Nghiên cứu hóa học dược phẩm để tìm ra các chất có tác dụng tốt nhất, tăng hiệu quả, giảm tác dụng phụ là một trong những nghiên cứu cực kì quan trọng. Và các nhà khoa học nhận thấy các tác dụng gây ra trong cơ thể thường liên quan đến mối quan hệ “cấu trúc và tác dụng”.
Một số cấu trúc giống nhau sẽ tạo ra các tác dụng giống nhau. Tuy nhiên, đây mới chỉ là dự đoán, muốn kiểm nghiệm được điều này đòi hỏi phải tổng hợp một loạt các phân tử tương tự và thử nghiệm chúng để xem liệu một sự khác biệt nhỏ về cấu trúc có khiến chúng mất đi tác dụng mà chúng ta đang cầng hay không.
Đôi khi, các phân tử thoạt nhìn trông khác nhau, nhưng có thể có hình dạng tương tự nhau khi xoắn thành một cấu hình cụ thể. Sự ra đời của mô hình cấu trúc 3 chiều tinh vi đã giúp xác định điểm tương đồng giữa các phân tử. Mỗi phân tử sau đây có một thành phần cấu trúc tương tự nhau được tô đậm.

▪ Morphine được chiết xuất từ cây thuốc phiện và được sử dụng để kiểm soát cơn đau dữ dội. Nó hoạt động bằng cách tác động lên hệ thần kinh trung ương, ngăn chặn cơn đau nhưng vẫn cho phép hầu hết hoạt động của thần kinh tiếp tục. Một tác dụng phụ của việc sử dụng nó là buồn ngủ. Thật vậy, tên morphine bắt nguồn từ Morpheus, vị thần của những giấc mơ trong thần thoại Hy Lạp.
▪ Việc chuyển đổi các nhóm –OH thành các nhóm –OCOCH₃ tạo ra hợp chất heroin. Hợp chất này đã được sử dụng như một loại thuốc giải trí vì nó mang lại cho người dùng cảm giác hưng phấn. Tuy nhiên, nó cũng gây nghiện khủng khiếp và người dùng nhanh chóng trở nên phụ thuộc về mặt thể chất vào nó.
▪ Methadone là thuốc được kê đơn như một cách để điều chỉnh và cuối cùng là giảm nghiện heroin. Đây là một chất chủ vận, có nghĩa là nó liên kết với các thụ thể opioid trong não và gây ra phản ứng tương tự như heroin nhưng dễ kiểm soát hơn.
▪ Trong trường hợp quá liều heroin, một chất đối kháng, naloxone, được sử dụng. Phân tử này liên kết mạnh với các thụ thể opioid, thay thế heroin, nhưng không gây ra bất kỳ phản ứng opioid nào, do đó đảo ngược tác dụng của heroin. Nó có khả năng gây ra các triệu chứng cai nghiện như ớn lạnh, đổ mồ hôi, cứng khớp, chuột rút và lo lắng.