結構生物化學/藥物代謝酶
藥物代謝酶是用於在藥物代謝過程中進行反應的酶；它們是代謝異生物質的酶（Tukey 71）。在生物化學中，異生物質被定義為對特定物種而言的外來化學物質或物質。因此，藥物也可以歸類為異生物質，因為藥物是進入人體的外來物質。異生物質不侷限於藥物；還有許多其他化學物質被認為是異生物質。
藥物代謝通常分為兩個階段，這兩個階段可能發生在身體的大部分部位。然而，它們最有可能在肝臟和小腸中進行，因為小腸是化學物質被吸收並送往肝臟的地方（Tukey 74）。
它是如何運作的？首先，藥物必須轉化為細胞可以獲取的不同形式，因為它們需要向下遊梯度移動，而大多數藥物都是疏水的（Gonzalez 71）。這意味著進入細胞的化學物質必須是親水的，或者必須轉化為親水性化學物質，以便細胞更容易消除毒素。允許將疏水性物質轉化為親水性化學物質的酶是藥物代謝酶。然後藥物透過胃腸道，在那裡代謝首次開始；如果藥物沒有完全分解，它就會被傳遞到肝臟，在那裡進行更多的代謝，直到化學物質被完全分解（Tukey 74）。
例如，苯妥英鈉由 CYP450 和 UGT 酶代謝，這將使藥物變得非常親水，因此它能夠被身體分解並被小腸吸收進入體內（Tukey 72）。同時，化合物的分子量也隨之增加，從而增加了藥物透過尿液或膽汁的排洩（Tukey 72）。
藥物代謝酶不僅可以分解化學物質，還可能導致癌症，因為它可能將有毒化學物質的積累轉化為致癌物，即致癌物質（Tukey 72）。這種情況通常發生在轉化後的化學物質決定與細胞中的其他化合物（如 DNA 或 RNA）發生反應時，這可能導致突變並最終導致癌症。
代謝如何與為患者製造藥物聯絡起來？
代謝的作用是清除體內有毒的化學物質，以防止其進入中毒狀態；因此，當服用藥物時，代謝會發揮其作用，消除藥物。因此，如果藥物的消除速度很快，這意味著該藥物效率不高（Gonzales 88）。反之，如果藥物代謝得不夠快，那麼身體將進入中毒狀態。由此可見，代謝會降低藥物的效率，如果它的作用是分解藥物的話。因此，利用這些資訊，科學家能夠將代謝與藥物的效率聯絡起來，從而能夠根據不同藥物的代謝率研究，創造出滿足患者需求的藥物。
然而，存在一個問題，因為環境因素也可能導致代謝率的改變。例如，不應服用藥物時飲用葡萄柚汁，因為它含有阻止 CYP3A4 酶的化學物質，從而增加了藥物的可用性（Gonzalez 78）。這聽起來似乎增加了藥物的可用性，但事實並非如此；藥物的增加會導致毒性，但也影響藥物的效率，因此它有其利弊。因此，對於科學家來說，控制一群具有如此多不同因素改變代謝率的個體的代謝率非常困難。但是，有了這些知識，科學家們可能會繼續他們的研究，希望找到一些可以利用的東西。
藥物代謝酶透過一系列反應和過程幫助消除對身體有害的某些化學物質。因此，如果沒有藥物代謝酶，代謝就不會發生。結果，無法代謝的有害化學物質和其他物質會在物種體內積累，導致個體處於中毒狀態。總而言之，對於一個人來說，擁有這些酶以消除異生物質（對個體來說未知的化學物質）以避免中毒很重要。
需要一些酶來促進藥物代謝。兩種公認的酶是 CYP3A4 和 CYP450。CYP3A4 是一種藥物代謝酶，位於腸道中。它會增加或改變某些藥物在人體的血管。CYP450 是一種細胞色素酶，它處理基本分子，如激素和維生素。它們還有助於分解許多處方藥和天然物質。這兩種酶都有助於我們體內藥物代謝的過程。
科學家們已經發現，人類遺傳密碼中可以找到許多不同的 CYP 450 基因程式碼。這導致 CYP 450 蛋白具有廣泛的活性。例如，一些 CYP 酶可以代謝致癌物，這會啟用化學物質並有導致癌症的傾向。研究表明，CYP 450 可以被某些食物中發現的天然成分阻斷。這些成分包括橙子、辣根、綠茶和芥末。
Davis, Alison. (2006). Medicines By Design. National Institutes of Health, 8.
Gonzalez, Frank J.; Tukey, Robert H. "Drug Metabolism: How Humans Cope with Exposure to Xenobiotics." Goodman and Gilman's the Pharmacological Basis of Therapeutics. By Frank J. Gonzalez. New York, NY: McGraw-Hill, n.d. 71-91. 21 Nov. 2012.