I 期反应

I 期反应是药物代谢的第一阶段，在此阶段，酶通过氧化、还原或水解作用在药物分子上引入或暴露一个反应性官能团。这些反应主要由细胞色素 P450 酶介导，旨在为亲脂性药物的消除做准备，并可能产生非活性代谢物、活性代谢物，或偶尔产生反应性物质。

Definition

I 期反应是药物代谢的功能化反应，其中氧化、还原或水解作用在药物上引入或暴露一个极性官能团（如羟基、氨基或羧基），通常作为结合和排泄的初步步骤。

Scope

本主题涵盖 I 期（功能化）代谢的化学和酶学——氧化、还原和水解——执行这些反应的酶家族，以及其后果，包括生物活化和反应性代谢物的形成。它是一个关于机制的参考性描述，不提供临床或剂量指导。

Core questions

• 哪些化学转化定义了 I 期代谢，以及哪些酶执行这些转化？
• I 期反应如何将药物转化为活性或反应性代谢物？
• I 期酶的遗传变异如何改变药物清除率？

Key concepts

• 功能化（氧化、还原、水解）
• 细胞色素 P450 介导的氧化
• 非 CYP I 期酶（黄素单加氧酶、酯酶、环氧化物水解酶）
• 活性和非活性代谢物
• 生物活化和反应性代谢物
• 前体药物活化

Mechanisms

在 I 期代谢中，酶在药物上添加或暴露一个极性官能团。氧化作用主要由细胞色素 P450 酶进行，是最常见的途径，包括羟基化、脱烷基化和相关反应；还原和水解（后者由酯酶和酰胺酶进行）处理其他底物（Wilkinson, 2005）。产生的代谢物可能在药理学上不活跃，可能保留或获得活性（如前体药物被激活时），或者在某些情况下，可能是一种能够结合细胞大分子的化学反应性物质——这种生物活化过程可能导致药物引起的毒性（Park et al., 2005）。由于 I 期酶，特别是 CYP，具有遗传变异性，这些转化的速率和平衡在个体之间有所不同（Ingelman-Sundberg, 2004）。

Clinical relevance

I 期代谢决定了药物是被灭活、激活还是转化为潜在有害的代谢物，这有助于解释药效差异和某些不良反应。本条目描述这些机制以供参考，并非个体给药或治疗决策的依据。

History

药物代谢分为功能化步骤和随后的结合步骤——后来被称为 I 期和 II 期——是由 R. T. Williams 在二十世纪中叶阐明的，并仍然是该领域的组织框架。后来对细胞色素 P450 酶作为主要 I 期氧化酶的识别，以及对生物活化作为毒理学机制的认识，完善了这一图景（Wilkinson, 2005; Park et al., 2005）。

Key figures

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

Seminal works

• wilkinson-2005
• park-2005

Frequently asked questions

I 期和 II 期代谢有什么区别？

I 期反应通过氧化、还原或水解添加或暴露一个官能团，而 II 期反应则连接一个较大的内源性分子（结合）以使化合物更具水溶性；I 期通常先于 II 期，但两者也可以独立发生。

I 期反应会使药物更危险吗？

有时会——I 期代谢可以将药物转化为化学反应性代谢物（生物活化），这在某些情况下会导致组织毒性，例如药物性肝损伤。