12 ноября 2012

Оценка сходства структур химических соединений

Формализованная запись структур ХС на каком-либо языке позволяет количественно оценивать их сходство как степень близости их кодовых записей. Для оценки сходства структур, записанных на языке ФКСП, В. В. Авидон и В. С. Аролович (1975) ввели понятие коэффициента сходства (К), который принимает значения от 0 до 1 в зависимости от отношения количества совпадающих дескрипторов к общему числу дескрипторов в кодовых записях.

Для двух структур, кодовые записи которых содержат n1 и n2 дескрипторов, причем S из них общие, коэффициент сходства может быть представлен в виде:

К = 2S/(n1 + n2)

Особую значимость для сходства авторы отводят циклическим дескрипторам. В работе постулируются три типа совпадений таких дескрипторов: слабое (совпадение «ядер» — количества π-электронов в циклической сопряженной системе), среднее (дополнительно к слабому совпадение «голов» — размера и топологии циклического фрагмента), сильное (идентичные дескрипторы).

Для дескрипторов, не имеющих замкнутой сопряженной системы, учитываются только сильные совпадения, в остальных случаях они исключаются из подсчета. Число дескрипторов обозначим соответственно через n*1 и n*2.

С учетом названных типов совпадений формула (смотрите формулу ниже) видоизменяется

K = 2(S+μaS′aTS′T+vaS″a+ vTS″T)/ n*1 + n*2

где S′a и S′T— число совпадений среднего типа, учитывающие π-электроны в замкнутой сопряженной системе, которые соответственно отвечают или не отвечают правилу Хюккеля (формальный критерий ароматичности — число π-электронов в ароматической системе: 4n + 2); S″a и S″T — то же, что S′a и S′T, но для совпадений слабого типа; μa, μT, va, vT — эмпирические параметры, которые подбираются экспериментально и отражают значимость различных типов совпадений (0Ta<μTa<1).

Предложенный критерий сходства Авидон и Аролович положили в основу алгоритма который по запросу извлекает из массива известных соединений аналоги тестируемого ХС; все структур, у которых К больше некоторого заданного порога, либо определенное число структур расположенных в порядке убывания К.

Общая блок-схема этого алгоритма и схемы отдельных циклов детально рассмотрены в названной работе. В дальнейшем авторы разработали количественную меру оценки структурного сходства двух соединении в языке ФКСП с учетом весов дескрипторов — взвешенный коэффициент сходства.


«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,…