[发明专利]瑞格列奈的抗细菌应用及抗细菌活性预测和结构新颖性评价方法

说明书

本发明公开了瑞格列奈的抗细菌应用及抗细菌活性预测和结构新颖性评价方法，涉及药物技术领域，其包括对化合物的抗细菌活性进行预测以及对化合物的结构新颖性进行评价，所述对化合物的抗细菌活性进行预测具体包括以下步骤：步骤1，收集整理抗细菌活性的高通量数据形成抗细菌活性基准数据；步骤2，利用Pybel和PyDPI产生基准化合物的Daylight分子指纹特征并构建出活性预测模型。步骤3，利用模型和fmcsR预测和评估待测化合物的抗细菌活性和结构新颖性。步骤4，对高潜力的瑞格列奈进行实验验证。本发明能够为新型抗细菌药物的研发提供重要思路和指导，更重要的是提供了一个新型低毒的抗细菌活性化合物瑞格列奈(Repaglinide)以应对日益严重的细菌耐药性危机。

技术领域

本发明涉及药物技术领域，尤其涉及瑞格列奈的抗细菌应用及抗细菌活性预测和结构新颖性评价方法。

背景技术

抗生素是现在医学的基石，抗生素的发现和使用拯救了无数生命。亚历山大·弗莱明在1929年发现青霉素并用于对各种传染病的治疗，标志着抗生素时代的来临。在1960-1970年期间，科学家研发众多抗细菌药物并广泛应用于医学上。由于经济利益、抗菌药研发的内在困难性等多种因素，最近几十年的抗菌药物研发严重滞后，新抗菌药物的研发速度远远跟不上细菌耐药性的产生速度。

控制细菌耐药性的传播，研发新型抗细菌药物成为整个社会的共识。然而，研发新型抗细菌药物面临着多重困难。首先，抗生素种类在前期已被大量发掘，现在很难找到新型抗细菌药。企业研发管线中的抗菌药物严重缺乏。如何从包括巨大化学结构空间的上亿化合物中发掘出新型的抗细菌活性化合物，对于抗细菌药物研发至关重要。但是就目前而言，还没有现成的方法和框架来实现这一目的，这仍然是一项挑战性的工作。

瑞格列奈(Repaglinide)是一种短效胰岛素促泌剂，用于饮食控制、减轻体重及运动锻炼不能有效控制其高血糖的2型糖尿病(非胰岛素依赖型)患者。目前，还没有瑞格列奈(Repaglinide)具有抗细菌活性的报道。其次，目前现有技术中还没有一种可以发掘新型的抗细菌活性化合物并对这些化合物进行实验验证的方法。为此，我们提出一种抗细菌活性预测和结构新颖性评价方法，通过该方法系统地发掘和评价所有上市药物的抗细菌潜力。

发明内容

(一)发明目的

有鉴于此，本发明的目的在于提出瑞格列奈的抗细菌应用及抗细菌活性预测和结构新颖性评价方法，以实现对化合物抗细菌活性进行预测，并对其进行结构新颖性评价。

(二)技术方案

为达到上述技术目的，本发明提供了瑞格列奈的抗细菌应用及抗细菌活性预测和结构新颖性评价方法：

其包括对化合物的抗细菌活性进行预测以及对化合物的结构新颖性进行评价，所述对化合物的抗细菌活性进行预测具体包括以下步骤；

步骤1，对抗细菌活性和细胞毒性相关的高通量数据进行收集，对这些数据进行整理过滤和分析形成抗细菌活性基准数据库；

步骤2，利用Pybel和PyDPI产生待预测化合物的构成描述符、拓扑描述符、分子连接、分子电荷描述符以及Daylight分子指纹特征；

步骤3，通过scikit-learn中的特征选择模块对步骤2中产生的特征进行选择得到对应的待测特征；

步骤4，构建支持向量机预测模型和支持随机森林预测模型；

步骤5，对步骤4中构建的所有模型都采用10次的5折交叉验证方法来评估它们的分类性能；

步骤6，所述步骤5中评估后将预测性能良好的支持向量机和随机森林预测模型组合形成抗细菌预测模型；