Actividad Biológica

Actividad biológica
Entendemos por actividad biológica: Capacidad inherente de una sustancia, tal como un fármaco o una toxina, para alterar una o más funciones químicas o fisiológicas de una célula. Esta capacidad no sólo está relacionada con la naturaleza física o química de la sustancia, sino también con su concentración y con la duración de la exposición celular a esa sustancia.
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Relación estructura-actividad (SAR)
Investigaciones profusas y poco definidas
Factores que influyen en toxicidad:
PM
valencia
naturaleza química
grupos toxóforos
metales (raros)


Notas
Las investigaciones sobre la relación estructura química-actividad (Structure Activity Realtionships) han sido profusas y pocodefinidas, debido a los siguientes motivos:
No hay una clara correspondencia entre las propiedades físico-químicas de algunos tóxicos y su comportamiento en el medio biológico.
A veces la actividad biológica no se debe al producto original sino a un metabolito del mismo, y la producción de aquél depende de numerosas variables (especie animal, inducción enzimática, etc.).
Influencia de factorestoxicocinéticos, que difieren de un tóxico a otro con estructura similar (absorción, unión a proteínas, volumen de distribución, fijación a receptores o a tejidos inertes, etc.).
La paradoja estructural, que indica que sustancias con estructura química parecida presentan actividad y toxicidad diferentes.
Según la teoría de la toxicidad selectiva, la interacción de un tóxico con su receptor depende delas características fisicoquímicas y de la estructura molecular del compuesto. En la toxicidad influyen los siguientes factores:
peso atómico o molecular: tanto los compuestos orgánicos como inorgánicos son más tóxicos cuanto mayor es su peso atómico o molecular.
valencia: influye sobre la mayor o menor solubilidad de las sales.
naturaleza química.
dado que muchos fenómenos tóxicos se deben a que uncompuesto bloquea grupos funcionales de proteínas celulares (grupos aldehído, amino, sulfhidrilo, oligoelementos), serán tóxicas todas aquellas sustancias que reaccionen con estos grupos, denominados grupos toxóforos.
respecto a las sales de los metales, su toxicidad será mayor cuánto más raros sean éstos en la Naturaleza.
Relación estructura-actividad (SAR)
La toxicidad varia con:
sustituciónátomos hidrógeno (p.ej. por halógenos)
La toxicidad de una sustancia orgánica aumenta al sustituir átomos de hidrógeno por halógenos. Así, los hidrocarburos alifáticos son sedantes, y este poder aumenta con la halogenación, siempre y cuando quede algún átomo de carbono sin sustituir.
cloración cadena lat (hidrocarburos aromáticos)
La cloración de los hidrocarburos aromáticos aumenta las propiedadesantisépticas, ya que la halogenación en una cadena lateral aumenta su poder irritante sobre mucosas.
grupos amina (estimulantes y meta-Hb)
El grupo amina (NH2) es estimulante del SNC y aumenta la toxicidad. Además, las aminas son sustancias metahemoglobinizantes.
grupo nitroso (vasodilatación y meta-Hb)
El grupo nitroso (NO2) confiere propiedades vasodilatadoras, además de ser tambiénmetahemoglobinizante. Los nitratos inorgánicos (que se reducen en el intestino a nitritos) producen metahemoglobina, mientras que los orgánicos son vasodilatadores.
Insaturación
La toxicidad aumenta con la insaturación. Así, el CO, CNH, acroleínas, etc. son productos muy tóxicos. El grupo amino libre (R-NH2) es más tóxico que si está sustituido (R-NH-R'). Su cualidad vasoconstrictora aumenta con la presenciade grupos -OH alcohólicos o fenólicos (adrenalina, oxifeniletilamina). El nitrógeno en forma -N= (piridina) es menos tóxico que en forma -NH2 (anilina) o H-N= (piperidina), por su reactividad con los grupos aldehídos biológicos. El nitrógeno unido al núcleo aromático, o formando parte de él, disminuye la toxicidad sobre el SNC: son productos analgésicos.
posición o, m, p
isomería geométrica...