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使用MolAICal计算药物化学过滤器MCFs及MCE-18描述符
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MolAICal官方地址： https://molaical.github.io 或 https://molaical.gitlab.io 1. 引言 药物化学过滤器（MCFs）的作用是剔除含有所谓 “结构警示” 的化合物。含有此类结构单元的分子要么具有不稳定或反应性基团，要么会发生生物转化，进而产生有毒代谢物或中间体。PAINS（泛测定干扰化合物）过滤器由一系列子结构过滤器组成，旨在减少筛选库中的假阳性结果、测定伪影以及非特异性生物活性分子。其设计依据是：结构中的某些片段可能会引发不良性质 —— 如反应性、螯合作用、胶体聚集形成以及染料相关效应等，这些都会干扰测定结果。由于 MCFs 和 PAINS 均涉及反应性，因此在 MolAICal 中，MCFs 的功能涵盖了 MCFs 和 PAINS 所涉及的结构。 “MCE-18”全称为 “药物化学演进，2018”，是一种原创分子描述符，用于有效评估具有药理学相关性分子的新颖性和先导化合物潜力。MCE-18 计算公式：  参数说明 AR：芳香环或杂芳香环的存在情况（0 = 不存在，1 = 存在）。 NAR：脂环或杂脂环的存在情况（0 = 不存在，1 = 存在）。 CHIRAL：手性中心的存在情况（0 = 不存在，1 = 存在）。 SPIRO：螺原子的存在情况（0 = 不存在，1 = 存在）。 sp³：sp³ 杂化碳原子的比例（范围为 0 至 1）。 Cyc：sp³ 杂化的环碳原子比例（范围为 0 至 1）。 Acyc：sp³ 杂化的非环碳原子比例（范围为 0 至 1）。 NCSPTR：复合项，计算公式为（sp³ + Cyc - Acyc）。 Q¹：归一化二次指数，用于表征结构骨架的支化程度。 如需了解更详细的 MolAICal 相关信息，请访问：https://molaical.github.io。 2. 材料 2.1. 软件要求 MolAICal：https://molaical.github.io 或 https://molaical.gitlab.io 注意：确保 MolAICal 安装正确！ 2.2. 示例文件 所有必要的教程文件可从以下网址下载： https://gitee.com/molaical/tutorials/tree/master/024-mcf_mce18 第一部分：使用 MolAICal 计算化学过滤器（MCFs） 默认情况下，还会输出一些属性用于分子的进一步评估： SMILES：输入分子的 SMILES 序列。 Valid：判断分子是否有效，值为 True（有效）或 False（无效）。 Passes filters：判断分子是否通过 MCFs 评估，值为 True（通过）或 False（未通过）。若值为 True，表明该分子通过了 MCFs 和 PAINS 过滤器。 LogP：辛醇 - 水分配系数，指物质在辛醇相中的浓度与在水相中的浓度之比。 SA Score：即合成可及性分数，用于粗略评估特定分子的合成难度（评分 10 表示难，1 表示易）。该分数由分子片段的综合贡献得出。 NP Score：即类天然产物分数，是一种贝叶斯指标，用于评估分子与天然产物所涵盖的结构空间的相似程度。 QED：即药物相似性定量估计，是一个 [0,1] 区间内的值，用于评估分子成为可行药物候选物的可能性。与 SA 分数类似，QED 中的描述符阈值在过去十年中有所变化，当前阈值可能未涵盖最新药物。 Molecular weight（MW）：化合物中原子量的总和。 从上述网址下载 “024-mcf_mce18/molecules.smi”；“molecules.smi” 可包含多个 SMILES 字符串，因此 MolAICal 可一次性为一个或多个分子计算 MCFs。请尝试以下示例： 从文件中计算 MCFs（文件可包含多行 SMILES，每行代表一个分子的 SMILES） 从文件中计算 MCFs（不输出属性，文件可包含多行 SMILES，每行代表一个分子的 SMILES） 注意：用户可选择上述任一方式计算 MCFs。如需更详细的帮助，请参考 MolAICal 手册。 第二部分：使用 MolAICal 计算 MCE-18 对MCE-18的 值进行分析： 从实际应用场景来看，45-78 是一个相对理想的范围 对供应商化合物库（如 ChemDiv、Enamine）的分析显示： MCE-18 <45：分子结构简单、新颖性低，多为 “旧骨架”，吸引力有限； MCE-18: 45-78：新颖性足够，符合当前药物化学趋势（45-63），与制药公司近期专利化合物的结构相似性高（63−78）； MCE-18 > 78：需要手动评估靶点适应性和药物相似性，因为过度复杂可能导致开发困难。 注意：用户可选择上述任一方式计算 MCE-18。如需更详细的帮助，请参考 MolAICal 手册。 |
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