化合物的高选择性拓扑指数开发及唯一性验证
本文选题：图论指数 切入点：高选择性拓扑指数 出处：《河南大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：EAID指数是一个高选择性的拓扑指数,由许禄教授所提出。我们采用超过1400万个分子验证该指数的唯一性,未发现简并。在本论文中简并的定义为:如果两个结构不同的化合物衍生出的某个拓扑指数具有相同值,也就是说这两个分子结构不能被此指数唯一性区分,则称此两个化合物简并。前述的化合物结构包括:含碳原子数1-22的链烷烃的380多万分子,含杂原子的38万多个分子,含1-13个苯环的400多万苯环型化合物和3个实际数据库(NCI,Pubchem,STocks)590多万个分子。然而,当用更大的数据集验证EAID指数唯一性时,出现了简并。在含碳原子数为23和24的2000多万分子的研究中,分别出现了5对和13对简并分子,同时,在对ZINC实际数据库的2000多万化合物分子的研究中出现了10对简并分子。这说明EAID指数对图论结构的唯一性区分仍存在不足,需要对其进一步改进。为了提高指数EAID的选择性,我们基于EAID指数提出了2-EAID指数,并采用前述共计5500多万个分子检验了2-EAID的唯一性。结果显示,只有在ZINC数据库中出现了2对简并分子,其他数据库无简并存在。很显然,与EAID相比,2-EAID指数的选择性得到了显著提高。我们尝试着探究如果将EAID指数与其他指数相结合,是否能提高指数的选择性。具体来说,我们结合Wiener指数和EAID指数衍生了新的拓扑指数,称为3-EAID。在对3-EAID指数进行唯一性测试时,我们不仅采用了2-EAID指数检验的所有数据集,还增加了2个数据集:(1)含25个碳原子的3600多万同分异构体分子;(2)含14个苯环的1500多万化合物。结果表明3-EAID指数可以完全区分所有实际数据库和虚拟数据库中的1.07多亿化合物分子。与其相对照,EAID指数对数据集(1)和(2)的验证结果分别是75和29对简并,2-EAID指数对数据集(1)和(2)的验证结果分别是15和1对简并。本文所用到的虚拟数据库源于实验室的内部程序,其中,饱和链烷烃与含杂原子分子是由我们实验室的结构生成器穷举生成的,苯环型化合物是由我们所发表的一个算法穷举所得的,实际数据库则是通过网络免费下载的。总之,根据我们的文献知识,含23-25个碳原子的链烷烃化合物穷举迄今尚属首次,而3-EAID指数是迄今为止区分能力最强的拓扑指数。截止2015年6月,在美国化学文摘服务社的世界上最大的化学数据库,注册的有机的和无机的化合物分子尚不足1亿。因此,3-EAID指数的化合物结构唯一性表征能力已具有潜在的实际应用价值,如:大型化合物数据库的管理,有机化合物结构的评价,计算机辅助药物合成。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641
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，本文编号：1574520
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