Ändra en atom och läkemedlet kan sluta fungera. Det är lärdomen om struktur-aktivitetssamband, studiet av hur en molekyls struktur påverkar dess biologiska aktivitet. Medicinska kemister använder SAR för att vägleda sina modifieringar. Om tillsats av en metylgrupp till en viss position ökar potensen, försöker de lägga till andra grupper där. Om borttagning av en hydroxylgrupp minskar toxiciteten, letar de efter andra förändringar som har samma effekt. Målet är att hitta de strukturella egenskaper som är viktiga och optimera dem.

SAR byggs upp genom tester. Kemister syntetiserar en serie relaterade föreningar, var och en med en liten strukturell förändring, och mäter deras aktivitet. Data plottas eller tabelleras, och mönster framträder. Kvantitativ SAR, eller QSAR, tar det vidare genom att bygga matematiska modeller som förutsäger aktivitet utifrån molekylära egenskaper. Dessa modeller kan screena virtuella bibliotek innan någon förening tillverkas. SAR är inte alltid enkelt. En förändring som förbättrar potensen kan försämra lösligheten, eller en modifiering som minskar toxiciteten kan också minska effekten. Kemisten balanserar flera egenskaper samtidigt.

Vad SAR avslöjar:

• Farmakofor. De strukturella egenskaper som krävs för aktivitet.
• Potenstrender. Hur förändringar påverkar den dos som behövs för effekt.
• Selektivitet. Hur förändringar påverkar bindning till relaterade mål.
• Metabolisk stabilitet. Hur förändringar påverkar kroppens nedbrytning.
• Giftighet. Hur förändringar påverkar säkerheten.

SAR är iterativ. Varje omgång av design, syntes och testning påverkar nästa.