TAF的作用机制与目前最常用的乙肝药替诺福韦脂高度相似，却具有更高的抗病毒活性以及更好的淋巴组织分散度：TAF仅用十分之一的剂量可以产生与TDF相当的抗病毒作用，从而大大降低了肾毒性和骨质疏松风险。TAF（特拉芬）与TDF一样，也是替诺福韦的前药，但与TDF不同的是，它有更好的血浆稳定性，它不在血液循环中水解，而是进入靶细胞后才会水解为替诺福韦发挥作用。
TAF与TDF代谢场所的不同决定了他们剂量、疗效与安全性的差异：TAF经血流入肝，经肝细胞膜上的OATP1B1及OATP1B3主动转运进入肝细胞，同时也能通过被动运输的方式进入肝细胞。进入肝细胞后，在羧酸酯酶1（CES1，主要在HBV感染肝细胞中表达）的作用下TAF脱去苯环形成中间产物Ala-TFV, Ala-TFV又经化学和/或酶作用转变为TFV，而后TFV经磷酸化变成TFV二磷酸发挥抗毒作用，或以TFV原型经肾脏排泄。
正是因为TAF可以经主动转运入肝，且代谢途径中的关键酶羧酸酯酶1主要在HBV感染的肝细胞中表达，所以TAF有一定的靶向性，使得较低剂量的TAF即可代谢为足够浓度的细胞内TFV-DP发挥抗病毒效力。也正是因为TAF的靶向性及入胞后才水解的特性，TAF在血浆中稳定且浓度低，血浆中经TAF代谢释放出胞的TFV浓度也更低，肾小管的TFV暴露也更低，这一特性大大提高了TAF的肾脏安全性，也大大降低了基于肾小管损害而发生的骨密度降低的风险。
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