二維QSAR
二維定量構效關係方法是將分子整體的結構性質作為參數，對分子生理活性進行回歸分析，建立化學結構與生理活性相關性模型的一種藥物設計方法，常見的二維定量構效關係方法有hansch方法、free-wilson方法、分子連線性方法等，最為著名和套用最廣泛的是hansch方法。
活性參數
活性參數是構成二維定量構效關係的要素之一，人們根據研究的體系選擇不同的活性參數，常見的活性參數有：半數有效量、半數有效濃度、半數抑菌濃度、半數致死量、最小抑菌濃度等，所有活性參數均必須採用物質的量作為計量單位，以便消除分子量的影響，從而真實地反應分子水平的生理活性。為了獲得較好的數學模型，活性參數在二維定量構效關係中一般取負對數後進行統計分析。
結構參數
結構參數是構成定量構效關係的另一大要素，常見的結構參數有：疏水參數、電性參數、立體參數、幾何參數、拓撲參數、理化性質參數以及純粹的結構參數等。
疏水參數：藥物在體內吸收和分布的過程與其疏水性密切相關，因而疏水性是影響藥物生理活性的一個重要性質，在二維定量構效關係中採用的疏水參數最常見的是脂水分配係數，其定義為分子在正辛醇與水中分配的比例，對於分子母環上的取代基，脂水分配係數的對數值具有加和性，可以通過簡單的代數計算獲得某一取代結構的疏水參數。
電性參數：二維定量構效關係中的電性參數直接繼承了哈密頓公式和塔夫托公式中的電性參數的定義，用以表征取代基團對分子整體電子分配的影響，其數值對於取代基也具有加和性。
立體參數：立體參數可以表征分子內部由於各個基團相互作用對藥效構象產生的影響以及對藥物和生物大分子結合模式產生的影響，常用的立體參數有塔夫托立體參數、摩爾折射率、范德華半徑等。
幾何參數：幾何參數是與分子構象相關的立體參數，因為這類參數常常在定量構效關係中占據一定地位，故而將其與立體參數分割考慮，常見的幾何參數有分子表面積、溶劑可及化表面積、分子體積、多維立體參數等。
拓撲參數：在分子連線性方法中使用的結構參數，拓撲參數根據分子的拓撲結構將各個原子編碼，用形成的代碼來表征分子結構。
理化性質參數：偶極矩、分子光譜數據、前線軌道能級、酸鹼解離常數等理化性質參數有時也用做結構參數參予定量構效關係研究。
純粹的結構參數：在free-wilson方法中，使用純粹的結構參數，這種參數以某一特定結構的分子為參考標準，依照結構母環上功能基團的有無對分子結構進行編碼，進行回歸分析，為每一個功能基團計算出回歸係數，從而獲得定量構效關係模型。
數學模型
二維定量構效關係中最常見的數學模型是線性回歸分析，Hansch方程和Free-Wilson方法均採用回歸分析。
經典的Hansch方程形式為：
QSAR
QSAR其中π為分子的疏水參數，其與分子脂水分配係數Px的關係為：
，σ為哈密頓電性參數，Es為塔夫托立體參數，其中a，b，c，k均為回歸係數。
日本學者藤田稔夫對經典的Hansch方程作出一定改進，用拋物線模型描述疏水性與活性的關係：
QSAR這一模型擬合效果更好。Hansch方程進一步，以雙直線模型描述疏水性與活性的關係：
QSAR其中的P為分子的脂水分配係數，a,b,β為回歸係數，D代表方程的其他部分。雙直線模型的預測能力比拋物線模型進一步加強。
Free-Wilson方法的方程形式為：
QSAR
QSAR其中
為結構參數，若結構母環中第i個位置有第j類取代基則結構參數取值為1否則為0，μ為參照分子的活性參數，
為回歸係數。
除了回歸分析，遺傳算法、人工神經網路、偏最小二乘分析、模式識別、單純形方法等統計分析方法也會套用於二維定量構效關係數學模型的建立。
發展
二維定量構效關係的研究集中在兩個方向：結構數據的改良和統計方法的最佳化。
傳統的二維定量構效關係使用的結構數據常僅能反應分子整體的性質，通過改良結構參數，使得二維結構參數能夠在一定程度上反應分子在三維空間內的伸展狀況，成為二維定量構效關係的一個發展方向。
引入新的統計方法，如遺傳算法、人工神經網路、偏最小二乘回歸等，擴展二維定量構效關係能夠模擬的數據結構的範圍，提高QSAR模型的預測能力是2D-QSAR的主要發展方向。
方法評價
定量構效關係研究是人類最早的合理藥物設計方法之一，具有計算量小，預測能力好等優點。在受體結構未知的情況下，定量構效關係方法是最準確和有效地進行藥物設計的方法，根據QSAR計算結果的指導藥物化學家可以更有目的性地對生理活性物質進行結構改造。在1980年代計算機技術爆炸式發展之前，QSAR是套用最廣泛也幾乎是唯一的合理藥物設計手段。
但是QSAR方法不能明確給出回歸方程的物理意義以及藥物-受體間的作用模式，物理意義模糊是對QSAR方法最主要的置疑之一。另外在定量構效關係研究中大量使用了實驗數據和統計分析方法，因而QSAR方法的預測能力很大程度上受到試驗數據精度的限制，同時時常要面對“統計方法欺詐”的置疑。
參考書目
李仁利 1998年 藥物的構效關係 北京大學藥學院講義
陳凱先等 2000年 計算機輔助藥物設計——原理、方法及套用 上海科學技術出版社ISBN 7-5323-5551-9
徐筱傑等 2004年 計算機輔助藥物分子設計 化學工業出版社ISBN 7-5025-5520-X
