Visualizza wikitesto di Relazione quantitativa struttura-attività

La '''relazione quantitativa struttura-attività''', nota anche come '''QSAR''' dall'[[lingua inglese|inglese]] "Quantitative structure-activity relationship", a cui talvolta ci si riferisce anche mediante il termine '''relazione quantitativa struttura-proprietà''' ('''QSPR'''), è una relazione matematica che esprime quantitativamente l'attività biologica di un [[farmaco]] in funzione di determinate caratteristiche chimico-fisiche o strutturali della [[molecola]] (ad esempio [[polarità]], [[ingombro sterico]], differenza di [[energia]] tra gli [[orbitali di frontiera]] ecc.).

Questo approccio si fonda sul presupposto che il comportamento di una molecola quando si trova a dover oltrepassare una [[membrana cellulare]] o a instaurare un [[legame chimico|legame]] con uno specifico [[Recettore (biochimica)|recettore]], è influenzato dalle sue proprietà peculiari che a sua volta differenziano tale comportamento rispetto a quello che può assumere un altro tipo di molecola.

In tal modo, sulla base di modelli elaborati al [[computer]] grazie ad appositi [[software]] di calcolo, è possibile concepire nuovi farmaci usando metodi ''[[Metodo ab initio (chimica)|ab initio]]'' o semiempirici.

==QSAR==
Il primo passo per realizzare uno studio della relazione quantitativa struttura-attività consiste nell'identificare una molecola di riferimento (ad esempio uno [[steroide]]) e definirne il [[descrittore molecolare]]. A questo punto è necessario determinare la [[funzione matematica]] che lega l'attività alle singole caratteristiche della molecola e quindi, tramite metodi di [[calcolo numerico]], determinare il valore dei coefficienti che compaiono nella funzione e procedere al calcolo finale.

In questo modo, ad esempio, si riesce a esprimere quantitativamente la tendenza di una molecola a oltrepassare la membrana cellulare senza ricorrere a sperimentazione pratica.

==3D QSAR==
I moderni sviluppi hanno introdotto la possibilità di elaborare modelli tridimensionali di una molecola, rappresentandoli su una griglia di punti. In questo modo, in funzione della posizione <math>r</math> in cui si trova un dato frammento della molecola, è possibile esprimere la [[costante di equilibrio]] per il legame farmaco-sito di legame calcolando l'energia sterica dovuta all'interazione con regioni molecolari che non presentano cariche, <math>E_{st}</math> , e l'energia elettronica derivante da interazioni con cariche parziali, <math>E_{el}</math> .<ref>Leach, Andrew R. (2001). Molecular modelling: principles and applications. Englewood Cliffs, N.J: Prentice Hall. ISBN 0-582-38210-6.</ref>  A tale scopo si usa solitamente una sonda atomica rappresentata da un [[atomo]] di [[carbonio]] [[ibridizzazione|ibridato]] sp<sup>3</sup>.

La relazione che permette il calcolo della costante di equilibrio è la seguente:

:<math>log K = c_0 + \sum_r \left \{ C_S (r)E_{st}(r) + C_E (r)E_{el}(r) \right \}</math>

con i rispettivi coefficienti <math>C(r)</math> che esprimono il diverso contributo delle due energie in funzione di <math>r</math>.

È anche possibile evidenziare graficamente le zone della molecola in cui si ha maggior ingombro sterico e diverso accumulo di carica, potendo in questo modo effettuare delle previsioni sull'effetto provocato dall'aggiunta di particolari [[gruppo funzionale|gruppi]] in zone specifiche allo scopo di modificare le proprietà farmacologiche.

==Note==
<references/>

==Bibliografia==
*Leach, Andrew R. (2001). Molecular modelling: principles and applications. Englewood Cliffs, N.J: Prentice Hall. ISBN 0-582-38210-6. 
*P. Atkins, J. De Paula, ''"Physical Chemistry"'', Oxford University Press, 2006 (ottava ed.), pp.&nbsp;638–640 ISBN 9780198700722.

==Voci correlate==
* [[Chemioinformatica]]
* [[Chimica farmaceutica]]
* [[Farmacoforo]]

==Altri progetti==
{{interprogetto}}

==Collegamenti esterni==
* {{cita web|1=http://www.qsarworld.com/|2=QSAR World|lingua=en|accesso=12 dicembre 2009|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20090425113637/http://www.qsarworld.com/|dataarchivio=25 aprile 2009|urlmorto=sì}}

{{portale|chimica}}

[[Categoria:Chemioinformatica]]
[[Categoria:Chimica farmaceutica]]