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

1、對(duì)于化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)的分析來(lái)說(shuō),化學(xué)反應(yīng)的自動(dòng)分類是十分重要的,尤其是對(duì)于代謝反應(yīng)。在這一領(lǐng)域,已經(jīng)進(jìn)行的一些研究主要基于反應(yīng)中心識(shí)別。然而,在大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù),由于無(wú)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(xué)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(gè)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(xué)反應(yīng)的MOLMAP指數(shù),對(duì)光化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)及生物代謝反應(yīng)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行了研究,具體內(nèi)容如下:
　　1.光化學(xué)反應(yīng)分類預(yù)測(cè)研究數(shù)據(jù)集來(lái)源于德國(guó)InfoChem GmbH的SPRESI數(shù)據(jù)庫(kù),共包含356個(gè)光化學(xué)反應(yīng),每一個(gè)反應(yīng)均包括兩個(gè)反應(yīng)物和一個(gè)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(xué)反應(yīng)的MOLMAP指數(shù),其中化合物的結(jié)構(gòu)由化學(xué)鍵的物理化學(xué)性質(zhì)和拓?fù)湫?/p>

3、質(zhì)所表征。通過(guò)隨機(jī)森林建立了三種類型的模型:(1)預(yù)測(cè)反應(yīng)物可能發(fā)生的反應(yīng)類型;(2)預(yù)測(cè)可能合成產(chǎn)物的反應(yīng)類型;(3)預(yù)測(cè)整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的類型。對(duì)比此前同一數(shù)據(jù)集的研究,表明改進(jìn)化學(xué)鍵的描述有助于提高 MOLMAP指數(shù)的預(yù)測(cè)能力。為了得到更穩(wěn)定和準(zhǔn)確的模型,通過(guò)weka進(jìn)行了化學(xué)鍵的物理化學(xué)性質(zhì)和拓?fù)湫再|(zhì)的變量選擇。變量選擇后,化學(xué)鍵性質(zhì)的子集用于生成MOLMAP指數(shù)。同時(shí)還進(jìn)行了被選子集性能的評(píng)價(jià)。
　　2.生物代謝反應(yīng)分類預(yù)測(cè)