चरण I अभिक्रियाएँ

चरण I अभिक्रियाएँ दवा चयापचय का पहला चरण हैं, जिसमें एंजाइम ऑक्सीकरण, अपचयन या हाइड्रोलिसिस के माध्यम से दवा के अणु पर एक प्रतिक्रियाशील कार्यात्मक समूह को प्रस्तुत करते हैं या अनावृत करते हैं। साइटोक्रोम P450 एंजाइमों द्वारा प्रमुख रूप से नियंत्रित ये अभिक्रियाएँ, लिपोफिलिक दवाओं को उन्मूलन के लिए तैयार करती हैं और निष्क्रिय मेटाबोलाइट्स, सक्रिय मेटाबोलाइट्स, या कभी-कभी प्रतिक्रियाशील प्रजातियों का उत्पादन कर सकती हैं।

Definition

चरण I अभिक्रियाएँ दवा चयापचय की कार्यात्मकता अभिक्रियाएँ हैं जिसमें ऑक्सीकरण, अपचयन, या हाइड्रोलिसिस एक दवा पर एक ध्रुवीय कार्यात्मक समूह (जैसे हाइड्रॉक्सिल, अमीनो, या कार्बोक्सिल समूह) को प्रस्तुत करता है या उजागर करता है, आमतौर पर संयुग्मन और उत्सर्जन की दिशा में एक प्रारंभिक कदम के रूप में।

Scope

यह विषय चरण I (कार्यात्मकता) चयापचय - ऑक्सीकरण, अपचयन और हाइड्रोलिसिस - की रसायन विज्ञान और एंजाइमोलॉजी, इसे करने वाले एंजाइम परिवारों और इसके परिणामों, जिसमें जैवसक्रियण और प्रतिक्रियाशील मेटाबोलाइट्स का निर्माण शामिल है, को शामिल करता है। यह क्रियाविधियों का एक संदर्भ विवरण है और नैदानिक या खुराक संबंधी मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• चरण I चयापचय को कौन से रासायनिक परिवर्तन परिभाषित करते हैं, और कौन से एंजाइम उन्हें करते हैं?
• चरण I अभिक्रियाएँ किसी दवा को सक्रिय या प्रतिक्रियाशील मेटाबोलाइट में कैसे परिवर्तित कर सकती हैं?
• चरण I एंजाइमों में आनुवंशिक भिन्नता दवा निकासी को कैसे बदलती है?

Key concepts

• कार्यात्मकता (ऑक्सीकरण, अपचयन, हाइड्रोलिसिस)
• साइटोक्रोम P450-मध्यस्थ ऑक्सीकरण
• गैर-CYP चरण I एंजाइम (फ्लेविन मोनोऑक्सीजिनेज़, एस्टेरेज़, एपॉक्साइड हाइड्रोलेज़)
• सक्रिय और निष्क्रिय मेटाबोलाइट्स
• जैवसक्रियण और प्रतिक्रियाशील मेटाबोलाइट्स
• प्रोड्राग सक्रियण

Mechanisms

चरण I चयापचय में, एंजाइम दवा पर एक ध्रुवीय कार्यात्मक समूह जोड़ते या उजागर करते हैं। ऑक्सीकरण, मुख्य रूप से साइटोक्रोम P450 एंजाइमों द्वारा किया जाता है, सबसे आम मार्ग है और इसमें हाइड्रॉक्सिलेशन, डीएल्काइलेशन और संबंधित अभिक्रियाएँ शामिल हैं; अपचयन और हाइड्रोलिसिस (बाद वाला एस्टेरेज़ और एमिडेज़ द्वारा) अन्य सब्सट्रेट्स को संभालते हैं (विल्किंसन, 2005)। परिणामी मेटाबोलाइट औषधीय रूप से निष्क्रिय हो सकता है, गतिविधि को बनाए रख सकता है या प्राप्त कर सकता है (जैसे जब एक प्रोड्राग सक्रिय होता है), या, कुछ मामलों में, एक रासायनिक रूप से प्रतिक्रियाशील प्रजाति हो सकती है जो सेलुलर मैक्रोमोलेक्यूल्स को बांधने में सक्षम है - जैवसक्रियण की प्रक्रिया जो दवा-प्रेरित विषाक्तता में योगदान कर सकती है (पार्क एट अल।, 2005)। क्योंकि चरण I एंजाइम, विशेष रूप से CYPs, आनुवंशिक रूप से परिवर्तनशील होते हैं, इन परिवर्तनों की दर और संतुलन व्यक्तियों के बीच भिन्न होता है (इंगेलमैन-सुंडबर्ग, 2004)।

Clinical relevance

चरण I चयापचय यह निर्धारित करता है कि कोई दवा निष्क्रिय होती है, सक्रिय होती है, या संभावित रूप से हानिकारक मेटाबोलाइट में परिवर्तित होती है, जो प्रभावकारिता और कुछ प्रतिकूल अभिक्रियाओं में अंतर को समझाने में मदद करता है। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए उन क्रियाविधियों का वर्णन करती है और व्यक्तिगत खुराक या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

History

दवा चयापचय को एक कार्यात्मकता चरण और एक बाद के संयुग्मन चरण - जिसे बाद में चरण I और चरण II कहा गया - में विभाजन को आर. टी. विलियम्स द्वारा बीसवीं शताब्दी के मध्य में स्पष्ट किया गया था और यह क्षेत्र के लिए संगठनात्मक ढांचा बना हुआ है। साइटोक्रोम P450 एंजाइमों की प्रमुख चरण I ऑक्सीडेज़ के रूप में बाद की पहचान, और एक विषैले तंत्र के रूप में जैवसक्रियण की पहचान ने इस तस्वीर को परिष्कृत किया (विल्किंसन, 2005; पार्क एट अल।, 2005)।

Key figures

• Grant Wilkinson
• Magnus Ingelman-Sundberg
• B. Kevin Park
• Munir Pirmohamed

Seminal works

• wilkinson-2005
• park-2005

Frequently asked questions

चरण I और चरण II चयापचय में क्या अंतर है?

चरण I अभिक्रियाएँ ऑक्सीकरण, अपचयन या हाइड्रोलिसिस के माध्यम से एक कार्यात्मक समूह जोड़ती या उजागर करती हैं, जबकि चरण II अभिक्रियाएँ यौगिक को अधिक पानी में घुलनशील बनाने के लिए एक बड़ा अंतर्जात अणु (संयुग्मन) संलग्न करती हैं; चरण I अक्सर चरण II से पहले होता है लेकिन दोनों स्वतंत्र रूप से भी हो सकते हैं।

क्या चरण I अभिक्रिया किसी दवा को अधिक खतरनाक बना सकती है?

कभी-कभी - चरण I चयापचय एक दवा को रासायनिक रूप से प्रतिक्रियाशील मेटाबोलाइट (जैवसक्रियण) में परिवर्तित कर सकता है, जो कुछ मामलों में ऊतक विषाक्तता जैसे दवा-प्रेरित यकृत क्षति में योगदान करता है।