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ADMET | 药物分子性质智能化评估平台,助力创新药物研发
2022年3月
【前言】
在新药研发过程中,药物分子的体内过程(吸收Absorption, 分布 Distribution, 代谢 Metabolism, 排泄Excretion)以及毒性Toxicity,简称ADMET性质,是其成药性的重要指标。药物ADMET性质不佳是导致药物开发后期失败的重要原因。因此,在药物开发过程中应尽早考虑分子的ADMET性质,这样有利于将新药研发的风险前置,提供研发的成功率,并降低研发成本。
随着ADMET实验数据的持续积累,以及近年来人工智能算法的快速发展,采用人工智能精准评估化合物分子的ADMET性质成为可能。为实现这一目标,本团队开发了药物分子ADMET评估平台,通过前沿的图神经网络架构、大量公开及私有的数据整合,实现ADMET性质的高速精准预测,助力创新药物研发。
【平台简介】
为方便用户直接使用该平台,我们开发了简洁易用的web图形界面。目前该网站支持分子ADMET性质的预测和对比功能,以及用户登录和历史记录查询功能。预测功能支持多种用户输入,用户可以根据不同的分子数量和格式选择分子的提交计算。提交完成后,用户可以快速(1000个分子仅需20秒)得到分子的50多个ADMET详细性质。我们将这些性质分为8个大类,结构性质、理化性质、药化性质及ADMET性质,以表格形式展示在网页中。对于分类预测任务,我们给出预测的概率值,对于回归预测任务,我们直接给出预测值,并且针对各项预测性质,我们也根据公开文献和专家经验,给出分子ADMET性质好坏的评估。另外本网站创新的加入了分子对比功能,将前面预测的分子加入对比界面,可以对感兴趣的若干个分子进行ADMET性质的详细对比,对先导化合物优化阶段提供有效的建议。我们还支持用户注册登录功能,在用户登录以后,可以通过历史记录来快速找回之前计算过的结果,避免重复计算。此外,所有的结果都支持csv格式的文件下载,便于用户进行进一步的分析和对比。
1. 平台优势
- 数据全
为了更全面地评估分子的性质, 我们前期已收集包含 50 多个 ADMET性质的近 22 万条 ADMET 数据, 正在持续收集文献以及公开数据集的数据, 进一步扩大数据集和 ADMET 预测性质的覆盖范围。
平台包含的数据及指标介绍
- 计算精度高、速度快
为了更准确地预测分子的性质, 本工作采用在分子性质预测中表现良好的前沿神经网络架构——图神经网络, 并且针对不同的数据集采取单任务和多任务训练, 以达到更好的模型精度。此外,经过多轮测试迭代,目前该工具的计算速度远超过同类软件,计算速度为每秒50个分子,仅需20s即可评估1000个分子的ADMET性质。
神经网络模型应用于多种性质的预测
该领域内国内外平台计算速度比较
2. 平台功能
- 输入和分析
为了方便用户使用,我们提供了四种输入方式,可以满足不同数量的和不同格式的分子ADMET性质评估需求。SMILES单项输入支持单个或若干个分子SMILES输入;SMILES列表输入支持最多100个分子输入,提交后可以将分子结构图实时在网页渲染呈现;文件输入支持大量分子输入,同时也支持不同格式的文件输入;分子绘制输入支持通过开源插件MolPaintJS进行分子绘制,方便分子实时修改和分析。我们目前支持50多个ADMET性质的预测,并且通过之前的公开文献和专家经验提供对分子不同ADMET性质的好坏提供建议。此外,所有结果支持导出csv文件,方便后续的进一步分析。
平台输入界面
平台分析界面
- 性质对比
为了方便比较不同分子之间的ADMET性质,我们提供了分子对比功能,在之前分子性质预测界面将想要对比的分子加入对比,可以实现分子ADMET性质的横向对比,并且可以通过点击将特别关注的性质高亮。
性质对比界面
- 历史记录功能
为了方便用户找回之前的计算结果,我们还可以通过用户注册登录来实现历史记录查询,通过详细信息界面可以快速查看之前计算的结果。
历史记录功能界面
历史计算结果界面