分子映射指數(shù)在化學反應(yīng)分類預(yù)測中的應(yīng)用.pdf

1、對于化學反應(yīng)數(shù)據(jù)庫的分析來說,化學反應(yīng)的自動分類是十分重要的,尤其是對于代謝反應(yīng)。在這一領(lǐng)域,已經(jīng)進行的一些研究主要基于反應(yīng)中心識別。然而,在大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫,由于無法得到反應(yīng)中心的信息,這些方法的應(yīng)用受到了限制。
　　化學反應(yīng)的分子映射指數(shù)(MOLecular Maps of Atom-level Properties,MOLMAP)是產(chǎn)物的MOLMAP指數(shù)和反應(yīng)物的MOLMAP指數(shù)的差異。這個指數(shù)不需要預(yù)先指定反應(yīng)中心,具備能夠

2、被廣泛應(yīng)用的潛力。在本論文中,我們采用化學反應(yīng)的MOLMAP指數(shù),對光化學反應(yīng)數(shù)據(jù)及生物代謝反應(yīng)數(shù)據(jù)分別進行了研究,具體內(nèi)容如下:
　　1.光化學反應(yīng)分類預(yù)測研究數(shù)據(jù)集來源于德國InfoChem GmbH的SPRESI數(shù)據(jù)庫,共包含356個光化學反應(yīng),每一個反應(yīng)均包括兩個反應(yīng)物和一個產(chǎn)物。人為的將這些反應(yīng)分為七類。我們由反應(yīng)物和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)衍生了反應(yīng)物,產(chǎn)物和化學反應(yīng)的MOLMAP指數(shù),其中化合物的結(jié)構(gòu)由化學鍵的物理化學性質(zhì)和拓撲性

3、質(zhì)所表征。通過隨機森林建立了三種類型的模型:(1)預(yù)測反應(yīng)物可能發(fā)生的反應(yīng)類型;(2)預(yù)測可能合成產(chǎn)物的反應(yīng)類型;(3)預(yù)測整個化學反應(yīng)的類型。對比此前同一數(shù)據(jù)集的研究,表明改進化學鍵的描述有助于提高 MOLMAP指數(shù)的預(yù)測能力。為了得到更穩(wěn)定和準確的模型,通過weka進行了化學鍵的物理化學性質(zhì)和拓撲性質(zhì)的變量選擇。變量選擇后,化學鍵性質(zhì)的子集用于生成MOLMAP指數(shù)。同時還進行了被選子集性能的評價。
　　2.生物代謝反應(yīng)分類預(yù)測