Suppr超能文献

用于平行人工膜渗透实验(PAMPA)渗透率的高度预测性和可解释性模型。

Highly predictive and interpretable models for PAMPA permeability.

作者信息

Sun Hongmao, Nguyen Kimloan, Kerns Edward, Yan Zhengyin, Yu Kyeong Ri, Shah Pranav, Jadhav Ajit, Xu Xin

机构信息

National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS), National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892, USA.

National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS), National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892, USA.

出版信息

Bioorg Med Chem. 2017 Feb 1;25(3):1266-1276. doi: 10.1016/j.bmc.2016.12.049. Epub 2016 Dec 31.

Abstract

Cell membrane permeability is an important determinant for oral absorption and bioavailability of a drug molecule. An in silico model predicting drug permeability is described, which is built based on a large permeability dataset of 7488 compound entries or 5435 structurally unique molecules measured by the same lab using parallel artificial membrane permeability assay (PAMPA). On the basis of customized molecular descriptors, the support vector regression (SVR) model trained with 4071 compounds with quantitative data is able to predict the remaining 1364 compounds with the qualitative data with an area under the curve of receiver operating characteristic (AUC-ROC) of 0.90. The support vector classification (SVC) model trained with half of the whole dataset comprised of both the quantitative and the qualitative data produced accurate predictions to the remaining data with the AUC-ROC of 0.88. The results suggest that the developed SVR model is highly predictive and provides medicinal chemists a useful in silico tool to facilitate design and synthesis of novel compounds with optimal drug-like properties, and thus accelerate the lead optimization in drug discovery.

摘要

细胞膜通透性是药物分子口服吸收和生物利用度的重要决定因素。本文描述了一种预测药物通透性的计算机模拟模型,该模型基于一个大型通透性数据集构建,该数据集包含7488个化合物条目或5435个结构独特的分子,这些数据由同一实验室使用平行人工膜通透性测定法(PAMPA)测得。基于定制的分子描述符,使用4071个具有定量数据的化合物训练的支持向量回归(SVR)模型能够预测其余1364个具有定性数据的化合物,其受试者工作特征曲线下面积(AUC-ROC)为0.90。使用由定量和定性数据组成的整个数据集的一半训练的支持向量分类(SVC)模型对其余数据进行了准确预测,AUC-ROC为0.88。结果表明,所开发的SVR模型具有高度预测性,为药物化学家提供了一种有用的计算机模拟工具,以促进具有最佳类药性质的新型化合物的设计和合成,从而加速药物发现中的先导优化。

相似文献

1
用于平行人工膜渗透实验(PAMPA)渗透率的高度预测性和可解释性模型。
Bioorg Med Chem. 2017 Feb 1;25(3):1266-1276. doi: 10.1016/j.bmc.2016.12.049. Epub 2016 Dec 31.
2
利用体外 ADME 数据进行先导化合物筛选:重点关注 PAMPA pH5 渗透率和口服生物利用度。
Bioorg Med Chem. 2022 Feb 15;56:116588. doi: 10.1016/j.bmc.2021.116588. Epub 2022 Jan 5.
3
使用 3D-RISM-KH 理论预测 PAMPA 渗透率:我们做到了吗?
J Comput Aided Mol Des. 2021 Feb;35(2):261-269. doi: 10.1007/s10822-020-00364-4. Epub 2021 Jan 4.
4
基于两种 QSAR 方法的计算预测 PAMPA 有效渗透率
Int J Mol Sci. 2019 Jun 28;20(13):3170. doi: 10.3390/ijms20133170.
5
基于高质量大型数据集构建的有机化合物水溶性预测模型。
Bioorg Med Chem. 2019 Jul 15;27(14):3110-3114. doi: 10.1016/j.bmc.2019.05.037. Epub 2019 May 27.
6
评价各种 PAMPA 模型,以确定最具区分度的方法来预测 BBB 通透性。
Eur J Pharm Biopharm. 2010 Mar;74(3):495-502. doi: 10.1016/j.ejpb.2010.01.003. Epub 2010 Jan 11.
7
定量构效关系在实际应用中利用计算机模拟描述符预测化合物渗透性的应用。
J Comput Aided Mol Des. 2009 May;23(5):309-19. doi: 10.1007/s10822-009-9261-8. Epub 2009 Feb 25.
9
水飞蓟(Silybum marianum(L.)Gaertn.)天然类黄酮及其衍生物的体外和计算机模拟研究的膜通透性。
Phytomedicine. 2019 Feb;53:79-85. doi: 10.1016/j.phymed.2018.09.001. Epub 2018 Sep 5.
10
基于角膜-PAMPA 的计算模型,用于预测角膜透过性。
J Pharm Biomed Anal. 2021 Sep 5;203:114218. doi: 10.1016/j.jpba.2021.114218. Epub 2021 Jun 17.

引用本文的文献

1
将一种强效的C9-取代苯基吗啉转化为代谢稳定性得到改善的MOR部分激动剂:一项体外、体内和计算机模拟研究。
ACS Chem Neurosci. 2025 Jun 4;16(11):2110-2127. doi: 10.1021/acschemneuro.5c00211. Epub 2025 May 20.
3
开发一种血脑屏障通透性预测模型,以探索神经毒性数据在风险评估中的相关性。
Front Toxicol. 2025 Apr 17;7:1535112. doi: 10.3389/ftox.2025.1535112. eCollection 2025.
5
渗透率文献数据的Meta分析显示了常用方法的可能性和局限性。
Mol Pharm. 2025 Mar 3;22(3):1293-1304. doi: 10.1021/acs.molpharmaceut.4c00975. Epub 2025 Feb 20.
6
芳基吡唑啉对β-淀粉样蛋白聚集及铁死亡/氧化细胞毒性的防护作用:阿尔茨海默病治疗方法
ACS Med Chem Lett. 2025 Jan 24;16(2):294-300. doi: 10.1021/acsmedchemlett.4c00530. eCollection 2025 Feb 13.
8
采用质量源于设计(QbD)方法开发并表征载有拉莫三嗪的牛血清白蛋白纳米粒
Drug Deliv. 2025 Dec;32(1):2460693. doi: 10.1080/10717544.2025.2460693. Epub 2025 Feb 3.
9
基于网络的帕金森病治疗药物优化:NRF2、单胺氧化酶B、氧化应激和慢性神经炎症
J Med Chem. 2025 Feb 13;68(3):3495-3517. doi: 10.1021/acs.jmedchem.4c02659. Epub 2025 Jan 16.
10
肽感知化学语言模型成功预测环肽的膜扩散
J Chem Inf Model. 2025 Jan 27;65(2):571-579. doi: 10.1021/acs.jcim.4c01441. Epub 2025 Jan 8.

本文引用的文献

1
人工膜在人体胃肠道广泛pH范围内的渗透性:实验测量与定量构效关系
Mol Inform. 2015 Jun;34(6-7):493-506. doi: 10.1002/minf.201400147. Epub 2015 Jun 18.
2
定量构效关系(QSAR)模型开发、验证及应用的最佳实践
Mol Inform. 2010 Jul 12;29(6-7):476-88. doi: 10.1002/minf.201000061. Epub 2010 Jul 6.
3
膜通透性筛选的进展:面向药物化学家的高分辨率平行人工膜渗透实验
Drug Discov Today Technol. 2004 Dec;1(4):349-55. doi: 10.1016/j.ddtec.2004.11.013.
4
测试被动膜渗透的物理模型。
J Chem Inf Model. 2012 Jun 25;52(6):1621-36. doi: 10.1021/ci200583t. Epub 2012 May 24.
5
基于高通量筛选数据的细胞色素 P450 同工酶预测模型。
J Chem Inf Model. 2011 Oct 24;51(10):2474-81. doi: 10.1021/ci200311w. Epub 2011 Sep 26.
6
药物转运中被动转运和载体介导转运的共存。
Nat Rev Drug Discov. 2010 Aug;9(8):597-614. doi: 10.1038/nrd3187.
7
基于 PAMPA 渗透率的 QSAR 分析对人类口服吸收的体内预测。
Chem Biodivers. 2009 Nov;6(11):1845-66. doi: 10.1002/cbdv.200900112.
8
丙型肝炎病毒蛋白酶抑制剂的平行人工膜渗透实验(PAMPA)通透性与细胞活性之间的相关性
Biochem Pharmacol. 2008 Mar 1;75(5):1186-97. doi: 10.1016/j.bcp.2007.10.031. Epub 2007 Nov 7.
9
平行人工膜渗透实验——提高吸收预测准确性的关键因素
J Pharm Sci. 2007 Nov;96(11):2893-909. doi: 10.1002/jps.21068.
10
支持向量回归模型的可视化与解释
Anal Chim Acta. 2007 Jul 9;595(1-2):299-309. doi: 10.1016/j.aca.2007.03.023. Epub 2007 Mar 18.

文献AI研究员

20分钟写一篇综述,助力文献阅读效率提升50倍。

立即体验

用中文搜PubMed

大模型驱动的PubMed中文搜索引擎

马上搜索

文档翻译

学术文献翻译模型,支持多种主流文档格式。

立即体验