Dimensionale lijst van moleculaire descriptoren
Wat is een moleculaire descriptor?
Een numerieke waarde die de kenmerken van het molecuul uitdrukt op basis van zijn chemische structuur.Het type descriptor is onderverdeeld in 0-4 dimensies, afhankelijk van de samengestelde ruimte die in aanmerking wordt genomen bij het berekenen van de descriptor.
Beschrijvingslijst op dimensienummer
| Aantal afmetingen | descriptor | Concreet voorbeeld |
| 0D | Configuratiebeschrijving Tel descriptor |
Molecuulgewicht, aantal bindingen Atoomnummer van C, H, O, N, etc. |
| 1D | Aantal fragmenten vingerafdrukken |
Tel het aantal en de aan- / afwezigheid (0 of 1) van een specifieke onderbouw -CH3, -OH, -NH2, -COOH -CH2-, -CH2-CH2-… enz. |
| 2D | Topologische descriptor (Topologische index, Connectiviteitsindex) |
Balaban J-index, Zagreb-index, Wiener-index, Chi-connectiviteitsindex, kappa-vormindex, BUT |
| 3D | Geometrische descriptor (Geometrische descriptor) |
3D-MoRSE-descriptoren WHIM-descriptoren GETAWAY-descriptoren Kwantumchemische descriptoren grootte, sterische, oppervlakte- en volumebeschrijvingen, enz. |
| 4D | Interactie-energie | Bemonstering van 3D-coördinaten + conformatie. Grid, CoMFA, Volsurf |
Afbeelding in 0-3 afmetingen
De volgende afbeelding is gemakkelijk te begrijpen.Dit is een objectglaasje van het laboratorium (Chemometrics and QSAR Research Group) van de Universiteit van Straatsburg, Frankrijk.
bron:http://infochim.u-strasbg.fr/CS3/program/material/Todeschini.pdf
0D-descriptor
De 0D moleculaire descriptoren worden ook wel constitutionele descriptoren en tellingsdescriptoren genoemd.
Inclusief het molecuulgewicht, het aantal bepaalde atomen in het molecuul (C, H, O, N, halogeen, het aantal ringen, het totale aantal zware atomen, etc.), het aantal roteerbare bindingen, het aantal 2 (of 3) dubbele bindingen, enz. De waarden die kunnen worden verkregen uit de molecuulformule worden vermeld.
1D-descriptor
Een groep descriptoren die specifieke functionele groepen en substructuren (= aantal fragmenten) tellen en hun aan- of afwezigheid uitdrukken met 0 en 1 (= vingerafdruk).
De functionele doelgroepen en partiële structuren omvatten primaire, secundaire en tertiaire koolstofatomen, terminale en interne koolstofatomen, hydroxygroepen, aminogroepen, amidegroepen, iminogroepen, carbonzuren, thiolen, benzeenringen, aromatische ringen, enz.
Het aantal waterstofbindingdonor- en acceptoratomen en fysische eigenschapswaarden zoals verschillende LogP's (AlogP, ClogP, SlogP, XlogP, etc.) zijn ook opgenomen in de eendimensionale descriptor.
2D-descriptor
Een tweedimensionale descriptor bevat een topologische descriptor.Het wordt ook wel een topologische index of een connectiviteitsindex genoemd.Professor Haruo Hosoya, emeritus hoogleraar aan de Ochanomizu University, staat bekend als de uitvinder.
Een topologische descriptorverbinding is een waarde die wordt berekend als een invariant van een verbinding als een grafiekstructuur en zijn moleculaire grafiek.
voorbeeld:
Wiener-index: Som van de kortste afstanden tussen bepaalde atomen in een molecuul
Topologisch polair oppervlak (TPSA): het gebied van het polaire deel van het moleculaire oppervlak. Een snelle berekening van PSA die een driedimensionale structuur vereist.
De benaderende berekening van 2D-informatie uit 3D-informatie zoals TPSA wordt ook wel 2.5D-descriptor genoemd, en een deel van de 3D-descriptor is hierop ook van toepassing.
3D-descriptor
De driedimensionale descriptor is een waarde die wordt berekend op basis van de driedimensionale structuur van de verbinding. Een nauwkeurige 3D-structuur is vereist om de 3D-descriptor te berekenen.
Een moleculaire grafiek die de waarden weegt die zijn berekend op basis van kwantumchemische berekeningen (HOMO / LUMO-energieniveaus, enz.) En de driedimensionale coördinaten van x, y en z volgens de kenmerken van elk atoom, wordt geplaatst, en de overeenkomstige moleculaire matrix De berekende eigenwaarden worden gebruikt.
4D-descriptor
Een descriptor gedefinieerd door interactie met andere verbindingen, zoals interactie-energie. Het wordt verkregen uit de Grid-, CoMFA-, Volsurf-methode, enz.
Dimensionale classificatie van descriptoren
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。
referentie
・ Engelse wiki https://en.wikipedia.org/wiki/Molecular_descriptor
・ ScienceDirect-onderwerp https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/molecular-descriptor
·http://infochim.u-strasbg.fr/CS3/program/material/Todeschini.pdf