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瑞旭观察:QSAR 模型软件合集及详解

来源 瑞旭集团 作者

定性(量)构效关系(QSAR),是使用数学模型来描述分子结构和某种生物活性之间的关系。这种关系,通常用一种算法将分子结构和分子的生物活性关联起来,比如线性回归、神经网络、支持向量机、遗传算法、决策树等等。简单的说,就是通过一些计算机模型来推测物质的某些性质或者活性。

常见的QSAR模型可分为规则模型(rule-based model)和统计模型(statistic-based model)。规则模型是基于专家经验所制定的各种规则所建立的;而统计模型则是基于回归分析、偏最小二乘、神经网络等数学模型所建立。现阶段常用的QSAR软件包括OECD ToolboxT.E.S.TVEGA等往往包括了两种模型,用户可以根据需要选择合适的模型。

以下针对市面上常用的免费QSAR软件进行介绍,包括OECD Toolbox、EPI SUITE、ECOSAR等。

QSAR toolbox (官方下载链接点击这里

由OECD和ECHA联合开发,共同拥有,在确保法规实施的同时,促进替代方法的使用。集成了大量的数据以及常见的QSAR模型,是一款功能非常强大的模型,能够进行数据查找,read-across预测,相似度分析,QSAR预测等,可预测理化、毒理、环境归趋和生态毒理相关性质,是ECHA推荐的预测皮肤致敏性QSAR软件之一。

QSAR,QSAR模型,统计模型,官方下载 

EPI Suite (官方下载链接点击这里

由US EPA开发,由一系列软件集合而成,包括 KOWWIN™, AOPWIN™, HENRYWIN™, MPBPWIN™, BIOWIN™, BioHCwin, KOCWIN™, WSKOWWIN™, WATERNT™, BCFBAF™, HYDROWIN™, KOAWIN and AEROWIN™, WVOLWIN™, STPWIN™ ,LEV3EPI以及生态毒性预测ECOSAR™等十几个子软件,可预测理化、环境行为和生态毒理相关性质。

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Toxtree (官方下载链接点击这里

由JRC开发,是一款功能齐全、灵活、用户友好的开源应用程序,主要通过应用决策树方法来估计毒性危害。目前业界应用场景最广泛的是进行Cramer分类,并将结果应用于TTC。

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T.E.S.T. (官方下载链接点击这里)     

全称是The Toxicity Estimation Software Tool,由US EPA开发,是为了让用户能够使用定量结构-活性关系(QSAR)方法轻松评估化学品的毒性。可预测理化、毒理和生态毒理相关性质。T.E.S.T方法包括了分层方法,单模型方法,群体贡献法,最相邻方法,一致性方法,作用模式法,能根据物质在各个模型中的适用性给出一个综合的预测结果。

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 VEGA (官方下载链接点击这里       

由意大利Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri IRCCS开发,可预测包括致突变性,生殖毒性,致癌性在内的毒理、以及部分理化、生态毒理、环境归趋等十几个终点,并支持输出含预测结果的完整报告。

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 Danish QSAR Database (官方下载链接点击这里     

由丹麦技术大学(DTU)开发,包含了650,000多个物质信息,200多个QSAR模型,可用于预测理化性质, 环境归趋,蓄积性,生态毒理,代谢以及毒性等性质。

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