Colecalciferol được sản xuất trong da dưới ảnh hưởng của bức xạ UV ánh sáng mặt trời. Colecalciferol từ các nguồn dinh dưỡng được hấp thụ gần như hoàn toàn từ bên trong đường tiêu hóa với sự hiện diện của chất béo và axit mật. Ở dạng hoạt tính sinh học của nó, colecalciferol kích thích hấp thu calci đường ruột, kết hợp calci vào osteoid, và giải phóng calci từ mô xương. Vì vitamin D3 tan trong chất béo nên được tập trung trong vi thể dưỡng chấp, và được hấp thu theo hệ bạch huyết, xấp xỉ 80% lượng vitamin D dùng theo đường uống được hấp thu theo cơ chế này.
Ở gan, colecalciferol được chuyển hóa bằng hydroxylase microsome để tạo thành 25-hydroxycolecalciferol (25-(OH)-D3, calcidiol), dạng lưu trữ chính của vitamin D3. Chất 25-(OH)-D3 trải qua quá trình hydroxyl hóa thứ cấp trong thận để tạo thành chất chuyển hóa có hoạt tính chiếm ưu thế 1,25-hydroxycolecalciferol (1,25-(OH)2-D3, calcitriol). Các chất chuyển hóa lưu thông trong máu gắn với một α-globin cụ thể. Colecalciferol được lưu trữ trong các tế bào mỡ và chu kỳ bán rã sinh học của nó là khoảng 50 ngày.
Sau khi dùng liều cao colecalciferol, nồng độ trong huyết thanh 25-(OH)-D3 có thể tăng lên trong nhiều tháng. Tăng calci huyết quá liều có thể kéo dài trong nhiều tuần.
Sau một liều uống colecalciferol đơn, nồng độ tối đa trong huyết thanh của dạng lưu trữ chính đạt được sau khoảng 7 ngày. 25-(OH)-D3 sau đó được loại bỏ dần với thời gian bán hủy trong huyết thanh khoảng 50 ngày.
Colecalciferol và các chất chuyển hóa của nó được bài tiết chủ yếu trong mật và phân, chỉ có một lượng nhỏ xuất hiện trong nước tiểu. Vitamin D3 có thể được tiết vào sữa.
Dữ liệu tiền lâm sàng
Colecalciferol đã được biết đến và sử dụng trong thực hành lâm sàng trong nhiều năm. Không có nguy cơ độc tính cụ thể nào cho con người được dự kiến ngoài quá liều mãn tính, biểu hiện tăng calci huyết.
Colecalciferol quá liều ở động vật đã được chứng minh là gây ra dị tật ở chuột, chuột và thỏ ở liều cao hơn đáng kể so với liều của con người. Các dị tật bao gồm dị tật xương, microcephaly và dị tật tim.
Ở liều tương đương với những người sử dụng trị liệu, colecalciferol không có hoạt tính gây quái thai. Colecalciferol không có hoạt tính gây đột biến hoặc gây ung thư.