Foi descoberto que a medifoxamina atua preferencialmente como um inibidor da recaptação de dopamina relativamente fraco,[14][15][16] e também como um inibidor da recaptação da serotonina ainda mais fraco (IC50 = 1.500 nM) e também como um fraco antagonista dos receptores 5-HT2A e 5-HT2C (IC50 = 950 e 980, respectivamente; possui maior afinidade em relação à amitriptilina e imipramina).[17][18] É conhecida por produzir dois metabólitos ativos após o metabolismo no fígado, o CRE-10086 (N-metil-2,2-difenoxietilamina) e o CRE-10357 (N,N-dimetil-2-hidroxifenoxi-2-fenoxietilamina). Como a medifoxamina é extensamente metabolizada através fígado durante o metabolismo de primeira passagem, e como esses metabólitos têm atividade até três vezes maior em relação à medifoxamina, é provável que os metabólitos contribuam significativamente para a farmacologia do fármaco original.
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