后叶催产素的定量构效关系研究

基于氨基酸物化性质的描述子矢量VHSE, 对21个后叶催产素类似物进行结构表征. 经逐步回归与偏最小二乘相结合的变量筛选技术, 根据模型的外部预测结果, 筛选得到一个最优的9变量组合. 应用该变量组合对21个后叶催产素类似物的促宫缩活性进行偏最小二乘建模, 模型复相关系数R2为92.6%, 留一法和留组法交互验证Q2分别为78.3%和79.4%. 结果表明, 后叶催产素的促宫缩活性主要与第3号氨基酸残基的疏水性、立体结构和电性性质以及第8号氨基酸残基的电性特征密切相关.     

氨基酸描述子VHSEH用于多肽定量序效建模研究

从20 种天然氨基酸的171个物化性质出发, 按照疏水、立体和电性特征及氢键贡献将其分类后, 分别进行主成分分析, 得到一个新描述子VHSEH(Principal component score vector of hydrophobic, steric, electronic properties and, hydrogen bonds contributions). 对后叶催产素的结构进行了表征, 并以偏最小二乘法及D-优化划分样本建立了PLS定量序效关系模型, 得到复相关系数R2分别为 0.958 和 0.957, Q2分别为0.903和0.845, 约高于VHSE描述子模型值; 对抗菌肽进行了结构表征, 建立了PLS和OSC-PLS模型, 其R2分别为0.84和 0.995, Q2分别为0.546和0.926, 较SZOTT描述子结果好; 对58 个血管紧张素转化酶抑制剂进行QSAM研究, 得到R2, Q2及RMS分别为0.877, 0.838和0.361. 研究结果表明, VHSEH 描述子信息量大, 物化意义明确, 结果更易解释.     

氨基酸结构描述子矢量VHSE及其在肽QSAR中的应用

从20种天然氨基酸的50个物化性质出发，按照疏水、立体和电性特征将其分类后分别进行主成分分析，并将产生的得分矢量即VHSE(principal component score vector of hydrophilicity,steric，and electronic properties)作为氨基酸结构描述子用于肽的定量构效关系研究。与已有方法相比，VHSE描述子具有物化意义明确、结果更易解释等特点。应用该描述子并结合逐步回归变量筛选和偏最小二乘建模方法，在对苦味二肽和血管舒缓激肽促进剂等体系的定量构效关系研究中，均取得了优于已有文献的结果。     

氨基酸描述子SZOTT用于多肽定量序效建模研究

在相关研究的基础上, 提出一新的氨基酸描述子SZOTT, 该描述子所含信息量大, 且操作简便. 将其用于两类肽体系序列表征, 用偏最小二乘和正交信号纠正-偏最小二乘建模, 获得较好的建模结果.     

支持向量机用于多氯代萘毒性的定量构效研究

用偏最小二乘法(PLS)和留一交叉验证从90多个量子化学参数中筛选出极化率、分子量、部分原子上的净电荷、静电势等作为描述符,应用支持向量机(SVM)对20个多氯代萘同系物的三组毒性数据分别建立了定量构效关系模型.所得模型的交叉验证相关系数的平方分别为0.805、0.890、0.936.并将偏最小二乘法建模所得结果与之进行比较,结果表明,SVM预报能力优于PLS.     

一种新的氨基酸描述子及其在肽QSAR中的应用

从天然氨基酸的25个结构与拓扑变量中经主成分分析得到一种新的氨基酸描述子——VSTV （principal component scores vector of structural and topological variables）.应用该描述子对以下3个体系,即血管紧张素转化酶抑制剂（2肽）、抗菌18肽和促凝血酶原激酶抑制剂（6～12肽）进行分子结构参数化表达,并在此基础上通过偏最小二乘回归(PLSR)建立定量构效关系(QSAR)模型,取得了优于文献的结果.模型的复相关系数（R2）和交互检验复相关系数（Q2）分别为0.789, 0.767; 0.996, 0.879; 0.981, 0.480.     

用数值遗传算法改进非线性PLS法进行构效关系研究

将数值遗传算法同非线性ＰＬＳ结合，改进和完善了非线性ＰＬＳ，推导了指数，对数，倒数和Ｓｉｇｍｏｉｄ函数的公式，构造了可以处理多种非线性函数关系的算法，可用于解决复杂的结构与性能相互关系。     

用自适应偏最小二乘回归为药物定量构效关系建模

提出了一种自适应偏最小二乘回归（APLSR）方法。对于指定的预测对象，APLSR将根据样本在结构参数空间中的分布，分析它们对预测对象的预报能力，自适应地为各个样本分配权值，并从样本数据中提取和选用PLS成分，从而实施自适应加权PLSR，以获得预报性能良好的模型，作者将APLSR应用于含硫苯衍生物的QSAR建模，取得了令人满意的效果。     

HCV复制抑制剂的定量构效关系的研究

选用60个结构多样的HCV复制抑制剂分子作为数据集,随机选择其中46个分子作为训练集,剩余14个分子作为验证集.采用多元线性回归(MLR)和主成分分析(PCA)方法对每个分子的646个理化和结构参数进行了线性回归分析,并分别建立各自的最优模型.结果表明MLR中的逐步和向前法所建模型最佳,模型结果为:训练集R2=0.827,验证集R2=0.850,模型能够直观地反映影响化合物活性的主要因素.该模型将有助于筛选和开发新的HCV复制抑制.     

HLA-A*0201限制性CTL表位定量结构与活性研究

采用VHSE氨基酸结构描述子表征HLA-A*0201限制性表位结构, 以遗传算法和偏最小二乘相结合(GA-PLS)对102个训练集进行定量构效关系建模. 剔除3个异常样本后, 据候选模型交互检验及50个外部测试集预测结果, 筛选得到最优偏最小二乘模型(A＝2), 其R², Q²和 分别为0.755, 0.621和0.680. 构效研究显示: CTL表位活性主要与1, 2, 7, 8, 9位氨基酸残基疏水、1, 2位立体及6位残基电性等性质密切相关.     

一种基于遗传算法的肽/蛋白质结合模式虚拟筛选建模技术

“合理”QSAR模型是指在了解配体与受体相互作用模式的前提下建立定量构效关系, 这样避开了传统做法仅仅依靠样本集分子自身信息来构建预测模型的诸多弊端. 本文将此思想应用于肽/蛋白质亲和活性的研究当中, 借助于遗传算法作为虚拟受体结合靶点及相互作用模式的筛选手段得到了一种新的建模技术: 肽/蛋白质结合模式遗传虚拟筛选(genetic virtual screening of combinative mode for peptide/protein, GVSC). 该法成功解决了“合理”QSAR研究中的难题, 即大多数情况下受体结构未知而难以了解配基与之发生的结合方式. 分别使用58个血管紧张素转化酶, 18个Camel抗体蛋白cAb-lys3双位点突变残基对GVSC加以检验, 其结果表明GVSC能够较好地阐明配基与受体之间的作用机理, 并能得到优于传统方法的QSAR模型.     

一种新三维描述子用于Nevirapine类抗艾滋病药物定量构效关系的研究

运用三维全息原子场作用矢量(3D-HoVAIF)对33个Nevirapine类抗艾滋病药物进行了定量构效关系(QSAR)研究。采用偏最小二乘回归(PLSR)建立定量构效关系模型,同时采用内部及外部双重验证的方法对所得模型稳定性能进行深入分析和检验,所建模型的复相关系数(Rcum2)、留一法(LOO)交互校验(CV)复相关系数(Qcum2)和外部样本校验复相关系数(Qext2)分别为0·835、0·530和0·518。结果表明,3D-HoVAIF能较好表征Nevirapine类抗艾滋病药物分子结构信息,且所建模型具有较好稳定性能和预测能力。     

Artificial Neural Networks Applied to the Quantitative Structure-Activity Relationship Study of Para-substituted Phenols

The artificial neural network (ANN) model with back-propagation of error is used to study the quantitative structure-activity relationship of para-substituted phenol derivatives between the biological activity and the physicochemical property parameters. Network parameters are optimized, and an empirical rule for dynamically adjusting the network's learning rate is proposed to improve the network's performance. The results showthat the three-layer ANN model gives satisfactory performance, with f(x)=1/(1+exp(-x)) as the network node's input-output transformation function and the number of hidden nodes 10. The network gives the mean square error (rose) of 0.036 when predicting the biological activity of 26 para-substituted phenol derivatives. This result compares favourably with that obtained by the conventional methods.     

具有除草活性的吡唑啉并四嗪酮衍生物的设计、合成与定量构效关系的研究

设计合成了一系列未见文献报道的4-乙氧羰基-1,7-二氢-1-取代苯基-5-(未)取代吡唑啉[5,1-d][1,2,3,5]四嗪-7-酮衍生物, 其结构均经过¹H NMR、IR和元素分析表征. 生测结果显示, 与已报道的化合物相比, 它们表现出较好的除草活性. 定量的结构与活性关系研究表明, 它们的除草活性与取代基的立体效应参数和疏水性参数呈现很好的相关性, 相关系数r大于0.8. 当作用对象为油菜时, 化合物的活性可能主要与取代基R¹的摩尔分子折射和取代基R²的疏水性参数有关. 当取代基R¹的摩尔分子折射参数为1.452时, 相应化合物可能具有对油菜最高的除草活性; 当作用对象为稗草时, 化合物的活性主要与取代基R²疏水性参数和Taft (Es)参数有关.     

GPR40 受体苯丙酸类激动剂三维定量构效关系研究

苯丙酸类化合物是G蛋白偶联受体40(GPR40)潜在的生物活性药物。本文基于比较分子力场分析法(Co MFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA),分别建立了40个已知活性的GPR40受体苯丙酸类激动剂的三维定量构效关系(3D-QSAR)模型,研究该类激动剂与生物活性之间的关系。CoMFA和CoMSIA模型的交叉验证系数(q~2)分别为0. 527和0. 500,拟合验证系数(r~2)分别为0. 901和0. 860,两个3D-QSAR模型预测值与实验值基本一致,表明模型具有良好的可信度和预测能力。根据两个3D-QSAR模型提供的立体场、静电场、疏水场、氢键供体场和氢键受体场所提供的信息提出优化该类抑制剂结构的药物设计思路,为指导设计更高活性的GPR40激动剂以及GRR40新分子激动活性的预测提供理论依据。     

苯乙酮肟醚类化合物的合成及基于定量构效关系研究的分子设计

由于肟醚结构的特殊性质, 因而很多农药和医药化合物中包含该结构. 介绍苯乙酮肟醚类化合物的合成、瓜类白粉病抑制活性的定量构效关系(QSAR)研究以及基于QSAR研究结果的新化合物设计、合成和生测, 尝试了农药先导合理设计流程在具有瓜类白粉病抑制活性的苯乙酮肟醚类化合物设计中的应用. 初步的结果显示, 介绍的工作模式既充分利用了原来的工作基础, 又降低了失败的风险、污染和成本.