基于化合物库处理的流程化设计文献综述

开题报告内容：

1. 选题背景与意义（文献综述）

化合物库是由特定结构或功能的实体化合物及其相关信息在某种特定的标准下组成的集合，通常作为新药发现或者细胞诱导的工具来使用，帮助科学家找到新药研发的苗头化合物或者细胞特定功能的实现者。

虚拟筛选(Virtual Screening ,VS)即利用计算机辅助药物设计的手段，针对特定的疾病或靶标，从小分子数据库中，搜寻并筛选出具备潜在的可与生物靶标结合或符合构效关系模型的分子，可加速潜在先到化合物的发现过程，从而减少后续生物水平活性筛选的工作量，同时增加了药物筛选的准确率及新药开发效率、实现合理药物设计。

高通量药物筛选在现代药物研发中发挥着举足轻重的作用，然而，该方法存在成本高、效率低、阳性率低等难以克服的缺点，无法应对现代药物研发的需要。随着计算机计算能力的大幅提升和药物设计算法的发展，计算机辅助虚拟筛选得到广泛应用，该策略既降低了发现活性先导化合物的成本，又避免了盲目筛选。Pipeline Pilot是业界领先的基于流程化的计算模拟及信息管理平台，Pipeline Pilot能够让研究人员用更方便和 更有效的方式来整合并应用那些复杂难学的计算模拟和信息管理工具；Pipeline Pilot作为实验科学与理论计算沟通的桥梁，能够让实验科学家用更简洁和更友好的方式了解、掌握并应用理论与模拟计算的最新成果；还能够能够更方便和更快速的管理、整合、挖掘和分析各类信息资源，来帮助研究人员进行研究创新、科学 决策和科学管理。

1. 拟解决的问题

众所周知，药物筛选是发现药物先到化合物的重要途径，而好的化合物库则是药物筛选的重要途径。一些特色化合物库以其自身的性质为特点为广大药物研发科学家提供了针对性很强的研究工具，特别是片段库，其合理使用可以大大提高药物筛选的结构覆盖范围，可用作基于片段筛选，科研人员可以根据其研究目标和方法进行单独选择，构建合适的片段大小和组成。通过运用Pipeline Pilot进行流程化设计，整合小分子化合物的结构数据，自动化筛选出片段库，为后期药物设计奠定基础。

1. 研究方法及研究步骤
2. 常规化合物库的收集

小分子化合物的收集可从6个常用的小分子化合物公司的官方网站上下载小分子化合物库(ChemBridge、ChemDiv、InterBioScreen、LifeChemi-cals、Specs和Vitas-m)。其中ChemBridge数据库包括2部分:核心库(COＲE library)与精 选库(EX-PＲESS-Pick library)，共2个SDF文件。ChemDiv数据库包含3个化合物数据集:公开可用化合物集(DC)、新化合物集(NC)和创新化合物集(IC)，共6个SDF文件。InterBioScreen数据库无明确分类，共4个SDF文件。LifeChemicals数据库包含2个SDF文件。Specs包含1个SDF文件，包含7个SDF文件。

1. 文献查阅

通过阅读大量的国内外文献，根据常用的小分子化合物公司的官方网站下载小分子化合物库，总结出其特点。掌握Pipeline Pilot软件、Smarts语言、小分子化学性质，其中重点搜集类药性片段的规则、ADMET预测等有关的文献资料，选取合适的筛选条件进行设计。

1. 设计单个官能团筛选的流程

对Pipeline Pilot软件进行深入研究，同时设计出单个特定官能团查询，并结合理论对筛选效果进行分析，总结其存在的缺陷。

1. 提出设计改进并实行多个特定条件筛选的流程设计

进一步完善筛选流程，实现多条件筛选。

1. 验证出其流程筛选化合库的优势

通过大量实验，改进流程性能，实现高效的小分子化合物库的筛选，分析该化合物库的特点，提高药物筛选的准确率及新药开发效率、实现合理药物设计。