一种药物分子合成路线的评价方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种药物分子合成路线的评价方法，首先计算单步反应的可信度分数，再计算合成路线的可信度分数，之后对各合成路线进行分组，同组内，先将各合成路线按可信度分数高低进行排序，再利用次模函数对各合成路线进行多样性评分计算，以对合成路线进行评价；本发明专利技术不仅可用于评估单步反应的可信度，还能用于对合成路线进行评估，尤其实现了对合成路线多样性的评估；本申请提供的技术方案，兼顾了路线的可信度和多样性，不但更加正确具有普适性，同时更加符合化学家对于多样性的期望，能更加高效地从众多路线中筛选到最好的路线。更加高效地从众多路线中筛选到最好的路线。

【技术实现步骤摘要】
一种药物分子合成路线的评价方法及系统


[0001]本专利技术涉及计算机辅助药物分子设计领域，特别涉及一种药物分子合成路线的评价方法及系统。

技术介绍

[0002]现有技术中，对合成路线的评价函数往往比较局限，如公布号为CN114530208A的专利申请，其所用的指导函数仅仅判断单步反应对应的反应模板是否适用当前化合物，不但依赖反应模板，并且仅仅包含了单步反应的一些合理性，不能很好的符合化学合成路线设计的要求，其普适性差，无法实现对合成路线多样性的评估。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种药物分子合成路线的评价方法，不仅可用于评估单步反应的可信度，还能用于对合成路线进行评估，尤其实现了对合成路线多样性的评估。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了提供的药物分子合成路线的评价方法，包括：
[0005]S1，单步反应可信度分数计算：对合成路线中的各单步反应进行可信度评价，输出可信度分数；
[0006]S2，合成路线的可信度分数计算：将合成路线各单步反应的可信度分数连乘得到合成路线的可信度分数；
[0007]S3，合成路线的多样性评分计算：将合成路线根据一定条件分组，同组内按照合成路线的可信度分数从高到低排序，可信度分数最高者为本组内的第一合成路线，次高者为本组内第二合成路线，依次类推；将第一合成路线的可信度分数代入次模函数后得到的结果为x1，x1作为第一合成路线的多样性评分，将第一合成路线的可信度分数和第二合成路线的可信度分数加总后代入次模函数得到的结果作为x2，x2与x1之间的差值作为第二合成路线的多样性评分，将第一合成路线的可信度分数、第二合成路线的可信度分数和第三合成路线的可信度分数加总后代入次模函数得到的结果为x3，x3与x2之间的差值作为第三合成路线的多样性评分，依次类推得到同组内所有合成路线的多样性评分。
[0008]进一步地，所述S1包括：
[0009]S11，单步反应发生的概率计算：使用翻译模型给出单步反应能够发生的概率；
[0010]S12，惩罚系数计算：根据反应物与产物的复杂度，增加惩罚系数；
[0011]S13，将S11中的概率值与S12中惩罚系数相乘得到单步反应可信度分数。
[0012]进一步地，所述S11中，翻译模型基于贝叶斯概率估计计算给出单步反应发生的概率。
[0013]进一步地，所述S12中，将反应物和产物的分子分别转化为扩展连通性指纹，然后输入神经网络多层感知机，经所述神经网络多层感知机处理后输出分子复杂度分数；
[0014]根据反应物分子复杂度分数和产物分子复杂度分数给出惩罚系数。
[0015]进一步地，所述S3中，对合成路线分组的依据是反应中心和分子骨架。
[0016]进一步地，将合成路线前两步单步反应的反应中心和分子骨架相同的所有合成路线分为同一组。
[0017]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了提供的一种药物分子合成路线的评价系统，包括：
[0018]单步反应可信度模块，其用于评估单步反应的可信度，给出单步反应可信度分数；
[0019]路径多样性模块，其用于评估合成路线的多样性，给处合成路线的多样性评分。
[0020]进一步地，所述单步反应可信度模块包括：
[0021]单步反应发生概率计算模块，其基于贝叶斯概率估计计算得到单步反应发生的概率值；
[0022]分子复杂度评估模块，其根据反应分子和产物分子的复杂度给出惩罚系数；
[0023]可信度计算模块，其将所述单步反应发生概率计算模块得到的概率值与所述分子复杂度评估模块得到的惩罚系数相乘得到可信度分数。
[0024]进一步地，所述路径多样性模块包括：
[0025]路线分组模块，其基于各反应的反应中心和分子骨架将合成路线分组；
[0026]路线评分模块，其用于对各合成路线进行多样性评分。
[0027]进一步地，所述路线评分模块用于：
[0028]将各合成路线中各单步反应的可信度分数连乘得到合成路线的可信度分数；
[0029]同组内按照合成路线的可信度分数从高到低排序，可信度分数最高者为本组内的第一合成路线，次高者为本组内第二合成路线，依次类推；将第一合成路线的可信度分数代入次模函数后得到的结果为x1，x1作为第一合成路线的多样性评分，将第一合成路线的可信度分数和第二合成路线的可信度分数加总后代入次模函数得到的结果作为x2，x2与x1之间的差值作为第二合成路线的多样性评分，将第一合成路线的可信度分数、第二合成路线的可信度分数和第三合成路线的可信度分数加总后代入次模函数得到的结果为x3，x3与x2之间的差值作为第三合成路线的多样性评分，依次类推得到同组内所有合成路线的多样性评分。
[0030]本专利技术的有益效果在于：通过计算单步反应的可信度分数，进而计算出合成路线的可信度分数，再基于反应中心和分子骨架对各合成路线进行分组，利用次模函数对各合成路线进行多样性评分；本专利技术不仅可用于评估单步反应的可信度，还能用于对合成路线进行评估，尤其实现了对合成路线多样性的评估；本申请提供的技术方案，兼顾了路线的可信度和多样性，不但更加正确具有普适性，同时更加符合化学家对于多样性的期望，能更加高效地从众多路线中筛选到最好的路线。
具体实施方式
[0031]下面对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]实施例一
[0033]本专利技术提供的药物分子合成路线的评价方法，包括：
[0034]S1，单步反应可信度分数计算：对合成路线中的各单步反应进行可信度评价，输出可信度分数；
[0035]S2，合成路线的可信度分数计算：将合成路线各单步反应的可信度分数连乘得到合成路线的可信度分数；
[0036]S3，合成路线的多样性评分计算：将合成路线根据一定条件分组，同组内按照合成路线的可信度分数从高到低排序，可信度分数最高者为本组内的第一合成路线，次高者为本组内第二合成路线，依次类推；将第一合成路线的可信度分数代入次模函数后得到的结果为x1，x1作为第一合成路线的多样性评分，将第一合成路线的可信度分数和第二合成路线的可信度分数加总后代入次模函数得到的结果作为x2，x2与x1之间的差值作为第二合成路线的多样性评分，将第一合成路线的可信度分数、第二合成路线的可信度分数和第三合成路线的可信度分数加总后代入次模函数得到的结果为x3，x3与x2之间的差值作为第三合成路线的多样性评分，依次类推得到同组内所有合成路线的多样性评分。
[0037]本专利技术的该实施例中，首先计算出合成路线各单步反应的可信度分数，各单步反应可信度分数连乘后得到合成路线的可信度分数，但此分数并不能反应合成路线多样性的评价指标，因此，还需要做如下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种药物分子合成路线的评价方法，其特征在于，包括：S1，单步反应可信度分数计算：对合成路线中的各单步反应进行可信度评价，输出可信度分数；S2，合成路线的可信度分数计算：将合成路线各单步反应的可信度分数连乘得到合成路线的可信度分数；S3，合成路线的多样性评分计算：将合成路线根据一定条件分组，同组内按照合成路线的可信度分数从高到低排序，可信度分数最高者为本组内的第一合成路线，次高者为本组内第二合成路线，依次类推；将第一合成路线的可信度分数代入次模函数后得到的结果为x1，x1作为第一合成路线的多样性评分，将第一合成路线的可信度分数和第二合成路线的可信度分数加总后代入次模函数得到的结果作为x2，x2与x1之间的差值作为第二合成路线的多样性评分，将第一合成路线的可信度分数、第二合成路线的可信度分数和第三合成路线的可信度分数加总后代入次模函数得到的结果为x3，x3与x2之间的差值作为第三合成路线的多样性评分，依次类推得到同组内所有合成路线的多样性评分。2.如权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述S1包括：S11，单步反应发生的概率计算：使用翻译模型给出单步反应能够发生的概率；S12，惩罚系数计算：根据反应物与产物的复杂度，增加惩罚系数；S13，将S11中的概率值与S12中惩罚系数相乘得到单步反应可信度分数。3.如权利要求2所述的评价方法，其特征在于，所述S11中，翻译模型基于贝叶斯概率估计计算给出单步反应发生的概率。4.如权利要求2所述的评价方法，其特征在于，所述S12中，将反应物和产物的分子分别转化为扩展连通性指纹，然后输入神经网络多层感知机，经所述神经网络多层感知机处理后输出分子复杂度分数；根据反应物分子复杂度分数和产物分子复杂度分数给出惩罚系数。5.如权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述S3中，对合成路线分组的依据是反应中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：段永耀，马汝建，彭宣嘉，
申请(专利权)人：上海药明康德新药开发有限公司，
类型：发明
国别省市：