[發明專利]基于分子結構預測有機化合物的牛血清白蛋白?水分配系數的方法及模型建立方法

有效

• 申請號: 201410251455.0
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104200056B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 于海瀛;陳偉;郭婷
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: G06F19/16
• 分類號: G06F19/16;G06F19/18;G06F19/12
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司33214
• 代理人: 王從友

1.基于分子結構預測有機化合物的牛血清白蛋白-水分配系數的方法，其特征在于該方法采用以下的模型進行牛血清白蛋白-水分配系數預測：

logK_BSA/W = 0.747×logK_ow + 0.476×E_HOMO - 0.024×CCR + 0.870×q⁺ + 0.007×CSEV + 4.342；

其中，logK_ow 表示正辛醇-水分配系數，E_HOMO表示最高占據分子軌道能，CCR表示核-核排斥能， q⁺表示最正凈電荷，CSEV 表示Connolly溶劑排斥體積；

所述的模型建立的方法包括以下的步驟：

1) 首先，選擇了來自于同一個實驗室使用相同方法測定的logK_BSA/W值；整個數據集共包括75個中性有機化合物，logK_BSA/W的數值范圍為1.19~4.76，跨越3.6個數量級；

2) 根據化合物在BSA和水相之間分配機理的分析，共選擇21種分子結構描述符用于模型的構建；所述的21種分子結構描述符分別為平均分子極化率α、偶極矩μ、μ²、標準生成熱ΔH_f、總能量TE、電子能EE、核-核排斥能CCR、最低未占據分子軌道能E_LUMO、最高占據分子軌道能E_HOMO、碳原子最負凈電荷q_C^–、氫原子最正凈電荷q_H⁺、最負凈電荷q^–、最正凈電荷q⁺、COSMO面積A_cosmo、COSMO體積V_cosmo、分子量M_w、Connolly溶劑可及分子表面積CAA、Connolly分子表面積CMA、Connolly溶劑排斥體積CSEV、橢圓度O_v和正辛醇-水分配系數logK_ow；

使用MOPAC2012中的PM6算法對分子結構進行優化并計算平均分子極化率α、偶極矩μ、μ²、標準生成熱ΔH_f、總能量TE、電子能EE、核-核排斥能CCR、最低未占據分子軌道能E_LUMO、最高占據分子軌道能E_HOMO、碳原子最負凈電荷q_C^–、氫原子最正凈電荷q_H⁺、最負凈電荷q^–、最正凈電荷q⁺、COSMO面積A_cosmo和COSMO體積V_cosmo15種量子化學描述符，使用ChemOffice 2010和EPI Suite分別計算分子量M_w、Connolly溶劑可及分子表面積CAA、Connolly分子表面積CMA、Connolly溶劑排斥體積CSEV、橢圓度O_v和正辛醇-水分配系數logK_ow 6種性質參數；

3) 采用多元線性回歸MLR方法中的逐步回歸理論建立模型，具體過程由SPSS 17.0執行；使用相關系數的平方r²和均方根誤差rms作為統計學指標表征模型的擬合性能，使用預測相關系數的平方q²表征模型的預測性能；

經MLR分析得到的最優模型為：

logK_BSA/W = 0.747×logK_ow + 0.476×E_HOMO - 0.024×CCR + 0.870×q⁺ + 0.007×CSEV + 4.342；

其中，logK_ow 表示正辛醇-水分配系數,E_HOMO表示最高占據分子軌道能，CCR表示核-核排斥能，q⁺表示最正凈電荷，CSEV 表示Connolly溶劑排斥體積。

2.根據權利要求1所述的基于分子結構預測有機化合物的牛血清白蛋白-水分配系數的方法，其特征在于：有機化合物包括烷烴、烯烴、鹵代烴、醇、苯酚、醚、酮、苯胺、脂肪胺、硝基化合物、多環芳烴、雜環化合物和苯的衍生物。