Классификация по видам биологической активности структурно-сравнительным методом (общие аспекты) - Автоматизированная система классификации химических соединений по биологической активности: научные принципы, основы технологии, элементы техники - Биологически активные вещества - Библиотека доктора - Медкурсор - актуальная медицина
31 октября 2012

Классификация по видам биологической активности структурно-сравнительным методом (общие аспекты)

Как уже отмечалось, человечество накопило около 10 тыс. оригинальных лекарственных субстанций, несколько сот тысяч готовых лекарственных средств.

Описание этих субстанций, включающее структурные формулы соответствующих ХС, сведения об их физико-химических свойствах, данные об основных и побочных видах биологической и фармакологической активностей этих ХС, составляют информационный массив ХС с известными видами активности. В этот же массив могут быть включены известные пестициды, пищевые добавки, если определены их биологическая и (или) фармакологическая активности и другие типы.

На основе такого информационного массива может быть проведена классификация новых ХС по активности. Он может быть использован при конструировании новых лекарств.

Информационный массив ХС позволяет определить новизну тестируемого ХС, его сходство с отдельными ХС массива, а также его принадлежность к множеству ХС с определенным видом активности.

Оптимальная реализация решения этих задач с учетом большого потока тестируемых ХС и большого объема информационного массива требует применения ЭВМ.

В свою очередь применение ЭВМ требует разработки языка для формализованного описания химической структуры, ориентированного на проблему структура — активность, формализацию рубрикации видов биологической и фармакологической активностей, разработку алгоритмов и программного обеспечения для классификации ХС.

В разработку основ такого формализованного языка и рубрикации видов биологической и фармакологической активностей наибольший вклад в нашей стране внес В. В. Авидон и его сотрудники (Авидон, 1974; Авидон, Лексина, 1974; Авидон и др., 1974; Авидон, Аролович, 1975; Авидон, Михайловский, 1975; Авидон и др., 1977; Авидон и др., 1978а, 1981; Аролович и др., 1978; Avidon et al., 1982).

Понятно, что цель разработки формализованного языка — ввод структурной формулы в ЭВМ для последующих операций со структурой. Ввод в этом случае может быть осуществлен и прямым считыванием структурной формулы с помощью соответствующих устройств (например, ввод через графический дисплей, через дигитайзер и т. п.).

Способы вводов такого типа осуществлены и в нашей стране, и за рубежом. В принципе возможна голографическая запись трехмерной структуры молекул и ее прямой ввод в ЭВМ. И тем не менее мы сочли полезным детально разобрать язык, разработанный В. В. Авидоном и его сотрудниками, причем в его первоначальной версии, так как это позволяет понять физико-химические основы такого кодирования и является хорошей стартовой площадкой для понимания более поздних версий.

Другие более ранние языки, например линейная номенклатура Висвессера и последующее развитие методов обработки химической структурной информации, в частности расчет молекулярных дескрипторов, хорошо описаны в монографиях Влэдуца и Гейвандова (1974), Голендера и Розенблита (1978), Стьюпера и др. (1982), которые мы рекомендуем всем тем, кто интересуется вопросами связи структуры и биологической активности, решаемыми с помощью расчетных методов и ЭВМ.

«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков



Все тестируемые ХС проходят регистрацию и определение степени новизны, а также прогностическое установление типа потенциальной биологической (фармакологической) активности расчетными методами структурно-информационного анализа. На этом основании для веществ с невысокими значениями Q, L и М определяется та выборка тестов, через которую они должны пройти. В ряде случаев эта выборка определяется по формализованным правилам, в большинстве случаев…

В итоговом документе («Биологический паспорт»), который формируется по итогам классификации данного ХС в автоматизированной системе, излагаются цели испытаний, а также следующие сведения о тестированном ХС: исходная информация о ХС (структурная и брутто-формула, физико-химические характеристики, организация-производитель, исходное назначение); номер регистрации; степень подлинности (соответствие структур, чистота); результаты испытаний с использованием расчетных методов; оценка биологической активности и токсичных…

Можно представить схему, изображенную на рисунке ниже, в более сжатой конспективной форме, развернув все события вдоль оси времени. Смотрите рисунок — Генеральная конфигурация системы классификации ХС Такая линейная развертка событий представлена на рисунке ниже, а комментарий к ней содержится в таблице, которую можно рассматривать как расширенную подпись к этому рисунку. Смотрите рисунок — Последовательность основных…

Вся работа системы проводится в интерактивном режиме: специфика работы с биологическим тест-объектом такова, что весьма высока вероятность его отклонения от стандарта в процессе подготовки эксперимента, резкого изменения его состояния или даже гибели в процессе эксперимента и т. д. Возможны ситуации, когда результаты тестирования ХС по одной методике могут привести к изменению всего порядка последующих испытаний…

Карта информационной биотехнологии и технических средств (часть 6)

Блок 9. классификация ХС по ихспособности сенсибилизировать биологические объекты к действию Функциональное назначение Определить изменение чувствительности биологических объектов при действии на них ХС по отношению к стандартному физическому фактору (нагревание, световое облучение и другие факторы в зависимости от задачи). Знание таких характеристик позволяет: 1) прогнозировать результат комбинированного действия ХС и физфактора; 2) выявить действие ХС,…