27 февраля 2013

Классификация химических соединений по видам опасного биологического действия на основе их структуры (расчетные методы)

Классификация ХС по токсичности структурно-сравнительным методом

Такая классификация проводится методами, подробно рассмотренными в соответствующей главе. Поэтому в этом разделе мы ограничимся только рассмотрением специфических вопросов такой классификации применительно к первичной оценке безопасности. Для классификации ХС по токсичности структурно-сравнительным методом необходимо создать банк структур ХС с известным видом биологической активности, представляющим определенную опасность, по возможности, с указанием количественных характеристик опасного действия. В первую очередь такой банк должен содержать описание структур мутагенов, канцерогенов, эмбриотоксинов и сильных ядов.

Такой банк позволит оценивать сходство тестируемых соединений с теми, структуры которых уже имеются в банке, а также конструировать новые соединения с заданными свойствами, например мутагены для получения новых сортов сельскохозяйственных растений или новых штаммов микроорганизмов-продуцентов для микробиологического производства.

Такой банк на основе дескрипторного описания структур соединений с известным видом и количественными характеристиками опасного действия даст возможность выделить структурные дескрипторы, характерные для определенного вида опасного действия, что позволит химику-синтетику обходить или, наоборот, находить возможность создания ХС с определенным опасным действием.

База данных банка, содержащего структуры соединений с опасными видами биологической активности, может формироваться на основании различных справочников по токсикологии, по мутагенам и канцерогенам, по данным научных публикаций, по сообщениям об обнаружении побочных отрицательных свойств применяемых лекарственных средств и т. п. В нее также могут входить сведения об опасном действии ХС, экспериментально тестируемых автоматизированной системой классификации.

Особый интерес при формировании подобного банка представляют информационные массивы многочисленных международных справочных служб по токсическим свойствам ХС.

Такие службы описаны, например, в Международном справочном регистре ИНФОТЕРРА (1980), который представляет собой каталог информационных источников с указанием их организационной основы, информационных возможностей и тематических областей, в которых источники накапливают и предоставляют свои данные. Так, например, источник, имеющий индекс по каталогу 840-7002-36е1, содержит банк данных по таким признакам ХС, как общетоксическое действие, канцерогенность, тератогенность, аллергенность, различное побочное токсическое действие лекарств. В банке представлены такие классы ХС, как лекарства, пестициды, гербициды, пищевые добавки. Информация без ограничения выдается в виде бумажной копии с выходного устройства ЭВМ.

1Dak Ridge National Laboratory Data Extraction, Analysis Group, Information Center (США).

«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,…