La déféroxamine est un agent chélateur des cations trivalents : ion ferrique et ion aluminium trivalents ; les constantes de formation des complexes sont très élevées, respectivement 1031 et 1025.
L'affinité de la déféroxamine pour les ions divalents tels que Fe++, Cu++, Zn++, Ca++ est nettement inférieure (constantes de formations de complexes ≤ 1014).
La chélation s'effectue sur une base molaire : 1 g de déféroxamine peut théoriquement complexer 85 mg de fer ferrique (ou 41 mg d'Al+++).
Grâce à ses propriétés, la déféroxamine est capable de fixer le fer libre du plasma ou des cellules pour former le complexe ferrioxamine.
L'excrétion urinaire de la férrioxamine est pour l'essentiel le reflet de la chélation du fer plasmatique, alors que l'élimination fécale reflète principalement la chélation du fer intrahépatique.
La chélation peut se produire à partir du fer lié à la ferritine ou à l'hémosidérine, mais cela est relativement peu important aux concentrations thérapeutiques de déféroxamine. En revanche, le fer de l'hémoglobine et des cytochromes est inaccessible à la déféroxamine. La déféroxamine peut aussi mobiliser et chélater l'aluminium, et former ainsi l'aluminoxamine. L'excrétion des deux complexes ferrioxamine et aluminoxamine est complète. De ce fait, la déféroxamine favorise l'excrétion de fer et d'aluminium dans les urines et les fèces, réduisant ainsi les dépôts pathologiques de fer ou d'aluminium dans les organes.
