ACD/Labs termékek

ACD/Percepta platform - Fizikai-kémiai jellemzők

• ACD/Labs Percepta Predictors
• ACD/Labs Percepta Profilers
• ACD/Percepta Batch
• ACD/Structure Design Engine

ACD/Structure Design Engine

Molekulák optimalizálása fizikai-kémiai, ADME- és toxicitási tulajdonságaik alapján

A gyógyszerkutatásban a számítógépes modellezési eljárások nagymértékben elősegítik a kutatás várható sikerességét, és jelentősen csökkentik a szükséges költségeket és a folyamat időigényét. A molekulák optimalizálása jobb biohasznosulást, megnövekedett oldhatóságot és még számos más előnyös változást eredményezhet a molekulánál, amelyek megnövelik annak a valószínűségét, hogy megfelelő gyógyszerjelöltté váljon.

Az ACD/Structure Design Engine vezérmolekulák optimalizálására szolgáló program, amely az ACD/Labs Percepta Profilers vagy az ACD/Labs Percepta Predictors felhasználásával működik. Megtervezésekor azt a célkitűzést tartották szem előtt, hogy működésével a gyakorló szintetikus kémikusok mindennapi munkáját segítse. Felhasználásával kijelölhetők a molekulaváz azon részei, ahol módosításokat célszerű végezni ahhoz, hogy az új molekula az eredetinél kedvezőbb tulajdonságprofillal rendelkezzen a kutatási célkitűzések szempontjából, s munka közben azonnali visszajelzést ad arról, hogy milyen tulajdonságváltozások várhatók az adott szerkezeti változások hatására.

A program a megadott feltételeknek megfelelően automatikusan építi fel a szerkezeti analógokat, amelyek optimális egyensúlyt tartanak a kívánt fizikai-kémiai, ADME- és toxicitási paraméterek között. A felhasználói felület azt is lehetővé teszi, hogy a létrehozott összes analóg származékra egyszerre végezzenek tulajdonságszámításokat. Mind az ACD/Labs Percepta Profilers, mind az ACD/Labs Percepta Predictors választható e célra, attól függően, hogy milyen részletességű és mélységű elemzést kívánunk végrehajtani. Az eredmények egy összefoglaló táblázatos formában megtekinthetők, elemezhetők és szűrhetők a számos rendelkezésre álló eszközzel, így a sok száz molekulát tartalmazó halmazok a szintézissel foglalkozó munkacsoportok számára is használható méretűvé csökkennek.

• Szerkezeti analógok generálása az ACD/Structure Design Engine által javasolt szubsztituens-módosításokkal. E javaslatok a felhasználó által megadott fizikai-kémiai, ADME- és toxicitási jellemzőkön alapulnak.
• A szerkezetsorozatok interaktív optimalizáló eljárás segítségével módosíthatók.
• Az ACD/Labs Percepta Profilers segítségével analógok ezrei rendezhetők sorba megadott jellemző tulajdonságaik alapján.
• Az ACD/Labs Percepta Profilers mélyebb betekintést enged a molekulák hatás-szerkezet összefüggéseibe.
• A konkrét kutatási feladat sajátosságainak megfelelő saját fragmenskönyvtárak építhetők fel.
• Retroszintetikus szabályok alkalmazásával kiválaszthatók a reális mértékű munkabefektetéssel szintetizálható fragmensek.
• Meghatározható a fizikai-kémiai tulajdonságok olyan tartománya, amelyen belül ezek egyensúlyt tartanak a kívánt ADME-jellemzőkkel.
• Azonosíthatók a molekula káros hatásokért felelős részei.

Új számítógépes lehetőségek a vezérmolekulák optimalizálásához
Az ACD/Structure Design Engine olyan analóg molekulákat hoz létre fragmenskönyvtár és a kutatók által kijelölt molekularészek alapján, amelyek megfelelnek az elvárt tulajdonság-feltételeknek, és valószínűsíthetően megfelelő jövendőbeli gyógyszermolekula-jelöltek lesznek. Ezek az analógok a rájuk kiszámított fizikai-kémiai, ADME- és toxicitási adatok alapján sorba rendezhetők, s ez után a kutatók kiválaszthatják közülük a legígéretesebb szerkezeteket.

A becsülhető vegyületjellemzők teljes listája:

PhysChem

• Vízoldhatóság
• Forráspont
  
• LogD
  
• LogP
  
• pK_a
  
• Absolv (Abraham-féle szolvatációs paraméterek)
  
• Sigma
  
• Biokoncentrációs faktor
  
• Sűrűség
  
• Szabad elfordulást engedő kötések száma
  
• Hidrogénkötés-donorok és -akceptorok száma
  
• Törésmutató
  
• Mólrefraktivitás
  
• Móltérfogat
  
• Molekulasúly
  
• Parachor
  
• Poláris felszín nagysága
  
• Polarizálhatóság
  
• Lipinsky-féle 5-ös szabály
  
• Felületi feszültség

ADME

• P-gp specifikusság
  
• Orális biohasznosulás
  
• Passzív abszorpció
  
• Átjutás a vér-agy gáton
  
• Kötődés a plazmafehérjékhez
  
• Megoszlási térfogat
  
• Citokróm P450 inhibíció
  
• Citokróm P450 szubsztrát specifikusság
  
• Citokróm P450 regioszelektivitás
  
• Maximális ajánlott napi dózis
  
• Alapvető farmakokinetikai paraméterek (AUC, cp, tmax)

Toxicity

• hERG-inhibíció
  
• Citokróm P450 inhibíció
  
• Genotoxicitás
  
• Akut toxicitás
  
• Vizes toxicitás
  
• Irritáció
  
• Endokrin rendszer károsítása
  
• Egészségügyi hatások
  
• Karcinogenitás (Impurities csomag)
  
• Klasztogenitás (Impurities csomag)
  
• DNS-károsodás (Impurities csomag)
  
• Mutagenitás (Impurities csomag)

Megfelelő tulajdonságú analóg molekulák teljes sorozatának tervezése
Az ACD/Percepta algoritmusait felhasználva újszerű, korábban számításba nem vett szerkezeti változtatások tervezhetők meg, amelyek kedvezőbb tulajdonságú molekulákat eredményeznek. A saját építésű fragmenseket tartalmazó könyvtár használata még inkább kibővíti a lehetőségek körét, és a szerkezeti módosítások és azok hatásának vizsgálatát még inkább feladatra szabottá teszi.

Reális mértékű munkabefektetéssel szintetizálható vegyületek
Az ACD/Structure Design Engine eszközeivel olyan egyéni fragmenskönyvtár építhető, amely pontosan illeszkedik a konkrét ipari célkitűzés követelményeihez. Adatbázis tartható fenn azokról a molekulákról is, amelyek a munka szempontjából érdekes funkciós csoportokat tartalmaznak, majd ez után a retroszintetikus szabályok alkalmazásával a szintézis számára elérhető szubsztituensek generálhatók.

Elkerülhető a nem megfelelő vegyületek szintetizálása
A lehetőség, hogy kiválasszuk a legcélszerűbb kutatási irányokat s a legtöbb eredménnyel kecsegtető szintéziseket részesítsük előnyben, jelentős időt, munkát és pénzt takaríthat meg a vállalatok számára. Az ACD/Structure Design Engine módot ad a kutatóknak, hogy figyelmüket a kedvező fizikai-kémiai, ADME- és toxicitási tulajdonságokkal rendelkező molekulákra összpontosítsák. A program nagy hatékonyságú eszközei és könnyen kezelhető, felhasználóbarát felülete egyszerűvé teszi az optimalizációs feladatok menetének kidolgozását, így felgyorsítja a hatékony vezérmolekulák felfedezését a gyógyszerkutatás folyamatában.

A tulajdonságbecslésen alapuló szerkezettervezés hatékonysága
Az ACD/Structure Design Engine a Profilers vagy Predictors modulokkal együtt teljes ellenőrzést biztosít a tudósoknak a vezérmolekulák optimalizálásának komplex folyamata felett; beleértve a vegyületek becsült fizikai-kémiai, ADME- és toxicitási adatok alapján végzett szűrését és elemzését.

• Gyorsan létrehozható a szerkezeti fragmensek olyan könyvtára, amely alapján a vizsgálat szempontjából jelentőséggel bíró analógok teljes sorozata megalkotható.
• Az ACD/Structure Design Engine által javasolt szerkezeti változtatások figyelembevételével olyan analógok építhetők fel, amelyek kiegyensúlyozott arányban rendelkeznek a különböző pozitív molekulatulajdonságokkal.
• A fizikai-kémiai, ADME- és toxicitási jellemzők alapján sorba rendezett molekulák közül egyszerűen kiválaszthatók a legígéretesebb gyógyszermolekula-jelöltek.
• Az ACD/Structure Design Engine lehetőséget biztosít a kutatóknak, hogy felhasználják saját tapasztalataikat és szakértelmüket a számítási modell megalkotásánál, így gyorsabban és pontosabban tudjanak a kutatás jövőbeni irányát befolyásoló lényeges szakmai döntéseket hozni.