代谢与生物转化
代谢，或称生物转化，是药代动力学中的代谢（M）组成部分：药物通过酶的作用转化为其他化学物质，通常是水溶性更强的代谢产物，以便被清除。作为药代动力学的一个领域，它组织了反应家族、酶系统和变异来源，这些因素决定了身体清除药物的速度。
Definition
生物转化是体内酶催化的药物化学修饰过程，通常分为I相反应（氧化、还原、水解）和II相反应（结合）。I相反应引入或暴露功能基团，而II相反应则连接内源性分子，两者共同作用通常产生极性更强的代谢产物以便排泄。
Scope
本领域旨在概述药物生物转化作为清除率和暴露量的决定因素，并指出其组成主题：I相和II相反应、细胞色素P450酶系统以及代谢酶的遗传变异。本内容旨在教育，不提供个性化给药建议。
Sub-topics
Core questions
- 生物转化如何将脂溶性药物转化为可排泄的代谢产物？
- I相和II相反应之间有何关联？
- 为什么代谢能力是药物暴露量个体间变异的主要来源？
- 酶的诱导、抑制和遗传变异如何改变代谢清除率？
Key concepts
- I相反应（氧化、还原、水解）
- II相反应（结合）
- 细胞色素P450（CYP）酶系统
- 代谢清除率和首过效应
- 酶诱导和抑制
- 活性和反应性代谢产物；前体药物活化
- 代谢酶的遗传多态性
Mechanisms
大多数药物代谢由肝脏酶催化，分两大步骤进行。I相反应主要由细胞色素P450超家族介导，引入或暴露极性功能基团；II相反应将药物或其I相产物与葡萄糖醛酸或硫酸盐等内源性基团结合，通常提高水溶性以便排泄（Guengerich, 2007）。这些酶的能力和活性决定了药物的代谢清除率，并通过酶的诱导、抑制和遗传差异，解释了药物反应个体间变异的大部分原因（Wilkinson, 2005）。代谢并非总是使药物失活：有些代谢产物具有药理活性，而前体药物则依赖代谢转化为活性物质。
Clinical relevance
代谢能力的差异、酶的诱导和抑制以及代谢酶的遗传变异解释了药物暴露量个体间变异的大部分原因，也是许多药物相互作用的基础。本条目描述了这些机制，作为理解变异性的背景；它不为任何患者提供给药或相互作用管理指导。
Evidence & guidelines
生物转化的化学及其在化学毒性中的作用已在综合综述中有所记载（Guengerich, 2007），代谢与药物反应患者间变异性之间的联系已在主要临床综述（Wilkinson, 2005）和标准教科书（Rowland & Tozer, 2011）中进行了总结。详细的酶水平和指南材料在相关主题中有所涵盖。
History
细胞色素P450系统在20世纪下半叶被确认为氧化药物代谢的引擎，生物转化的两相方案成为理解身体如何处理外源化合物的组织框架。认识到代谢能力是药物反应变异性的主要驱动因素（Wilkinson, 2005），有助于将代谢置于临床药代动力学的核心地位。
Key figures
- F. Peter Guengerich
- Grant R. Wilkinson
Related topics
Seminal works
- wilkinson-2005
- guengerich-2007
Frequently asked questions
- 生物转化对身体有什么作用？
- 它对药物进行化学修饰，通常将脂溶性化合物转化为水溶性更强的代谢产物，以便肾脏和胆汁将其清除，从而有助于终止药物作用并清除外源化合物。
- 为什么代谢是药物反应变异性的主要来源？
- 由于遗传变异，代谢酶在个体间的活性存在差异，并且它们的活性可能受到其他药物的升高或降低，因此相同的剂量可能会根据个体的代谢能力产生非常不同的暴露量。