一個酶家族，承擔龐大工作
Ⅰ相反應以氧化為主，其背後的引擎是一類稱為細胞色素P450（CYP）的酶家族，主要嵌在肝細胞內。它們利用氧氣和一套輔助電子供給把氧插入藥物，通常生成一個–OH基團。這一小小變化足以開啟走向排泄的旅程。
CYP有數十種變體，按「家族-字母-數字」命名，如CYP2D6或CYP2C9。它們功能重疊，但少數幾種承擔了大部分工作。對藥物而言最重要的單一變體是CYP3A4，僅它一種就參與代謝市面上約一半的藥物。
氧化究竟產生了什麼
大多數CYP產物極性更強、活性更低——朝無害廢物邁進一步。但有兩個重要例外塑造了臨床實踐。其一，產物可能是一種驅動藥物大部分療效的活性代謝物。其二，氧化可能產生反應性代謝物：一種化學上很「兇」的中間體，能損傷生成它的細胞本身，是劑量相關肝損傷的原因。
一個經典例子是對乙醯胺酚（撲熱息痛）。常規劑量下它被安全地結合排出，但一條次要的CYP通路會生成反應性代謝物，身體通常用穀胱甘肽將其中和。過量時穀胱甘肽耗盡，反應性代謝物便攻擊肝臟——這正是為何其解毒劑的作用是補充穀胱甘肽。
為何同一劑量表現不同
每個人攜帶的CYP酶並不相同。遺傳差異——藥物遺傳多態性——把患者分為弱代謝者、正常代謝者和超快代謝者。弱代謝者清除藥物慢，按標準劑量可能蓄積到中毒水平；超快代謝者可能清除太快，使藥物幾乎無效。這是藥物基因組學的基礎。
- 弱代謝者：酶活性低→清除慢→血藥濃度高→標準劑量下中毒風險更大。
- 正常代謝者：用藥指南預設的反應人群。
- 超快代謝者：酶活性極高→清除快→濃度低→可能治療失敗（或前藥被迅速激活）。