当发现异烟肼的抗结核活性后，对异烟肼的构效关系进行了广泛的研究，合成了大量烟酸、异烟酸及取代的异烟肼衍生物。发现异烟腙具有生物活性，但它在肠道中不稳定，释放出异烟肼。因此推断异烟腙的抗菌活性可能来自于异烟肼本身。
异烟肼在体内大部分代谢为失活物质，主要代谢产物为N-乙酰异烟肼，医学|教育网搜集整理占服用量的50～90%.乙酰化代谢分快型与慢型，由遗传决定。黄种人多为乙酰化代谢快型，而白种人多为乙酰化代谢慢型。这种乙酰化代谢速度的差异，决定了对不同的代谢类型的病人需要调节用药剂量。
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