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Descritores moleculares

1. Descritores moleculares são representações matemáticas de uma molécula que resultam de uma transformação da informação estrutural disponível para a molécula. São tipicamente números que codificam características da estrutura molecular. Já conhecem e já calcularam de certeza alguns descritores moleculares, mesmo que nunca lhe tenham dado esse nome - um exemplo é a massa molecular. Descritores moleculares são muito usados em relações quantitativas estrutura-actividade (QSAR). A construção de modelos QSAR assenta em técnicas de regressão (estatística ou de aprendizagem automática) que estabelecem relações entre as estruturas moleculares dum conjunto de treino, codificadas por descritores moleculares, e as respectivas propriedades a prever. Descritores constitucionais são propriedades globais da molécula como o peso molecular, número de átomos, número de ligações, número de ligações rotáveis, ou soma dos volumes atómicos de van der Waals.
Descritores de fragmentos contam a ocorrência de grupos funcionais e sub-unidades estruturais previamente definidas. Os descritores topológicos consideram a estrutura molecular como um grafo (o grafo molecular). A aplicação de teoremas da teoria de grafos permite gerar invariantes de grafos que são usados como descritores da molécula. Um exemplo é o índice de Wiener, definido como a soma de todas as distâncias entre quaisquer dois átomos
(que não hidrogénio) na molécula (distâncias em termos de ligações carbono-carbono). Pode ser calculado somando todos os elementos na matriz de distâncias e dividindo por 2. O índice de Wiener dá indicações sobre a ramificação, sendo uma aproximação muito simplificada à superfície de van der Waals.
Outro exemplo de descritores topológicos são os vectores
N

N

a (d ) = ∑∑δ (d i , j − d ) p j pi i =1 j =1

de autocorrelação 2D definidos por

1∀ di , j = d δ =
 0∀ di , j ≠ d

em que N é o número de átomos na molécula, di,j é a distância topológica