نرم افزار AlvaDESC محاسبه انواع توصیفگرهای مولکولی

نرم افزار AlvaDESC یک نرم افزار شیمی برای محاسبه انواع گسترده‌ای از توصیف‌گرهای مولکولی و تعدادی از اثرانگشت‌های مولکولی محصول شرکت alvascience می‌باشد. این نرم افزار قادر است بیش از 5000 توصیف‌گر را مستقل از اطلاعات سه‌بعدی مانند تشکیلی، توپولوژی، فارماکوفور محاسبه کند. این شامل شاخص‌های ETA و Atom-type E-state به همراه گروه‌های عملکردی و شمارنده‌های قطعه نیز می‌شود. به علاوه، AlvaDESC تعداد گسترده‌ای از توصیف‌گرهای سه‌بعدی مانند 3D-autocorrelation، Weighted Holistic Invariant Molecular descriptors (WHIM) و GETAWAY پیاده‌سازی می‌کند. در صورت نیاز، می‌تواند بارهای جزئی با استفاده از روش “Partial Equalization of Orbital Electronegativity” (PEOE) Gasteiger را محاسبه کند.

 AlvaDESC محاسبه ویژگی‌های فیزیکوشیمی مبتنی بر مدل مانند شاخص انکسار مولار، مساحت سطح پلار توپولوژیکی (TPSA)، تخمین حجم مولکولی، سه مدل LogP (Moriguchi، Ghose-Chippen و Wildmann-Crippen ضریب تقسیم اکتانول-آب)، مدل توافقی LogP (LOGPcons) و مدل حلالیت LogS آبی (ESOL) را ارائه می‌دهد. به منظور به‌دست آوردن تخمین کمّی از دسترس‌پذیری ترکیبات مولکولی، امتیاز دسترس‌پذیری ترکیبات شبه دارویی (SAscore) نیز در AlvaDESC گنجانده شده است.

بیشتر بخوانید: نرم افزار AIM 19 محاسبات شیمی کوانتومی

فهرست قابل‌توجهی از هشدارهای شبه دارویی و لید-لایک شامل نمایه هشدار لیپینسکی معروف وجود دارد. با توجه به اهمیت شباهت به دارو در انتخاب ترکیبات در مراحل اولیه کشف دارو، محاسبه تخمین کمّی از شباهت به دارو (QED) نیز در AlvaDESC جای می‌گیرد.

یکی از ویژگی‌های نوآورانه برجسته AlvaDESC قابلیت کنترل ساختارهای مولکولی به صورت همگرا و غیرهمگرا، از جمله ساختارهای نمک و مایعات یونیک، است. تمام الگوریتم‌های محاسبه توصیف‌گرهای مولکولی در AlvaDESC از روش‌های نظری مختلف برای محاسبه توصیف‌گرهای مولکولی در این نوع ساختارها استفاده می‌کنند.

قابلیت های AlvaDESC

• محاسبه بیش از 5000 توصیف‌گر مولکولی.
• تخمین ویژگی‌ها و شاخص‌های فیزیکی و شیمیایی.
• ارزیابی قابلیت دسترسی سنتزی.
• هشدارهای شبه دارویی و لید-لایک.
• محاسبه اثرانگشت‌های مولکولی مانند MACCS166، ECFP و PFP.
• پشتیبانی از ساختارهای مولکولی غیر تمام متصل مانند نمک‌ها و مایعات یونیک.
• ابزارهای کاوش داده مولکولی شامل تأیید ساختار مولکول، نمایش و فیلتر کردن ساختار، تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) و t-SNE.
• ابزارهای کاهش متغیر برای مدیریت حجم زیاد توصیف‌گرها.

AlvaDESC محاسبه اثرانگشت MACCS166، اثرانگشت اتصال گسترده (ECFP) و اثرانگشت مسیر (PFP) را انجام می‌دهد و امکان سفارشی‌سازی و محاسبه اثرانگشت‌های مولکولی پرکاربرد تراکنشی را می‌دهد. محاسبه اثرانگشت‌های تراکنشی نه تنها به رابطه با اندازه اثرانگشت، نوع قطعه و ابعاد ویژگی اشاره دارد، بلکه با تعیین پارامترهای اتم و پیوند که در شناسایی قطعات مورد نظر (مثلاً نوع اتم، آروماتیسم، تعداد اتم‌های هیدروژن متصل شده، اتصالات) لحاظ می‌شوند، تنظیم می‌شود. AlvaDESC قطعات شناسایی شده در هنگام محاسبه اثرانگشت را به صورت رشته‌های SMARTS (SMARTS یک نمادگذاری خطی توسعه یافته توسط سیستم اطلاعات شیمیایی Daylight برای نمایش زیرساختارهای مولکولی) ارائه می‌دهد.

یکی از ویژگی‌های نوآورانه برجسته AlvaDESC توانایی کنترل ساختارهای مولکولی به‌صورت تمام متصل و غیر تمام متصل از جمله نمک‌ها و مایعات یونیک است. تمام الگوریتم‌های محاسبه توصیف‌گرهای مولکولی در AlvaDESC به روش‌های نظری مختلفی برای محاسبه توصیف‌گرهای مولکولی در چنین ساختارها پیش می‌روند.

AlvaDESC ابزارهای مختلفی برای انجام اکتشاف اولیه از مجموعه داده مولکولی‌تان فراهم می‌کند:

• تأیید ساختار مولکول با استفاده از خدمات PubChem
• نمایش و فیلتر کردن ساختار مولکول
• تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA)، t-SNE و تحلیل همبستگی

با توجه به توانایی محاسبه تعداد زیادی توصیف‌گر مولکولی، AlvaDESC ابزارهای کاهش متغیر را ارائه می‌دهد، از جمله روش سریع V-WSP (روش کاهش متغیر از طراحی‌های پرفضا).

برای مشاهده اطلاعات کامل نرم افزار AlvaDESC جهت محاسبه انواع توصیفگرهای مولکولی به اینجا مراجعه کنید.

در ادامه عکس هایی از محیط نرم افزار AlvaDESC نشان خواهیم داد.