Relación cuantitativa estructura-actividad
Los modelos cuantitativos de relación estructura-actividad (modelos QSAR ) son modelos de regresión o clasificación utilizados en las ciencias e ingeniería químicas y biológicas. Al igual que otros modelos de regresión, los modelos de regresión QSAR relacionan un conjunto de variables "predictoras" (X) con la potencia de la variable de respuesta (Y), mientras que los modelos QSAR de clasificación relacionan las variables predictoras con un valor categórico de la variable de respuesta.
En el modelado QSAR, los predictores consisten en propiedades fisicoquímicas o descriptores moleculares teóricos [1] [2] de sustancias químicas; la variable de respuesta QSAR podría ser una actividad biológica de los productos químicos. Los modelos QSAR primero resumen una supuesta relación entre las estructuras químicas y la actividad biológica en un conjunto de datos de sustancias químicas. En segundo lugar, los modelos QSAR predicen las actividades de nuevos productos químicos. [3] [4]
Los términos relacionados incluyen relaciones cuantitativas entre estructura y propiedad ( QSPR ) cuando una propiedad química se modela como la variable de respuesta. [5] [6] "Se han investigado diferentes propiedades o comportamientos de las moléculas químicas en el campo de la QSPR. Algunos ejemplos son las relaciones cuantitativas entre estructura y reactividad (QSRR), las relaciones cuantitativas entre estructura y cromatografía (QSCR) y las relaciones cuantitativas entre estructura y toxicidad. (QSTR), relaciones cuantitativas entre estructura y electroquímica (QSER) y relaciones cuantitativas entre estructura y biodegradabilidad (QSBR). [7]
Como ejemplo, la actividad biológica se puede expresar cuantitativamente como la concentración de una sustancia requerida para dar una determinada respuesta biológica. Además, cuando las propiedades o estructuras fisicoquímicas se expresan mediante números, se puede encontrar una relación matemática, o relación cuantitativa estructura-actividad, entre las dos. La expresión matemática, si se valida cuidadosamente [8] [9] [10] , se puede utilizar para predecir la respuesta modelada de otras estructuras químicas. [11]
El error incluye el error del modelo ( sesgo ) y la variabilidad observacional, es decir, la variabilidad en las observaciones incluso en un modelo correcto.
Los pasos principales de QSAR/QSPR incluyen (i) la selección del conjunto de datos y la extracción de descriptores empíricos/estructurales (ii) la selección de variables, (iii) la construcción del modelo y (iv) la evaluación de la validación". [7]
