Endre ett atom, og legemidlet kan slutte å virke. Det er lærdommen fra struktur-aktivitetsforhold, studiet av hvordan et molekyls struktur påvirker dets biologiske aktivitet. Medisinske kjemikere bruker SAR for å veilede modifikasjonene sine. Hvis det å legge til en metylgruppe i en bestemt posisjon øker potensen, prøver de å legge til andre grupper der. Hvis fjerning av en hydroksylgruppe reduserer toksisitet, ser de etter andre endringer som har samme effekt. Målet er å finne de strukturelle egenskapene som er viktige og optimalisere dem.

SAR bygges opp fra testing. Kjemikere syntetiserer en serie relaterte forbindelser, hver med en liten strukturell endring, og måler aktiviteten deres. Dataene plottes eller tabuleres, og mønstre dukker opp. Kvantitativ SAR, eller QSAR, tar det videre ved å bygge matematiske modeller som forutsier aktivitet fra molekylære egenskaper. Disse modellene kan screene virtuelle biblioteker før noen forbindelse lages. SAR er ikke alltid enkelt. En endring som forbedrer potensen kan forverre løseligheten, eller en modifikasjon som reduserer toksisitet kan også redusere effekten. Kjemikeren balanserer flere egenskaper samtidig.

Hva SAR avslører:

• Farmakofor.
• Potenstrender.
• Selektivitet.
• Metabolsk stabilitet.
• Toksisitet.

SAR er iterativ. Hver runde med design, syntese og testing informerer den neste.