フェーズ I 代謝:このフェーズには、主にシトクロム P450 (CYP) 酵素として知られる酵素によって実行される、酸化、還元、加水分解などの機能化反応が含まれます。これらの反応は、薬物分子に官能基を導入またはマスクを解除し、第 II 相代謝におけるさらなる修飾をより容易にします。
フェーズ II 代謝:このフェーズでは、機能化薬物はグルクロン酸、硫酸塩、グルタチオンなどの内因性分子と結合して、水溶性がさらに高まり、体からの排出が促進されます。

医薬品化学と薬学における重要性

薬物代謝の研究は、以下の理由により、医化学および薬学において最も重要です。

薬物動態:薬物代謝は、吸収、分布、代謝、排泄 (ADME) プロファイルなどの薬物の薬物動態に大きな影響を与えます。薬物の代謝経路を理解することは、その薬物の血漿中レベル、半減期、および他の薬物との潜在的な相互作用を予測するのに役立ちます。
医薬品の設計と最適化:医薬品の代謝運命に関する知識は、医薬品化学者が代謝安定性、生物学的利用能、および作用持続時間を改善した分子を設計する際に役立ちます。構造活性相関 (SAR) 研究では、候補薬を最適化するために潜在的な代謝負債が考慮されることがよくあります。
薬物相互作用と副作用:薬物相互作用と副作用の多くは、薬物代謝の変化に起因します。一部の薬剤は特定の代謝酵素を阻害または誘導するため、他の薬剤と併用すると予期せぬ結果を引き起こす可能性があります。

薬物代謝に関与する酵素

さまざまな酵素が薬物代謝において重要な役割を果たします。シトクロム P450 酵素は最もよく知られた代謝触媒ですが、UDP-グルクロノシルトランスフェラーゼ (UGT)、スルホトランスフェラーゼ、グルタチオン S-トランスフェラーゼなどの他の酵素も、第 II 相結合反応において同様に重要です。

薬物代謝酵素の注目すべき例は次のとおりです。

シトクロム P450 酵素 (CYP): CYP 酵素はさまざまな薬物の代謝に関与しており、これらの酵素の遺伝子多型により薬物の代謝と反応に個人差が生じる可能性があります。
UGT:これらの酵素は、グルクロン酸と薬物の結合を触媒し、薬物の水溶性を高めます。UGT を介した代謝は、非ステロイド性抗炎症薬 (NSAID) やオピオイドを含む多くの薬剤の主要な経路です。
グルタチオン S-トランスフェラーゼ (GST): GST は、薬物、毒素、および反応性中間体へのグルタチオンの結合を促進することにより、解毒において重要な役割を果たします。

薬物代謝の概念は臨床的に重要な意味を持っています。

個別化医療:個人間の薬物代謝の変動を理解することで、個別化された投与計画の実施が可能になります。薬物代謝酵素の遺伝子検査は、薬物療法を最適化し、有害事象のリスクを軽減するのに役立ちます。
治療効果:特定の薬物の代謝が悪く、有効性が低下する人もいれば、代謝が非常に速く、標準用量で毒性を経験する可能性がある人もいます。
薬物有害反応:さまざまな薬物の潜在的な代謝経路を認識することで、医療専門家は薬物有害反応をより効果的に予測し、管理できるようになります。

薬物代謝の分野が進化し続ける中、薬物代謝とその薬物開発への影響についての理解を深めるために、代謝経路のインシリコ予測やオルガンオンチップ技術の利用などの新しいアプローチが模索されています。そして臨床実習。

薬物代謝研究には次のような課題があります。

薬物代謝が医薬化学と薬学において極めて重要な役割を果たし、臨床現場で薬物が開発、最適化、利用される方法を形作ることは明らかです。薬物代謝の複雑さとこれらの分野との交差点を受け入れることは、創薬を前進させ、患者の転帰を改善し、薬物の安全で効果的な使用を確保するために不可欠です。

参照: 薬物代謝