Relació quantitativa estructura activitat
La relació quantitativa estructura-activitat (en anglés, Quantitative structure-activity relationship, QSAR, o be, quantitative structure-property relationship, QSPR) és el procés pel qual l'estructura química es correlaciona cuantitativamente en un procés ben definit, com l'activitat biològica (unió d'un fàrmac en un receptor) o la reactivitat química (afinitat d'una substància per una atra per a que produïxquen una reacció).
Per eixemple, l'activitat biològica es pot expressar cuantitativamente com la concentració requerida d'una substància per a donar una certa resposta biològica. Ademés, quan les propietats fisicoquímica o les estructures s'expressen per mig de números, podem construir una relació matemàtica, o relació quantitativa estructura-activitat, entre les dos. L'expressió matemàtica pugues llavors usar-se per a predir la resposta d'atres estructures químiques.
La forma matemàtica més general de QSAR és:
- ___MATH_0___
Este método assigna paràmetros a cada grup químic, de manera que en modificar l'estructura química pot valorar-se la contribució de cada grup funcional a l'activitat del fàrmac o del tòxic en qüestió i a partir d'ahí, cóm variarà l'activitat d'eixa substància.[1]
Antecedents històrics
Els primers acostaments a la correlació entre l'estructura de les molècules i les seues propietats o activitats podem encontralos en:
- Cros va estudiar en 1863 l'aument del punt d'ebullició i del punt de fusió, en alcanos, en aumentar el número d'àtoms de Carbono i la massa molecular. Aixina mateix va observar una disminució de la solubilitat en aigua, en alcohols, en aumentar el número d'àtoms de Carbono i la massa molecular.[2]
- Hans Horst Meyer en 1899 i Charles Ernest Overton en 1901 observen un aument en la toxicitat dels alcohols en aumentar logP (coeficient de partició oli/aigua), lo que resulta un cas típic de relació entre propietats fisicoquímica i activitat biològica.
- Corwin Hansch i el seu equip, en 1964, varen promoure l'hipòtesis QSAR ("molècules semblants tindran un comportament semblant"), que varen quantificar en forma d'equació:
___MATH_1___
logP: coeficient de repartiment = terme que quantifica les majors o menors qualitats hidrófobas.
I: terme que quantifica els aspectes electrònics de la molècula.
S: terme que quantifica els aspectes estéricos i de forma.
El primer d'eixos térmens senyala la provabilitat o capacitat d'alcançar la molècula-diana. Els atres dos térmens senyalen la provabilitat d'interaccionar de modo eficaç en eixa diana.
La relació estructura-activitat (SAR) i la paradoxa de la relació estructura-activitat (SAR)
La suposició bàsica de totes les hipòtesis basades en la molècula és que molècules semblants tindran una activitat similar. Este principi qualitatiu és també cridat relació estructura-activitat o SAR, Structure-Activity Relationship. El problema subjacent és cóm definir una menuda diferència a nivell molecular, perque cada tipo d'activitat (per eixemple, capacitat de reacció química, capacitat de biotransformación, solubilitat, etc) podria dependre d'una atra diferència. Un bon eixemple va ser donat en la revisió del bioisosterisme de Patanie/LaVoie.[3]
En general, estem més interessats en trobar tendències clares. Les hipòtesis depenen usualment d'un conjunt finit de senyes químiques.
Després, el principi d'inducció deuria ser respectat per a evitar un excés d'hipòtesis i interpretacions inútils sobre les senyes estructurals/moleculars.
La paradoxa de el SAR es referix al fet de que no és cert que totes les molècules similars tinguen activitats similars.[4]
Referències
- ↑ Toxicologia bàsica o fonamental. Tema 2. Antonio Hernández Jerez. Departament de Medicina Llegal, Toxicologia i Siquiatria. Facultat de Medicina. Universitat de Granada
- ↑ Correlació estructura-activitat. Optimisació de prototips. María Font. Dpto. Química Orgànica i Farmacèutica. Secció de Modelisació Molecular. Universitat de Navarra.
- ↑ Patani GA, LaVoie EJ«Bioisosterism: A Rational Approach in Drug Design».Chemical Reviews.96(8)
- 3147–3176.doi:10.1021/cr950066q.
- ↑ http://blog.alquimia.com/default.aspx?tabid=289&EntryID=83 P.S.R. Prevention Safety Regulatory.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Relación cuantitativa estructura actividad» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.