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超量化合物库筛选策略–P4

DrugScience

发布于 2022-05-17 05:23:31

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具体步骤

5. 对于反应物库SMARTS的更改

注：对于SMARTS不是很熟悉，所以，我在怀疑某些SMARTS写错了，从其余地方进行查找，更新了反应物的SMARTS，放在这里。

6. 使用上述反应物对已经处理好的化学反应库进行匹配

6.1 首先枚举一下共有多少种可能反应

import rdkit
from rdkit import Chem
from rdkit.Chem import AllChem
from itertools import combinations,permutations
# 反应物
reactants= ['C(=O)[O;H,-]','[CH;D2;!$(C-[!#6;!#1])]=O','[CX4][Cl,Br,I]','[R][Cl,Br,I]','[N;H2;D1;$(N-!@[#6]);!$(N-C=[O,N,S])]','[N;H1;D2;$(N(-[#6])-[#6]);!$(N-C=[O,N,S])]']
# 反应物两两配对，这步代码后来感觉没什么用
reactants_c = list(combinations(reactants,2))

注：

可产生的化学反应应该有15种，和我原来所预计的36种有所不同，不应该是直接6*6，更新一下
那么可以获取的潜在化合物最多会有5607510852，简为56亿
额，那我可能当时6*6搞错了，后面的计算还是按照正确的来计算的

 ('C(=O)[O;H,-]', '[CH;D2;!$(C-[!#6;!#1])]=O'),
 ('C(=O)[O;H,-]', '[CX4][Cl,Br,I]'),
 ('C(=O)[O;H,-]', '[R][Cl,Br,I]'),
 ('C(=O)[O;H,-]', '[N;H2;D1;$(N-!@[#6]);!$(N-C=[O,N,S])]'),
 ('C(=O)[O;H,-]', '[N;H1;D2;$(N(-[#6])-[#6]);!$(N-C=[O,N,S])]'),
 ('[CH;D2;!$(C-[!#6;!#1])]=O', '[CX4][Cl,Br,I]'),
 ('[CH;D2;!$(C-[!#6;!#1])]=O', '[R][Cl,Br,I]'),
 ('[CH;D2;!$(C-[!#6;!#1])]=O', '[N;H2;D1;$(N-!@[#6]);!$(N-C=[O,N,S])]'),
 ('[CH;D2;!$(C-[!#6;!#1])]=O', '[N;H1;D2;$(N(-[#6])-[#6]);!$(N-C=[O,N,S])]'),
 ('[CX4][Cl,Br,I]', '[R][Cl,Br,I]'),
 ('[CX4][Cl,Br,I]', '[N;H2;D1;$(N-!@[#6]);!$(N-C=[O,N,S])]'),
 ('[CX4][Cl,Br,I]', '[N;H1;D2;$(N(-[#6])-[#6]);!$(N-C=[O,N,S])]'),
 ('[R][Cl,Br,I]', '[N;H2;D1;$(N-!@[#6]);!$(N-C=[O,N,S])]'),
 ('[R][Cl,Br,I]', '[N;H1;D2;$(N(-[#6])-[#6]);!$(N-C=[O,N,S])]'),
 ('[N;H2;D1;$(N-!@[#6]);!$(N-C=[O,N,S])]','[N;H1;D2;$(N(-[#6])-[#6]);!$(N-C=[O,N,S])]')

6.2 对每个反应都对这些反应物进行匹配

import rdkit
from rdkit import Chem
from rdkit.Chem import AllChem
from itertools import combinations,permutations
# 反应物
reactants= ['C(=O)[O;H,-]','[CH;D2;!$(C-[!#6;!#1])]=O','[CX4][Cl,Br,I]','[R][Cl,Br,I]','[N;H2;D1;$(N-!@[#6]);!$(N-C=[O,N,S])]','[N;H1;D2;$(N(-[#6])-[#6]);!$(N-C=[O,N,S])]']
reactants_m= [Chem.MolFromSmarts(i) for i in reactants]
# 反应物两两配对，这步代码后来感觉没什么用
reactants_c = list(combinations(reactants,2))
# 上面已经拿到了接近于1+1=2的一些合成反应，现在，我们尝试来使用reactant_l_2中合成反应来匹配一下这些反应物
reactant_l_3 = []
for i in reactant_l_2:
    #print(i)
    reactant_1=i.split('>')[0].split('.')[0]
    reactant_2=i.split('>')[0].split('.')[1]
    reactant_1_mol = Chem.MolFromSmarts(reactant_1)
    reactant_2_mol = Chem.MolFromSmarts(reactant_2)
    for x in range(len(reactants_m)):
        for y in range(len(reactants_m)):
            if x != y:
                try:
                    if reactant_1_mol.HasSubstructMatch(reactants_m[x]) and reactant_2_mol.HasSubstructMatch(reactants_m[y]):
                        reactant_l_3.append(i)
                except: pass
reactant_l_3 = list(set(reactant_l_3))
# 去除重复之后为235种反应，明天看看，有多少种可以真实反应

参考

[1] Saldivar-Gonzalez F I , CSH García, Medina-Franco J L . Chemoinformatics-based enumeration of chemical libraries: a tutorial[J]. Journal of Cheminformatics, 2020, 12(1):64. [2] https://github.com/rdkit/rdkit/blob/master/Data/Functional_Group_Hierarchy.txt [3] https://application.wiley-vch.de/contents/jc_2452/2008/f700139_s.pdf [4] https://www.oecd.org/env/ehs/risk-assessment/Tutorial_3_Automated_workflow_for_ecotoxicity.pdf [5] https://www.chem.uzh.ch/zerbe/MedChem/Medicinal_Chemistry.pdf

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原始发表：2022-04-22，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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