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Réactions de phase I : oxydation des systèmes contenant du carbone aliphatique et aromatique
Les réactions de biotransformation de phase I font partie intégrante du métabolisme des médicaments, impliquant principalement des transformations oxydatives, réductrices et hydrolytiques. Les principales d’entre elles sont les réactions oxydatives, qui améliorent l’hydrophilie des xénobiotiques et introduisent des groupes fonctionnels polaires pour faciliter leur élimination de l’organisme.
Les réactions d’oxydation sont fondamentales dans les systèmes contenant du carbone aromatique. Un exemple est l’hydroxylation du phénobarbital, un processus qui le transforme en hydroxyphénobarbital. Cette réaction illustre comment les atomes de carbone aromatiques subissent une oxydation et d’autres médicaments comme la phénytoïne subissent des processus similaires.
Les systèmes contenant du carbone aliphatique subissent également des réactions d’oxydation ; La p-hydroxyphénytoïne est un produit de l’hydroxylation de la phénytoïne. Cela illustre l’oxydation des atomes de carbone aliphatique, un processus également observé dans des médicaments tels que l’hexobarbital.
Des réactions d’oxydation se produisent également dans les atomes de carbone benzylique et allylique et les atomes de carbone alpha à carbonyle et imines. Une illustration de cela est la conversion de la codéine en morphine, qui implique l’oxydation au niveau de l’atome de carbone benzylique. D’autres médicaments, comme le diazépam, subissent également des réactions comparables. Cependant, il est important de souligner que les réactions oxydatives peuvent parfois produire des métabolites réactifs, conduisant potentiellement à l’activation toxicologique des médicaments. Un exemple classique est l’acétaminophène (paracétamol), dont la conversion en métabolites réactifs peut provoquer une nécrose hépatique.
Les réactions oxydatives jouent un rôle central dans le métabolisme de phase I. Ils agissent comme un mécanisme de détoxification, transformant les médicaments lipophiles en métabolites polaires que le corps peut facilement excréter. La complexité de ces réactions souligne leur importance dans le métabolisme des médicaments, soulignant la nécessité de poursuivre la recherche et la compréhension dans ce domaine.
La biotransformation de phase I implique principalement des enzymes microsomiques qui catalysent les réactions oxydatives, en utilisant de l’oxygène moléculaire et du NADPH. Notamment, un seul atome d’oxygène est incorporé dans le métabolite.
Les carbones aromatiques, tels que ceux du phénobarbital, subissent une oxydation pour former des époxydes intermédiaires, qui se réorganisent ensuite pour former des métabolites comme l’hydroxyphénobarbital, avec une activité pharmacologique réduite.
Les atomes de carbone aliphatiques, comme on le voit dans l’acide valproïque, subissent une oxydation terminale pour produire des métabolites hydroxylés.
Lesatomes de carbone benzylique et allylique sont oxydés en carbinols, qui sont ensuite oxydés en composés carbonyles et en acides, comme observé dans le métabolisme du tolbutamide et de l’hexobarbital.
Les carbones alpha des groupes carbonyle ou imine sont facilement hydroxylés, comme on le voit dans le diazépam.
Les atomes de carbone alicycliques, comme ceux du minoxidil, sont généralement hydroxylés en positions C-3 ou C-4.
Ces réactions sont vitales et peuvent avoir un impact significatif sur l’activité pharmacologique des métabolites résultants.
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