Die Cytochrom P450-Enzyme (kurz CYP) sind maßgeblich an der Biotransformation von Arzneimitteln beteiligt. CYP-Enzyme sind mischfunktionelle Monooxygenasen, d. h. sie führen ein Sauerstoffatom in das zu transformierende Molekül ein. Durch diese Reaktionen (z. B. Hydroxylierung, N- und S-Oxidation, N- und O-Desalkylierung, Desaminierung) werden die Moleküle hinsichtlich einer leichteren Eliminierbarkeit funktionalisiert. Die CYP-Enzyme weisen eine breite Substratspezifität auf und sind damit für die Biotransformation von vielen, auch strukturell unterschiedlichen Arzneistoffen von Bedeutung. Sowohl der Dünndarm als auch die Leber sind im Bezug auf die CYP-Enzyme die Schlüsselorgane, wobei letztere den höchsten CYP-Enzym Gehalt aufweist. Häufig sind bestimmte CYP-Enzyme durch Arzneistoffe, aber auch durch Nahrungsbestandteile und Umweltgifte induzier- oder hemmbar.
Zur Gruppe der Arzneistoffe, die Cytochrom P450 Isoenzym 3A4 hemmen, gehören Ciclosporin, Tacrolimus, Aprepitant, Cimetidin, Chloramphenicol, Azol-Antimykotika (Ketoconazol, Itraconazol, Clotrimazol), Antibiotika (Erythromycin, Clarithromycin, NICHT Azithromycin), Virustatika (Delaviridin, Indinavir, Ritronavir, Nelfinavir), Diltiazem, Verapamil, Nifedipin, Felodipin, Fibrate, Cumarine, Amitriptylin u. a. Auch einige Lebensmittel wie z. B. Grapefruitsaft oder Sternfrucht (Karambole) hemmen CYP3A4.
Durch die starke Hemmung des CYP3A4 können die Plasmaspiegel von Stoffen, die über dieses Enzymsystem metabolisiert werden, stark erhöht sein. So können die Azole höhere Plasmaspiegel von CYP3A4-Substraten verursachen. Gleichzeitig können ihre eigenen Plasmaspiegel durch die kombinierte Einnahme anderer CYP3A4-Hemmer auch erhöht sein.
Zur Gruppe der Induktoren von Cytochrom P450 Isoenzym 3A4 gehören: Virustatika (Efavirenz, Nevirapin), Barbiturate (Phenobarbital), Carbamazepin, Phenytoin, Rifampicin, Johanniskrautextrakte, Oxcarbazepin, Rifabutin.
Wurden CYP3A4-Induktoren eingenommen, so sollte eine Behandlung mit Azol-Antimykotika frühestens 2 Wochen nach Absetzen der Medikation beginnen, da die Azol-Plasmaspiegel sonst soweit erniedrigt sein können, dass keine zuverlässige Wirkung gewährleistet ist.
Aus den oben aufgeführten Gründen ist die Kombination von Azolen mit anderen Stoffen, die über das Cytochrom P450 Isoenzym 3A4 metabolisiert werden oder dieses beeinflussen, in vielen Fällen kontraindiziert (z. B. für Terfenadin, Astemizol, Pimozid, Cisaprid, Triazolam, oral verabreichtes Midazolam, Dofetilid, Mizolastin, Chinidin, über CYP3A4 metabolisierte HMG-CoA-Reduktasehemmer wie Atorvastatin, Simvastatin und Lovastatin und Ergotalkaloide).