Relația cantitativă structură-activitate

Relația cantitativă structură-activitate , cunoscută și sub denumirea de QSAR din engleza „Relație structură-activitate cantitativă”, la care se face referire uneori și prin termenul relație structură cantitativă-proprietate ( QSPR ), este o relație matematică care exprimă cantitativ activitatea biologică unui medicament în funcție de anumite caracteristici chimico-fizice sau structurale ale moleculei (de exemplu polaritatea , obstacol steric , diferența de energie între orbitalii de frontieră etc.).

Această abordare se bazează pe presupunerea că comportamentul unei molecule atunci când trebuie să traverseze o membrană celulară sau să stabilească o legătură cu un receptor specific, este influențat de proprietățile sale specifice, care la rândul lor diferențiază acest comportament de ceea ce un alt tip de moleculă.

În acest fel, pe baza modelelor elaborate pe computer grație software-ului de calcul specific, este posibil să se conceapă medicamente noi folosind metodeab initio sau semiempirice.

QSAR

Primul pas în efectuarea unui studiu al relației cantitative structură-activitate constă în identificarea unei molecule de referință (de exemplu un steroid ) și definirea descriptorului său molecular . În acest moment este necesar să se determine funcția matematică care leagă activitatea de caracteristicile individuale ale moleculei și apoi, folosind metode de calcul numeric , să se determine valoarea coeficienților care apar în funcție și să se treacă la calculul final.

În acest fel, de exemplu, este posibil să se exprime cantitativ tendința unei molecule de a traversa membrana celulară fără a recurge la experimentarea practică.

QSAR 3D

Dezvoltările moderne au introdus posibilitatea elaborării de modele tridimensionale ale unei molecule, reprezentându-le pe o rețea de puncte. În acest fel, în funcție de locație $r$ ${\ displaystyle r}$ $r$ în care se găsește un anumit fragment al moleculei, este posibil să se exprime constanta de echilibru pentru legătura sitului de legare a medicamentului prin calcularea energiei sterice datorită interacțiunii cu regiunile moleculare care nu au sarcini, $E_{st}$ ${\ displaystyle E_ {st}}$ ${\ displaystyle E_ {st}}$ , și energia electronică rezultată din interacțiunile cu sarcini parțiale, $E_{el}$ ${\ displaystyle E_ {el}}$ ${\ displaystyle E_ {el}}$ . ^[1] O sondă atomică reprezentată de un atom de carbon hibridizat sp ³ este de obicei utilizată în acest scop.

Relația care permite calcularea constantei de echilibru este următoarea:

logK=c_{0}+\sum _{r}\left\{C_{S}(r)E_{st}(r)+C_{E}(r)E_{el}(r)\right\}

{\ displaystyle logK = c_ {0} + \ sum _ {r} \ left \ {C_ {S} (r) E_ {st} (r) + C_ {E} (r) E_ {el} (r) \ dreapta \}}

{\ displaystyle logK = c_ {0} + \ sum _ {r} \ left \ {C_ {S} (r) E_ {st} (r) + C_ {E} (r) E_ {el} (r) \ dreapta \}}

cu coeficienții lor respectivi $C(r)$ ${\ displaystyle C (r)}$ ${\ displaystyle C (r)}$ care exprimă contribuția diferită a celor două energii în funcție de $r$ ${\ displaystyle r}$ $r$ .

De asemenea, este posibil să evidențiați grafic zonele moleculei în care există o cantitate sterică mai mare și o acumulare diferită de sarcină, putând astfel face predicții asupra efectului cauzat de adăugarea anumitor grupuri în zone specifice pentru a modifica proprietățile farmacologice .

Notă

^ Leach, Andrew R. (2001). Modelarea moleculară: principii și aplicații. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall. ISBN 0-582-38210-6 .

Bibliografie

Leach, Andrew R. (2001). Modelarea moleculară: principii și aplicații. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall. ISBN 0-582-38210-6 .
P. Atkins, J. De Paula, "Chimie fizică" , Oxford University Press, 2006 (ediția a VIII-a), Pp. 638-640 ISBN 9780198700722 .

Elemente conexe

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere privind relația structură-activitate cantitativă

linkuri externe

( RO ) QSAR World , pe qsarworld.com . Adus la 12 decembrie 2009 (arhivat din original la 25 aprilie 2009) .

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei

[1] Leach, Andrew R. (2001). Modelarea moleculară: principii și aplicații. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall. ISBN 0-582-38210-6 .

[1]