Lista dimensional de descriptores moleculares
¿Qué es un descriptor molecular?
Valor numérico que expresa las características de la molécula en función de su estructura química.El tipo de descriptor se divide en 0-4 dimensiones dependiendo del espacio compuesto considerado al calcular el descriptor.
Lista de descriptores por número de dimensión
| Numero de dimensiones | descriptor | Ejemplo concreto |
| 0D | Descriptor de configuración Descriptor de conteo |
Peso molecular, número de enlaces Número atómico de C, H, O, N, etc. |
| 1D | Numero de fragmentos Huellas dactilares |
Número de recuento y presencia / ausencia (0 o 1) de una subestructura específica -Ch3, -OH, -nh2, -cooh -CH2-, -CH2-CH2-… etc. |
| 2D | Descriptor topológico (Índice topológico, índice de conectividad) |
Índice Balaban J, índice de Zagreb, índice de Wiener, Índice de conectividad Chi, índice de forma kappa, Bcut |
| 3D | Descriptor de geometría (Descriptor geométrico) |
Descriptores 3D-MoRSE Descriptores de WHIM Descriptores de GETAWAY Descriptores químicos cuánticos descriptores de tamaño, estérico, superficie y volumen, etc. |
| 4D | Energía de interacción | Muestreo de coordenadas 3D + conformación. Cuadrícula, CoMFA, Volsurf |
Imagen en 0-3 dimensiones
La siguiente imagen es fácil de entender.Esta es una diapositiva del laboratorio (Grupo de investigación de quimiometría y QSAR) de la Universidad de Estrasburgo, Francia.
Fuente:http://infochim.u-strasbg.fr/CS3/program/material/Todeschini.pdf
Descriptor 0D
Los descriptores moleculares de 0D también se denominan descriptores constitucionales y descriptores de recuento.
Incluyendo el peso molecular, el recuento de ciertos átomos en la molécula (C, H, O, N, halógeno, el número de anillos, el número total de átomos pesados, etc.), el número de enlaces rotativos, el número de 2 (o 3) dobles enlaces, etc. Los valores se pueden obtener de la fórmula molecular.
Descriptor 1D
Un grupo de descriptores que cuentan subestructuras y grupos funcionales específicos (= número de fragmentos) y expresan su presencia o ausencia por 0 y 1 (= huella dactilar).
Los grupos funcionales diana y las estructuras parciales incluyen carbonos primarios, secundarios y terciarios, carbonos terminales e internos, grupos hidroxi, grupos amino, grupos amida, grupos imino, ácidos carboxílicos, tioles, anillos de benceno, anillos aromáticos, etc.
El número de átomos donantes y aceptores de enlaces de hidrógeno y los valores de las propiedades físicas, como varios LogP (AlogP, ClogP, SlogP, XlogP, etc.) también se incluyen en el descriptor unidimensional.
Descriptor 2D
Un descriptor bidimensional incluye un descriptor topológico.También se denomina índice topológico o índice de conectividad.El profesor Haruo Hosoya, profesor emérito de la Universidad de Ochanomizu, es conocido como el inventor.
Un compuesto descriptor topológico es un valor calculado como invariante de un compuesto como una estructura gráfica y su gráfico molecular.
Ejemplo:
Índice de Wiener: suma de las distancias más cortas entre ciertos átomos en una molécula
Área de superficie polar topológica (TPSA): el área de la parte polar de la superficie molecular. Un cálculo aproximado de alta velocidad de PSA que requiere una estructura tridimensional.
El cálculo aproximado de información 2D a partir de información 3D como TPSA también se denomina descriptor 2.5D, y una parte del descriptor 3D también se aplica a esto.
Descriptor 3D
El descriptor tridimensional es un valor calculado en base a la estructura tridimensional del compuesto. Se requiere una estructura 3D precisa para calcular el descriptor 3D.
Se coloca una gráfica molecular que pondera los valores calculados a partir de cálculos de química cuántica (niveles de energía HOMO / LUMO, etc.) y las coordenadas tridimensionales de x, y, z según las características de cada átomo, y el correspondiente matriz molecular Se utilizan los valores propios calculados.
Descriptor 4D
Un descriptor definido a través de la interacción con otros compuestos, como la energía de interacción. Se obtiene del método Grid, CoMFA, Volsurf, etc.
Clasificación dimensional de descriptores
この記述子の次元は英語版wikiで0-4次元では0-3次元、RDkitやPaDEL‐descriptorでは1＆2と3次元に分類されており、分類の仕方も様々です（Grid, CoMFA, Volsurfを3次元としているところもありました）。出典やソフトにより違いがありますが、運用上はSMILESからも計算できる0-2次元以内の記述子と立体構造情報が必要な3次元以上に大別して考えればよいのではないかと思います。
参考
・ Wiki en inglés https://en.wikipedia.org/wiki/Molecular_descriptor
・ Tema de ScienceDirect https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/molecular-descriptor
·http://infochim.u-strasbg.fr/CS3/program/material/Todeschini.pdf