Metabolizam lijekova je način na koji tijelo transformira lijekove, tako da se mogu izlučiti iz tijela. Mnogi lijekovi nisu aktivni sve dok se ne metaboliziraju u tijelu enzimima koji ih transformiraju. Većina lijekova je lipofilna, što znači da prolaze kroz membrane kako bi dospjeli do ciljanog mjesta. Općenito, bubrezi se ne mogu izlučiti urinom dok im se ne uvedu funkcionalne skupine koje ih čine topivim u vodi. Većina metabolizma lijekova odvija se u jetri, ali sva tkiva su u određenoj mjeri sposobna provesti ove reakcije.
Većinu lijekova tijelo tretira kao strane tvari, također poznate kao ksenobiotici. Ljudi su razvili složen sustav za metabolizam ksenobiotika. Smatra se da je izloženost brojnim otrovnim spojevima u biljkama olakšala razvoj enzimskih sustava za detoksikaciju stranih tvari. Međutim, povremeno enzimi čine međuprodukt toksičnijim od matičnog spoja. To se može dogoditi s nekim od spojeva u dimu cigareta.
Metabolizam lijekova ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući spol, dob, pa čak i bakterije koje žive u crijevnom traktu. Genetske varijacije mogu uvelike utjecati na metabolizam nekih lijekova. Na primjer, postoje loši metabolizatori kodeina i ljudi koji ga metaboliziraju vrlo brzo. To može utjecati na dozu lijeka. Ljudi koji ga slabo metaboliziraju mogu biti skloni predoziranju čak i kada uzimaju nisku dozu, dok ekstenzivni metabolizatori mogu trebati veće doze.
Postoje genetski testovi koji se nazivaju testiranje reakcije na lijekove koji provjeravaju specifične jetrene enzime koji utječu na metabolizam lijekova. To omogućuje liječnicima da prilagode dozu određenih lijekova pojedincu, na temelju metabolizma lijeka osobe. Na primjer, ova vrsta testa može predvidjeti sposobnost osobe da metabolizira kodein.
Jedan od problema s oralnim uzimanjem lijekova je taj što se neki mogu izlučiti iz tijela, a da se uopće ne metaboliziraju. Kako bi to izbjegli, znanstvenici su koristili dizajn lijekova za razvoj predlijekova. To su lijekovi koji su u početku manje aktivni ili neaktivni, ali se nakon ulaska u tijelo metaboliziraju u aktivni metabolit. Također, mogu biti ciljani na određene vrste stanica, ostajući neaktivni dok ne dođu do tih stanica. Na primjer, ciljanjem na određene vrste stanica raka, pacijenti mogu izbjeći neke od nuspojava kemoterapije.
Metabolizam lijekova obično se sastoji od dvije faze. Faza 1 uključuje uvođenje funkcionalne skupine u lijek koji ga čini topljivim u vodi. Često ovu reakciju posreduje enzim citokroma P450 koji uvodi atom kisika u lijek. To obično rezultira dodavanjem OH skupine molekuli. Ljudi imaju preko 50 različitih citokroma P450, s mnogo različitih specifičnosti.
Faza 2 metabolizma sastoji se od dodavanja spoja koji će omogućiti da se međuprodukt izluči preko bubrega. Ovaj korak se zove konjugacija. Često uključuje dodavanje glukuronske kiseline ili sulfata u molekulu. Time se povećava njegova topljivost u vodi, tako da se može izlučiti iz tijela.
Metabolizam jednog lijeka često može uzrokovati interakciju s drugim. Prisutnost lijeka može izazvati veću koncentraciju određenih citokroma P450 koji zatim mogu metabolizirati druge lijekove u tijelu. To dovodi do sniženih koncentracija drugih lijekova. Druga mogućnost je da lijek može izravno inhibirati metabolizam alternativnog lijeka posredovan citokromom P450, što dovodi do prekomjernih razina u tijelu.
Prirodni spojevi također mogu imati takve učinke. Klasičan primjer je grejp, koji sadrži spoj koji inhibira metabolizam mnogih lijekova. Mnogi ljudi koji uzimaju lijekove na recept, posebno statine, iz tog razloga izbjegavaju konzumaciju grejpa ili soka od njega. Biljni lijek gospina trava također inhibira niz citokroma P450.