薬物代謝
ヒトが摂取した物質が体内でどのように変化して行くかについての研究は、化学者が、ベンズアルデヒドのような有機化合物が体内で酸化され、アミノ酸に抱合されることを発見した19世紀中頃始まった 。19世紀後半には、メチル化、アセチル化、硫酸抱合などの基礎的解毒反応が発見された。20世紀初めになると、研究は、代謝物の生成に関わる酵素と反応経路の調査へ移行した。この分野は、1947年にリチャード・T・ウィリアムズが「解毒メカニズム」を出版したことを期に、独立した研究分野として定義されるようになった。この近代的な生化学的研究により、1961年にグルタチオン-S-トランスフェラーゼが同定され、1962年にはシトクロムP450群が発見された。さらに1963年にはシトクロムP450が生体外物質の代謝において中心的役割を果たしていることが見出された。
上述のシステムでは、過酸化物や反応性のアルデヒド類のような、内因性の反応性代謝物は解毒できない場合がしばしばある。これはこれらの化学種が正常な細胞構成物の誘導体であり、通常その高い極性を引き継いでいるためである。しかし、そのような化合物の種類は少ないので、特定の酵素により認識され排除される。従って、有害な分子と有用な代謝物が類似しているため、それぞれの内因性毒素グループを代謝するために異なる解毒酵素が必要とされる。反応性のメチルグリオキサールを除去するグリオキサラーゼシステムと活性酸素化学種を除去する様々な抗酸化システムが、この特異的解毒システムの例として挙げられる。