5.4:

5.4: Réactions de phase I : oxydation de l’hétéroatome de carbone et systèmes divers

Phase I Reactions: Oxidation of Carbon-Heteroatom and Miscellaneous Systems

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Pharmacokinetics and Pharmacodynamics

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Phase I Reactions: Oxidation of Carbon-Heteroatom and Miscellaneous Systems

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5.3: Phase I Reactions: Oxidation of Aliphatic and Aromatic Carbon-Containing Systems

5.5: Phase I Reactions: Reductive Reactions

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01:15 min

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February 12, 2025

Overview

Les réactions oxydatives sont essentielles au métabolisme de nombreux composés, y compris les médicaments pharmaceutiques. Ces réactions se produisent souvent dans les systèmes carbone-hétéroatomes, tels que carbone-azote, carbone-soufre et carbone-oxygène.

Dans les systèmes carbone-azote, les amines aliphatiques et aromatiques peuvent subir des réactions oxydatives. Les amines secondaires et tertiaires, comme celles que l’on trouve dans les antidépresseurs tricycliques, peuvent subir une N-désalkylation, un processus qui implique l’oxydation du groupe alkyle. De plus, une désamination oxydative peut se produire, entraînant la formation d’amines plus simples, telles que l’amphétamine.

Des transformations supplémentaires peuvent également se produire, telles que la formation de N-oxyde dans les atomes d’azote basiques et la N-hydroxylation dans les atomes d’azote non basiques ou ceux dépourvus de α-hydrogène.

Les systèmes carbone-soufre peuvent subir des processus tels que la S-désalkylation, la S-alkylation, la désulfuration et la S-oxydation. Les sulfamides et les thiols, que l’on trouve couramment dans divers médicaments, subissent généralement ces réactions. En revanche, les systèmes carbone-oxygène subissent principalement une O-désalkylation. La codéine est un exemple classique d’un médicament subissant ce type de réaction.

En plus de ces réactions spécifiques, il existe également diverses réactions oxydatives. Par exemple, la déshalogénation réductrice peut se produire dans les fluorocarbures comme l’halothane, et la réduction des groupes soufrés peut être observée dans des médicaments comme le disulfirame. La compréhension de ces réactions biochimiques complexes est essentielle dans l’industrie pharmaceutique. Les chercheurs et les professionnels de la santé peuvent concevoir et administrer des thérapies plus sûres et plus efficaces en comprenant comment différents composés interagissent avec les processus métaboliques de l’organisme.

Transcript

Les systèmes carbone-azote, englobant les amines aliphatiques et alicycliques, subissent des réactions oxydatives.

Les amines secondaires et tertiaires subissent principalement une N-désalkylation, ce qui donne un intermédiaire de carbinolamine, qui se réorganise pour former un produit N-désalkylé.

La désamination oxydative suit une voie similaire à la N-désalkylation. Cependant, le produit carbonyle conserve la majorité de la structure mère avec des amines plus simples formées, comme dans le cas de l’amphétamine.

D’autres réactions comprennent la formation de N-oxyde dans les azotes basiques et la N-hydroxylation lorsque l’azote n’est pas basique ou qu’il n’y a pas de α-hydrogène.

Dans les systèmes carbone-soufre, la désalkylation, la désulfuration et la s-oxydation se produisent. Les systèmes carbone-oxygène, en revanche, subissent principalement une O-désalkylation. La codéine est un exemple classique d’une drogue subissant cette réaction.

En plus de cela, des réactions de déshalogénation oxydative, comme dans le chloroforme et la déshydrogénation, comme dans la nifédipine, peuvent également se produire.

Key Terms and definitions

Oxidation - A reaction that allows carbon-heteroatom systems to metabolize compounds.
Carbon-Heteroatom Systems - Include carbon-nitrogen, carbon-sulfur, and carbon-oxygen.
N-dealkylation - An oxidation process in aliphatic and aromatic amines.
S-dealkylation - A process carbon-sulfur systems undergo in oxidative reactions.
Biochemical Reactions - Critical for understanding pharmaceutical interactions.

Learning Objectives

Define Oxidation – Explain what it is (e.g., oxidation of carbon).
Contrast Carbon-Heteroatom Systems vs Complex Heteroatom Chemistry – Explain key differences (e.g., carbon-nitrogen vs carbon-sulfur).
Explore N-dealkylation & S-dealkylation – Describe scenario (e.g., n dealkylation example in pharmaceuticals).
Explain the Role of Biochemical Reactions – Short description of their importance in drug design and administration.
Apply in Pharmaceutical Context – Understand how these reactions impact safety and effectiveness of drug therapies.

Questions that this video will help you answer

What is oxidation and how does it involve carbon-heteroatom systems?
What are the differences between carbon-nitrogen and carbon-sulfur systems?
How do N-dealkylation and S-dealkylation occur in pharmaceuticals?

This video is also useful for

Pharmaceutical Students – Gain understanding of critical reactions in drug metabolism.
Pharmaceutics Educators – Provides a clear framework for teaching critical reactions.
Pharmaceutical Researchers – Essential for designing more effective therapies.
Medicine Enthusiasts – Offers insights into drug design and metabolism.

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