Количественная связь структура-активность
Количественные модели взаимосвязи структура-активность (модели QSAR ) представляют собой регрессионные или классификационные модели, используемые в химических и биологических науках и технике. Как и другие регрессионные модели, регрессионные модели QSAR связывают набор «предикторных» переменных (X) с эффективностью переменной отклика (Y), в то время как классификационные модели QSAR связывают переменные-предикторы с категориальным значением переменной отклика.
При моделировании QSAR предикторы состоят из физико-химических свойств или теоретических молекулярных дескрипторов [1] [2] химических веществ; переменная отклика QSAR может быть биологической активностью химических веществ. Модели QSAR сначала обобщают предполагаемую связь между химическими структурами и биологической активностью в наборе данных о химических веществах. Во- вторых, модели QSAR предсказывают активность новых химических веществ. [3] [4]
Связанные термины включают количественные отношения структура-свойство ( QSPR ), когда химическое свойство моделируется как переменная отклика. [5] [6] «Различные свойства или поведение химических молекул были исследованы в области QSPR. Некоторыми примерами являются количественные отношения структура-реактивность (QSRR), количественные отношения структура-хроматография (QSCR) и количественные отношения структура-токсичность (QSTR), количественные отношения структура-электрохимия (QSER) и количественные отношения структура- биоразлагаемость (QSBR)». [7]
Например, биологическая активность может быть выражена количественно как концентрация вещества, необходимая для получения определенного биологического ответа. Кроме того, когда физико-химические свойства или структуры выражаются числами, между ними можно найти математическую зависимость или количественную связь структура-активность. Математическое выражение, если оно тщательно проверено [8] [9] [10] , может затем использоваться для прогнозирования смоделированного отклика других химических структур. [11]
Ошибка включает в себя ошибку модели ( смещение ) и изменчивость наблюдений, то есть изменчивость наблюдений даже на правильной модели.
Основные этапы QSAR/QSPR, включая (i) выбор набора данных и извлечение структурных/эмпирических дескрипторов (ii) выбор переменных, (iii) построение модели и (iv) проверочную оценку». [7]
