На правах рукописи

На правах рукописи На правах рукописи

cdn.scipeople.com
from cdn.scipeople.com More from this publisher
19.11.2014 Views

вии с тем, по каким причинам этот атом выделен; 2) при генерации фрагментных дескрипторов каждая такая метка рассматривается как отдельный псевдоатом с именем, соответствующем символу метки; 3) при построении уравнений «структура-свойство» должна иметься возможность включать в модели только те дескрипторы, которые содержат такой псевдоатом. Мы предлагаем использовать фрагментные дескрипторы с “выделенными” атомами для моделирования широкого круга свойств: (1) при расчете локальных характеристик молекул, таких, например, как химические сдвиги в спектрах ЯМР либо кислотно-основные свойства определенных атомов в молекулах; (2) при прогнозировании биологической активности для однородных выборок соединений, содержащих общий фрагмент с анкерными атомами, к которым присоединены заместители; (3) для прогнозирования кинетических параметров химических реакций одного типа; (4) при прогнозировании физических свойств полимеров (за счет добавления специальных меток к атомам, принадлежащим основной цепи полимера); (5) для прогнозирования свойств, обусловленных образованием супрамолекулярных комплексов (за счет добавления специфических меток, указывающих на роль атомов в супрамолекулярном взаимодействии); (6) для учета стереохимической информации (путем добавления меток S и R либо D и L к стереохимическим центрам, а также E и Z к атомам, связанным двойной связью). В каждом случае предлагаемый прием обеспечивает использование в построении моделей наиболее важных по смыслу фрагментных дескрипторов. Таким образом, использование фрагментных дескрипторов с «выделенными» атомами позволяет значительно расширить сферу применения фрагментного подхода в поиске количественных соотношений «структура-свойство», а также снять некоторые ограничения, которые ранее были свойственны фрагментным дескрипторам. Применение таких дескрипторов нами проиллюстрировано на примерах моделирования: (1) химических сдвигов в 31 P ЯМР спектрах производных монофосфинов, (2) способности аналогов 1-[(2-гидроксиэтокси)-метил]– 6(фенилтио)тимина (HEPT) к ингибировать обратную транскриптазу вируса ВИЧ-1 и (3) констант скорости гидролиза эфиров карбоновых кислот. Еще один 184

пример использования такого вида фрагментных дескрипторов для прогнозирования констант ионизации рассмотрен в подразделе 7.1.2. Расчет фрагментных дескрипторов c “выделенными” атомами и построение QSAR/QSPR-моделей методами быстрой пошаговой множественной линейной регрессии (БПМЛР) и трехслойной нейросети обратного распространения (ИНС) осуществляли с помощью программного комплекса NASAWIN (см. раздел 8.2). 5.3.1. Прогнозирование химических сдвигов в 31 P ЯМР спектрах замещенных монофосфинов Для построения QSPR-моделей химических сдвигов в 31 Р ЯМР спектрах замещенных монофосфинов мы использовали базу данных, включающую 291 фосфинов PH 3-n R n , в том числе 29 первичных, 38 вторичных и 224 третичных с различными заместителями [395]. Разброс в экспериментальных значениях прогнозируемого параметра составил от -183 до +61 ppm. Известно, что величины химических сдвигов зависят от степени экранирования ядер атомов электронным облаком, плотность которого зависит от характера присоединенных к этим атомам заместителей. Поэтому представлялось целесообразным использование дескрипторов, описывающих электронное и пространственное влияние этих заместителей. В качестве таковых были выбраны дескрипторы, основанные на числе вхождения в структуру фрагментов, содержащих от 4 до 10 неводородных атомов и включающих атом Р, маркированный меткой “а”. Лучшая из серии полученных нами БПМЛР и ИНС комбинированных моделей модель БПМЛР имеет следующие характеристики прогнозирующей способности: Q 2 DCV = 0.8298, RMSE DCV = 0.5679 ppm, MAE DCV = 6.1 ppm. Диаграмма разброса для нее приведена на Рис. 37. 185

пример использования такого вида фрагментных дескрипторов для<br />

прогнозирования констант ионизации рассмотрен в подразделе 7.1.2.<br />

Расчет фрагментных дескрипторов c “выделенными” атомами и<br />

построение QSAR/QSPR-моделей методами быстрой пошаговой<br />

множественной линейной регрессии (БПМЛР) и трехслойной нейросети<br />

обратного распространения (ИНС) осуществляли с помощью программного<br />

комплекса NASAWIN (см. раздел 8.2).<br />

5.3.1. Прогнозирование химических сдвигов в 31 P ЯМР спектрах замещенных<br />

монофосфинов<br />

Для построения QSPR-моделей химических сдвигов в 31 Р ЯМР спектрах<br />

замещенных монофосфинов мы использовали базу данных, включающую 291<br />

фосфинов PH 3-n R n , в том числе 29 первичных, 38 вторичных и 224 третичных с<br />

различными заместителями [395]. Разброс в экспериментальных значениях<br />

прогнозируемого параметра составил от -183 до +61 ppm. Известно, что<br />

величины химических сдвигов зависят от степени экранирования ядер атомов<br />

электронным облаком, плотность которого зависит от характера<br />

присоединенных к этим атомам заместителей. Поэтому представлялось<br />

целесообразным использование дескрипторов, описывающих электронное и<br />

пространственное влияние этих заместителей. В качестве таковых были<br />

выбраны дескрипторы, основанные на числе вхождения в структуру<br />

фрагментов, содержащих от 4 до 10 неводородных атомов и включающих атом<br />

Р, маркированный меткой “а”. Лучшая из серии полученных нами БПМЛР и<br />

ИНС комбинированных моделей модель БПМЛР имеет следующие<br />

характеристики прогнозирующей способности: Q 2 DCV = 0.8298, RMSE DCV =<br />

0.5679 ppm, MAE DCV = 6.1 ppm. Диаграмма разброса для нее приведена на Рис.<br />

37.<br />

185

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!