El funcionamiento de los sistemas biológicos en condiciones de estabilidad se regula de acuerdo con el fundamento termodinámico de transferencia mínima de entropía al entorno. Las estructuras macromoleculares e intracelulares son altamente antientrópicas y poseen un elevado índice de información. Por una parte ello permite controlar y mantener las funciones del organismo en contra de las transformaciones físico químicas, cuya tendencia natural va hacia el crecimento de entropía, y por otra parte permite la adaptación del organismo al entorno con producción mínima de entropía en condiciones de funcionamiento estacionario. De otro modo el entorno acabaría reaccionando de forma adversa. En las fases de crecimiento y envejecimiento la producción de entropía es mayor. La energética metabólica proporciona información intemporal acerca del mantenimiento de las funciones biológicas, mientras que la dinámica metabólica, como toda cinética en un medio material, depende da la entropía que es una propiedad con inherente carácter temporal. El metabolismo considerado en su faceta temporal es una fuerza entrópica más que energética. La teoría de la información, estrechamente relacionada con la entropía, es una herramienta adicional para evaluar el devenir de los sistemas biológicos.
Nuestro trabajo de investigación pone énfasis en la energética metabólica. Se lleva a cabo el estudio termoquímico de reacciones químicas de moléculas con interés bioquímico o farmacológico, tales como derivados de uracilo, carbamatos o barbituratos. Se determinan los calores de combustión y capacidades caloríficas de los compuestos, a partir de lo cual se establecen balances energéticos y entrópicos de transformaciones metabólicas. Se utilizan métodos de cálculo exactos de la mecánica estadística, que son adecuados para el estudio de entidades químicas con un mínimo de datos termodinámicos y en muchos casos en ausencia de datos estructurales.
En relación con la dinámica metabólica se estudian compuestos altamente ramificados y lipofílicos como moduladores de mambrana citoplasmática y de la barrera hematoencefálica: 3-cianoamidas e iminopirrolidinonas altamente ramificadas, de configuración capsular y estéricamente constreñidas. Se estudia el efecto de los compuestos sobre la actividad de proteínas transportadoras de membrana que actúan como bombas de eflujo de metabolitos y fármacos.
