5.5: 第 I 相反応: 還元反応

第 1 相生体内変換還元反応は、還元によって極性官能基を導入または露出させることで薬物を改変する化学プロセスです。還元酵素と呼ばれる酵素がこれらの反応を触媒し、親油性の薬物をより極性で水溶性の代謝物に変換して排泄しやすくすることで、薬物代謝において極めて重要な役割を果たします。還元反応の重要なタイプはカルボニル基還元で、アルデヒドとケトンがアルコールに還元されます。例としては、アルデヒド脱水素酵素によるアセトアルデヒドのエタノールへの酵素触媒変換、またはアセトフェノンのフェニルエタノールへの変換が挙げられます。これはケトンの還元を意味します。

還元反応はアルコールと炭素-炭素二重結合も対象とします。アルコール脱水素酵素はアルコールをアルデヒドまたはケトンに酸化します。これはレチノールからレチナールデヒドへの変換に例えられます。炭素-炭素二重結合は、シトクロム P450 還元酵素などの酵素によって単結合に減少します。これは、フマル酸からコハク酸への還元に見られます。

還元反応は、ニトロ、アゾ、N-オキシドなどの N 化合物にまで及びます。たとえば、ニトロ還元酵素は、ニトロ基をアミノ基に還元します。これは、ニトロフラントインがアミン型に変換されることによって実証されています。その他の還元反応は、さまざまな官能基の還元をカバーします。たとえば、アゾ還元酵素は、スルファサラジンがメサラミンとスルファピリジンに変換されるときのように、アゾ化合物を第一級アミンに還元します。

第 1 相生体内変換における還元反応は、薬物の解毒に大きく貢献し、体内からの薬物の排除に役立ちます。

還元反応は、薬物分子に電子を導入し、ヒドロキシやアミノなどの極性官能基に影響を及ぼし、その後の生体内変換または結合を可能にします。

カルボニル基の還元は、脂肪族カルボニル化合物と芳香族および脂環式ケトンをアルコールに変換します。例えば、ナルトレキソンはそのイソモルヒネ誘導体に変化します。

ノルエチンドローンのようなステロイドに見られるように、C = Cの減少は、二重結合を単一結合に変換します。アルコールは、鎮痙薬ベンシクランの代謝産物に例示されるように、還元前にアルケンに脱水されます。

N化合物の還元は、ニトロ基、アゾ基、およびN酸化基をそれらの還元型に変換します。例えば、ニトラゼパムのニトロ還元は、ニトロソおよびヒドロキシルアミン中間体を介して進行し、アミンを生成します。

アゾ薬であるプロントシルは活性スルファニルアミドに還元され、イミプラミンN-オキシドはイミプラミンに変換されます。

その他の還元反応には、薬物代謝のさまざまな還元過程が含まれます。

麻酔薬ハロタンは還元的脱ハロゲン化を受け、トリフルオロ酢酸またはその誘導体に変換されます。.