生体内変換入門
生体内変換とは、体内の化学反応によって物質がある化学物質から別の化学物質に変わる（変換される）過程を指します。 代謝または代謝変換は、生体内変換プロセスに対して頻繁に使用される用語です。 しかし、代謝は変換過程を特定するものではなく、トキシコキネティックスの他の段階を含むこともある。
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生物変換の重要性
生物変換は、吸収した栄養素（食物、酸素など）を正常な身体機能のために必要な物質に変換するので生存に欠かせません。 例えば、腫瘍の一種である褐色細胞腫による高血圧を緩和するために投与されるフェノキシベンザミンは、代謝産物に生体内変換され、これが活性剤となる。
生体内変換は、有害な生体外物質や体内老廃物が、より害の少ない物質や体外に排泄される物質に変換されるため、重要な防御機構としても機能する。
親油性、非極性、低分子量の毒物は、皮膚、消化管、肺の細胞膜を容易に通過して吸収される。 これらの同じ化学的および物理的特性は、化学物質の体内分布と組織細胞への浸透を制御する。 親油性毒物は体外に排出されにくく、危険なレベルまで蓄積される可能性があります。 しかし、ほとんどの親油性毒物は、重要な細胞の膜を通過しにくい親水性の代謝物に変化させることができます。 親水性の化学物質は、親油性物質よりも体外に排出されやすい。
幸いなことに、人体には、ほとんどの生体異物や体内廃棄物を生体内変換する能力が発達しています。 老化した赤血球が正常に破壊されると、ヘモグロビンが放出されます。 ビリルビンは、ヘモグロビンの代謝産物の一つである。 病気や薬、感染症などで肝臓からビリルビンを排出できない場合、ビリルビンが体内に蓄積され、白目や皮膚が黄色く見えることがあります。 ビリルビンは新生児の脳に毒性があり、高濃度で存在すると、不可逆的な脳障害を引き起こす可能性がある。 親油性のビリルビン分子が肝臓で生体内変換されると、水溶性（親水性）の代謝物が生成され、胆汁中に排泄されて糞便から排出されます。
図2. ヒトヘモグロビン
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潜在的合併症
生体変換プロセスは完璧ではありません。 生体内変換の結果、毒性の低い代謝物が生成されると解毒が行われます。 しかし、多くの場合、代謝物は親物質よりも毒性が高く、これは生物活性化と呼ばれるプロセスである。 時には、生体内変換によって異常に反応性の高い代謝物が生成され、DNAなどの細胞高分子と相互作用することがあります。 これは、がんや先天性欠損症などの非常に深刻な健康被害につながる可能性があります。
例として、塩化ビニルは塩化ビニルエポキシドに生体内変換され、DNAとRNAに共有結合し、肝臓のがんにつながる段階となります。