К настоящему времени за долгую историю поиска и практического использования биологически активных веществ накопились сведения о биологической активности большого числа химических соединений с полностью или частично установленной структурой. Только фармакологическая активность, если судить по различным справочникам и фармакопеям, описана примерно у 10 000 различных веществ.
Для части из них известна также мишень их действия (по крайней мере с точностью до физиологической системы организма или органа); в значительно меньшем объеме известны те биохимические или молекулярно-биологические процессы, на которые действуют эти вещества. Наличие такого априорного по отношению к обсуждаемой системе информационного массива позволяет сформировать методологию определения биологической активности по закономерностям «структура—активность» и дополнить ею экспериментальную систему.
Структура химического соединения может быть представлена в виде структурной химической формулы, в виде электронной структуры, характеризуемой определенным набором квантовохимических индексов и, наконец, в виде трехмерной структуры, описываемой координатами атомов в трехмерном пространстве и связями между ними. Косвенно структура химического соединения может быть охарактеризована ее физико-химическими свойствами.
Структурная химическая формула обычно получается экспериментальным путем, все последующие описания структуры и ее свойств могут быть получены расчетными или полуэмпирическими методами. Биологическая активность тестируемого соединения связывается со структурой или ее свойствами на основе статистических подходов (показатели сходства определенного числа фрагментов тестируемого соединения и соединения с известной биологической активностью; регрессионные уравнения, связывающие структурные характеристики и биологическую активность и т. п.), а также на основе эвристических подходов, предполагающих наличие выявленных научных закономерностей (или гипотез), связывающих структуру и активность.
В совокупности различные способы определения связи «структура—активность» образуют один из важнейших методологических подходов для выявления биологической активности химических соединений, который в большинстве случаев осуществляется на основе применения электронно-вычислительной техники и соответствующего математического обеспечения.
Таким образом, формируется система классификации химических соединений по видам биологической активности, которая технологически включает в себя подсистемы расчетных методов классификации и экспериментальных, использующих определение физико-химических свойств соединений, их реакций с биополимерами, субклеточными структурами, клетками (включая одноклеточные организмы) и тканями, а также их действие на организм животных. Работа такой системы может быть в значительной мере автоматизирована; эксперименты на животных автоматизируются в более ограниченных масштабах.
«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков
Счастливый промокод myТoys — http://luckycoupons.ru/promokod/mytoys/