结构生物化学/药物代谢酶
药物代谢酶是用于在药物代谢过程中进行反应的酶；它们是代谢异生物质的酶（Tukey 71）。在生物化学中，异生物质被定义为对特定物种而言的外来化学物质或物质。因此，药物也可以归类为异生物质，因为药物是进入人体的外来物质。异生物质不局限于药物；还有许多其他化学物质被认为是异生物质。
药物代谢通常分为两个阶段，这两个阶段可能发生在身体的大部分部位。然而，它们最有可能在肝脏和小肠中进行，因为小肠是化学物质被吸收并送往肝脏的地方（Tukey 74）。
它是如何运作的？首先，药物必须转化为细胞可以获取的不同形式，因为它们需要向下游梯度移动，而大多数药物都是疏水的（Gonzalez 71）。这意味着进入细胞的化学物质必须是亲水的，或者必须转化为亲水性化学物质，以便细胞更容易消除毒素。允许将疏水性物质转化为亲水性化学物质的酶是药物代谢酶。然后药物通过胃肠道，在那里代谢首次开始；如果药物没有完全分解，它就会被传递到肝脏，在那里进行更多的代谢，直到化学物质被完全分解（Tukey 74）。
例如，苯妥英钠由 CYP450 和 UGT 酶代谢，这将使药物变得非常亲水，因此它能够被身体分解并被小肠吸收进入体内（Tukey 72）。同时，化合物的分子量也随之增加，从而增加了药物通过尿液或胆汁的排泄（Tukey 72）。
药物代谢酶不仅可以分解化学物质，还可能导致癌症，因为它可能将有毒化学物质的积累转化为致癌物，即致癌物质（Tukey 72）。这种情况通常发生在转化后的化学物质决定与细胞中的其他化合物（如 DNA 或 RNA）发生反应时，这可能导致突变并最终导致癌症。
代谢如何与为患者制造药物联系起来？
代谢的作用是清除体内有毒的化学物质，以防止其进入中毒状态；因此，当服用药物时，代谢会发挥其作用，消除药物。因此，如果药物的消除速度很快，这意味着该药物效率不高（Gonzales 88）。反之，如果药物代谢得不够快，那么身体将进入中毒状态。由此可见，代谢会降低药物的效率，如果它的作用是分解药物的话。因此，利用这些信息，科学家能够将代谢与药物的效率联系起来，从而能够根据不同药物的代谢率研究，创造出满足患者需求的药物。
然而，存在一个问题，因为环境因素也可能导致代谢率的改变。例如，不应服用药物时饮用葡萄柚汁，因为它含有阻止 CYP3A4 酶的化学物质，从而增加了药物的可用性（Gonzalez 78）。这听起来似乎增加了药物的可用性，但事实并非如此；药物的增加会导致毒性，但也影响药物的效率，因此它有其利弊。因此，对于科学家来说，控制一群具有如此多不同因素改变代谢率的个体的代谢率非常困难。但是，有了这些知识，科学家们可能会继续他们的研究，希望找到一些可以利用的东西。
药物代谢酶通过一系列反应和过程帮助消除对身体有害的某些化学物质。因此，如果没有药物代谢酶，代谢就不会发生。结果，无法代谢的有害化学物质和其他物质会在物种体内积累，导致个体处于中毒状态。总而言之，对于一个人来说，拥有这些酶以消除异生物质（对个体来说未知的化学物质）以避免中毒很重要。
需要一些酶来促进药物代谢。两种公认的酶是 CYP3A4 和 CYP450。CYP3A4 是一种药物代谢酶，位于肠道中。它会增加或改变某些药物在人体的血管。CYP450 是一种细胞色素酶，它处理基本分子，如激素和维生素。它们还有助于分解许多处方药和天然物质。这两种酶都有助于我们体内药物代谢的过程。
科学家们已经发现，人类遗传密码中可以找到许多不同的 CYP 450 基因代码。这导致 CYP 450 蛋白具有广泛的活性。例如，一些 CYP 酶可以代谢致癌物，这会激活化学物质并有导致癌症的倾向。研究表明，CYP 450 可以被某些食物中发现的天然成分阻断。这些成分包括橙子、辣根、绿茶和芥末。
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.