Metabolismul medicamentelor este modalitatea organismului de a transforma medicamentele, astfel încât acestea să poată fi excretate din organism. Multe medicamente nu sunt active până când nu au fost metabolizate în organism de către enzimele care le transformă. Majoritatea medicamentelor sunt lipofile, ceea ce înseamnă că trec prin membrane pentru a ajunge la locul țintă. În general, nu pot fi excretați prin urină de către rinichi până când nu li s-au introdus grupe funcționale care le fac solubile în apă. Majoritatea metabolismului medicamentului are loc în ficat, dar toate țesuturile sunt capabile să efectueze aceste reacții într-o oarecare măsură.
Majoritatea medicamentelor sunt tratate de organism ca substanțe străine, cunoscute și sub denumirea de xenobiotice. Oamenii au dezvoltat un sistem complex pentru metabolismul xenobiotic. Se crede că expunerea la mulți compuși toxici din plante a facilitat dezvoltarea sistemelor enzimatice de detoxifiere a substanțelor străine. Ocazional, totuși, enzimele fac un intermediar mai toxic decât compusul de bază. Acest lucru se poate întâmpla cu unii dintre compușii din fumul de țigară.
Metabolismul medicamentelor variază în funcție de mulți factori, inclusiv sexul, vârsta și chiar bacteriile care trăiesc în tractul intestinal. Variația genetică poate afecta foarte mult metabolismul unor medicamente. De exemplu, există metabolizatori slabi ai codeinei și oameni care o metabolizează foarte repede. Acest lucru poate afecta doza medicamentului. Persoanele care îl metabolizează prost pot fi predispuși la supradozaj chiar și atunci când iau o doză mică, în timp ce metabolizatorii mari pot avea nevoie de o doză mai mare.
Există teste genetice numite teste de reacție la medicamente care verifică anumite enzime hepatice care afectează metabolismul medicamentelor. Acest lucru le permite medicilor să adapteze doza anumitor medicamente la o persoană, în funcție de metabolismul medicamentului persoanei respective. De exemplu, acest tip de test poate prezice capacitatea unei persoane de a metaboliza codeina.
Una dintre problemele cu administrarea de medicamente pe cale orală este că unele pot fi excretate din organism fără a fi măcar metabolizate. Pentru a evita acest lucru, oamenii de știință au folosit designul de medicamente pentru a dezvolta promedicamente. Acestea sunt medicamente care inițial sunt mai puțin active sau inactive, dar odată ajunse în organism sunt metabolizate într-un metabolit activ. De asemenea, ele pot fi direcționate către anumite tipuri de celule, rămânând inactive până când ajung la aceste celule. De exemplu, prin țintirea unor tipuri specifice de celule canceroase, pacienții pot evita unele dintre efectele secundare ale chimioterapiei.
Metabolismul medicamentelor constă de obicei din două faze. Faza 1 implică introducerea unui grup funcțional pe medicament care îl face solubil în apă. Frecvent, această reacție este mediată de o enzimă citocrom P450 care introduce un atom de oxigen în medicament. Acest lucru duce de obicei la adăugarea unei grupe OH la moleculă. Oamenii au peste 50 de citocrom P450 diferite, cu multe specificități diferite.
Metabolismul de faza 2 constă în adăugarea unui compus care va permite intermediarului să fie excretat prin rinichi. Acest pas se numește conjugare. Adesea, implică adăugarea de acid glucuronic sau sulfat la moleculă. Acest lucru îi crește solubilitatea în apă, astfel încât poate fi excretat din organism.
Metabolismul unui medicament poate provoca frecvent o interacțiune cu altul. Prezența unui medicament poate induce o concentrație mai mare a anumitor citocrom P450 care pot metaboliza apoi alte medicamente în organism. Acest lucru duce la concentrații scăzute ale celorlalte medicamente. O altă posibilitate este ca medicamentul să inhibe direct metabolismul mediat de citocromul P450 al unui medicament alternativ, ducând la niveluri excesive în organism.
Compușii naturali pot avea, de asemenea, astfel de efecte. Un exemplu clasic este grapefruitul, care conține un compus care inhibă metabolismul multor medicamente. Multe persoane care iau medicamente eliberate pe bază de rețetă, în special statine, evită să consume grapefruit sau sucul acestuia din acest motiv. Remediul pe bază de plante, sunătoarea inhibă, de asemenea, o serie de citocrom P450.