroso e hidroxilamina para producir una amina.

Prontosil, un fármaco azoico, se reduce a sulfanilamida activa, mientras que el N-óxido de imipramina se convierte en imipramina.

Las reacciones reductoras diversas abarcan varios procesos de reducción en el metabolismo de los fármacos.

El halotano anestésico se somete a una deshalogenación reductora y se convierte en ácido trifluoroacético o sus derivados.