カルボン酸一覧と分類
カルボン酸の基本的な一覧と分類方法
カルボン酸は、分子内に含まれるカルボキシ基（-COOH）の数と炭素骨格の特徴によって体系的に分類されています 。最も基本的な分類として、カルボキシ基の数によりモノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸に分けられます 。
飽和脂肪酸の代表例として、炭素数1個のギ酸（HCOOH）から炭素数18個のステアリン酸（C17H35COOH）まで多数存在し、これらは生体内でのエネルギー代謝や細胞膜構成に重要な役割を果たしています 。酢酸やプロピオン酸は果実香料の合成原料としても利用され、酪酸は特有の発酵臭を持つ特徴があります。
不飽和脂肪酸では、オレイン酸やリノール酸などが必須脂肪酸として生体機能維持に不可欠です 。これらは炭素鎖内に二重結合を持ち、細胞膜の流動性調節や生理活性物質の前駆体として機能します。
カルボン酸の医薬品への応用と代謝メカニズム
医療分野において、カルボン酸構造を持つ医薬品は非常に多く、特に非ステロイド性抗炎症薬（NSAIDs）の多くがカルボン酸骨格を基盤としています 。これらの薬物は体内で特異的な代謝を受け、その過程で治療効果と副作用の両面を示します。
参考）カルボン酸含有医薬品の副作用を引き起こす原因代謝物の生成に関…
カルボン酸含有医薬品は肝臓でACSL1（Acyl-CoA synthetase long-chain family member 1）という酵素によりCoA抱合体に代謝されます 。この代謝物はアシルグルクロニド抱合体よりも生体内タンパク質との結合能力が有意に高く、肝機能障害などの副作用発現に関与する可能性が示されています 。
参考）プロピオン酸系NSAIDsのCoA抱合を触媒するヒトacyl…
プロピオン酸系NSAIDsは特にACSL1により選択的にCoA抱合を受け、この反応は個人差があることから、副作用の発現頻度に個体差が生じる要因の一つと考えられています 。
カルボン酸の生体内TCA回路における役割
カルボン酸は生体内エネルギー産生の中心的経路であるTCA回路（トリカルボン酸回路）において重要な基質となります 。ピルビン酸はアセチルCoAに変換された後、オキサロ酢酸と結合してクエン酸を形成し、TCA回路を開始します。
参考）https://www.jsbp.org/publication/35-3/35-3-01-07.pdf
脳組織では、乳酸がモノカルボン酸トランスポーター（MCT1）を介して血中から取り込まれ、乳酸デヒドロゲナーゼ（LDH）によりピルビン酸に変換されます 。この過程は神経細胞の代謝活動を反映する重要な指標となり、精神科領域では超偏極MRSを用いた脳エネルギー代謝評価に応用されています 。
アストロサイトとニューロン間の代謝的相互作用において、グルコースから生成される乳酸は細胞間のエネルギー供給ネットワークを形成し、脳機能維持に不可欠な役割を担っています 。
参考）http://fms.kopas.co.jp/fmdb/JJMRM/34/4/101.pdf
カルボン酸代謝における酵素の特異性と毒性学的意義
ヒト肝臓において、ACSL1は26種類存在するacyl-CoA synthetase（ACS）分子種の中で最も高いmRNA発現量を示し、次にACSM2Bが続きます 。これらの酵素は基質特異性が異なり、ACSL1は特にプロピオン酸系NSAIDsに対して高い親和性を示します。
アシルグルクロニド（AG）は、カルボン酸含有薬物がグルクロン酸抱合を受けて生成する反応性代謝物で、アナフィラキシーや薬物誘発性肝障害などの特異性毒性（IDT）に関連することが知られています 。しかし、近年の研究でCoA抱合体の方がAG抱合体よりも高い反応性を持つことが明らかになり、副作用発現メカニズムの理解に新たな知見をもたらしています。
参考）DMPK 32(1)
重水素化カルボン酸の開発により、副作用が少なく効果が長時間続く重水素化医薬品の合成が可能となり、今後の新薬開発において重要な技術として期待されています 。
参考）https://www.kyushu-u.ac.jp/f/49474/22_0906_01.pdf
カルボン酸の特殊な医療応用と将来展望
カルボン酸の医療応用は従来の経口薬物だけでなく、局所投与型製剤にも拡大しています。フルチカゾンフランカルボン酸エステルは点鼻薬として使用され、アレルギー性鼻炎の治療に効果を発揮しますが、鼻出血や局所刺激などの副作用も報告されています 。
参考）フルチカゾンフランカルボン酸エステル（アラミストⓇ）にはどの…
有機酸代謝異常症の分野では、炭化水素骨格の短いカルボン酸の代謝障害が疾患として問題となることがあり、早期診断と治療介入が重要とされています 。これらの疾患では特定のカルボン酸の蓄積や欠乏が生じ、成長発達や神経機能に影響を与える可能性があります。
参考）https://syoni.hiroshima-u.ac.jp/hiroped/nbs/msms_files/NBSinfo_OAD.pdf
製薬企業では、カルボン酸含有医薬品の毒性評価において半減期法をはじめとするAGの評価法が標準化されつつあり、創薬段階での安全性評価がより精密に行われています 。MISTガイダンスでは、AGが毒性学的に懸念のある代謝物として他の抱合体と区別して扱われており、今後の医薬品開発において重要な考慮事項となっています。