Isósteros

Aquellas moléculas que resultan de la sustitución de un átomo o de un grupo de átomos en una molécula activa, por otro átomo o grupo de átomos que presentan una distribución electrónica y una disposición estérica comparables a la de la molécula original.

“Dos moléculas se denominan isósteras si contienen el mismo número y disposición de sus electrones. Las moléculas isósteras deben, por lo tanto, contener el mismo número de átomos. La única diferencia esencial entre moléculas isósteras está constituida por la caega de los núcleos de los átomos constituyentes.”

I. Langmuir

Idealmente, los compuestos isósteros deben ser isomórficos y ser capaces de cocristalizar. Entre las propiedades físicas que los isósteros suelen compartir están el punto de ebullición, la densidad, la viscosidad y la conductividad térmica. Sin embargo, ciertas propiedades pueden diferir, como momento dipolas, polaridad, polarización, tamaño y/o forma. Aunque han resultado ser mucho más parecidos en sus propiedades biológicas de lo que son en propiedades físicas o químicas.

Friedman propuso llamar compuestos bioisósteros a aquellos compuestos que “cumpliendo la definición más amplia, presentan además el mismo tipo de actividad biológica”. Además consideró que los isósteros que presentan propiedades biológicas opuestas (antagónicas) deben ser considerados también como bioisósteros, ya que estos compuestos interaccionan, generalmente, con el mismos centro activo de los aceptores macromoleculares biológicos.

C.W. Thornber propuso una más amplia y flexible definición de bioisósteros como “agrupaciones de átomos o moléculas que poseen propiedades físicas y químicas parecidas y que producen efectos biológicos similares”.

A continuación se presentan las diferentes modificaciones bioisósteras:

a) Sustitución de átomos o grupos monovalentesb) Sustitución de átomos o grupos divalentesc) Intercambio de átomos o grupos trivalentesd) Anillos equivalentese) Grupos con efectos polares similaresf) Inversión de grupos funcionales