Reazioni di fase I: ossidazione di sistemi contenenti carbonio alifatico e aromatico

La biotrasformazione di fase I coinvolge principalmente enzimi microsomiali che catalizzano le reazioni ossidative, utilizzando ossigeno molecolare e NADPH. In particolare, solo un atomo di ossigeno è incorporato nel metabolita.

I carboni aromatici, come quelli del fenobarbital, subiscono ossidazione per formare epossidi intermedi, che poi si riorganizzano per formare metaboliti come l'idrossifenobarbital, con ridotta attività farmacologica.

Gli atomi di carbonio alifatici, come si vede nell'acido valproico, subiscono un'ossidazione terminale per produrre metaboliti idrossilati.

Gli atomi di carbonio benzilico e allilico vengono ossidati a carbinoli, che a loro volta vengono ulteriormente ossidati a composti carbonilici e acidi, come osservato nel metabolismo della tolbutamide e dell'esobarbitale.

Gli atomi di carbonio alfa dei gruppi carbonilici o imminici sono facilmente idrossilati, come si vede nel diazepam.

Gli atomi di carbonio aliciclici, come quelli del minoxidil, sono tipicamente idrossilati nelle posizioni C-3 o C-4.

Queste reazioni sono vitali e possono avere un impatto significativo sull'attività farmacologica dei metaboliti risultanti.