[發明專利]福辛普利的抗細菌應用及抗細菌活性預測和結構新穎性評價方法

在審

• 申請號: 202111293485.4
• 申請日: 2021-11-03
• 公開（公告）號: CN115376624A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 仝新;代紹興;姜辰龍;黃京飛;賴仞;李文興;李功華;梁積浩;鄭陽;楊鵬鵬
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G16C20/30
• 分類號: G16C20/30;G16C20/20;G16C20/70;G06K9/62;G06N20/10
• 代理公司: 昆明合盛知識產權代理事務所(普通合伙) 53210
• 代理人: 牛林濤

本發明公開了福辛普利的抗細菌應用及抗細菌活性預測和結構新穎性評價方法，涉及藥物技術領域，其包括對化合物的抗細菌活性進行預測以及對化合物的結構新穎性進行評價，所述對化合物的抗細菌活性進行預測具體包括以下步驟：步驟1，收集整理抗細菌活性的高通量數據形成抗細菌活性基準數據；步驟2，利用Pybel和PyDPI產生基準化合物的Daylight分子指紋特征并構建出活性預測模型。步驟3，利用模型和fmcsR預測和評估待測化合物的抗細菌活性和結構新穎性。步驟4，對高潛力的福辛普利進行實驗驗證。本發明能夠為新型抗細菌藥物的研發提供重要思路和指導，更重要的是提供了一個新型低毒的抗細菌活性化合物福辛普利(Repaglinide)以應對日益嚴重的細菌耐藥性危機。

技術領域

本發明涉及藥物技術領域，尤其涉及福辛普利的抗細菌應用及抗細菌活性預測和結構新穎性評價方法。

背景技術

抗生素是現在醫學的基石，抗生素的發現和使用拯救了無數生命。亞歷山大·弗萊明在1929年發現青霉素并用于對各種傳染病的治療，標志著抗生素時代的來臨。在1960-1970年期間，科學家研發眾多抗細菌藥物并廣泛應用于醫學上。控制細菌耐藥性的傳播，研發新型抗細菌藥物成為整個社會的共識。然而，研發新型抗細菌藥物面臨著多重困難。首先，抗生素種類在前期已被大量發掘，現在很難找到新型抗細菌藥。企業研發管線中的抗菌藥物嚴重缺乏。如何從包括巨大化學結構空間的上億化合物中發掘出新型的抗細菌活性化合物，對于抗細菌藥物研發至關重要。但是就目前而言，還沒有現成的方法和框架來實現這一目的，這仍然是一項挑戰性的工作。

福辛普利(Fosinopril)是一種血管緊張素轉換酶(ACE)抑制劑，用于治療高血壓和心力衰竭。目前，還沒有福辛普利(Fosinopril)具有抗細菌活性的報道。

其次，目前現有技術中還沒有一種可以發掘新型的抗細菌活性化合物并對這些化合物進行實驗驗證的方法。為此，我們提出一種抗細菌活性預測和結構新穎性評價方法，通過該方法系統地發掘和評價所有上市藥物的抗細菌潛力。

發明內容

(一)發明目的

有鑒于此，本發明的目的在于提出福辛普利的抗細菌應用及抗細菌活性預測和結構新穎性評價方法，以實現對化合物抗細菌活性進行預測，并對其進行結構新穎性評價。

(二)技術方案

為達到上述技術目的，本發明提供了福辛普利的抗細菌應用及抗細菌活性預測和結構新穎性評價方法：

其中，預測化合物抗細菌活性并進行結構新穎性評價的方法，具體包括對化合物的抗細菌活性進行預測以及對化合物的結構新穎性進行評價，所述對化合物的抗細菌活性進行預測具體包括以下步驟；

步驟1，對抗細菌活性和細胞毒性相關的高通量數據進行收集，對這些數據進行整理過濾和分析形成抗細菌活性基準數據庫；

步驟2，利用Pybel和PyDPI產生待預測化合物的構成描述符、拓撲描述符、分子連接、分子電荷描述符以及Daylight分子指紋特征；

步驟3，通過scikit-learn中的特征選擇模塊對步驟2中產生的特征進行選擇得到對應的待測特征；

步驟4，構建支持向量機預測模型和支持隨機森林預測模型；

步驟5，對步驟4中構建的所有模型都采用10次的5折交叉驗證方法來評估它們的分類性能；

步驟6，所述步驟5中評估后將預測性能良好的支持向量機和隨機森林預測模型組合形成抗細菌預測模型；

步驟7，通過抗細菌預測模型對所述步驟3中的待測特征進行預測，當兩種模型都預測化合物有抗細菌活性，則該化合物作為候選抗細菌化合物。