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PhysChem Suite

基于分子结构计算 logP、logD、pKa、水溶性、沸点/蒸气压等关键理化性质,支持高通量筛选(HTS)与数据驱动的先导化合物优化。

pKa 预测logP / logD水溶性分子描述符
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一分钟了解 PhysChem Suite

  • 理化性质计算:基于结构的 pKa、logP/logD、溶解度等性质预测
  • 结果可靠性评估:与实验数据对比,确定预测趋势
  • 模型训练:支持自定义训练集与第三方算法整合

视频为竖屏格式,点击画面即可播放;在手机端可通过全屏竖向观看。

核心功能

覆盖从单结构预测、库级筛选到模型训练与结果可视化的完整理化性质评估能力。

01 理化性质预测

  • 预测 logP、logD、pKa、水溶性(logS0 / pH 依赖 logS)、沸点与蒸气压
  • Sigma 取代基常数:Hammett σ、Hansch π、摩尔折射率等
  • 密度、TPSA、氢键供受体、可旋转键等 12 类分子描述符

02 一键易用

  • 绘制或粘贴结构即可预测,无需编程或计算化学经验
  • 支持 SMILES、InChI、MOL/SK2/SKC/CDX 文件与名称字典检索
  • 自动检测互变异构形式,可选规范或主要形式

03 可训练模型

  • logP、pKa、logD 模块支持用实验数据训练算法
  • GALAS 算法将适用域扩展到专有化学空间(PROTAC、复杂杂环等)
  • 支持通过 XML 协议或 DLL 接入内部预测算法

04 结果可靠性评估

  • 95% 置信区间与可靠性指数(Reliability Index)
  • 展示训练库中 5 个最相似结构的实验值与文献出处
  • logP(GALAS)与 logS0 支持导出 QPRF / QMRF 文档

05 可视化与原子贡献

  • 结构颜色映射直观展示子结构/原子对性质值的贡献
  • pKa 颜色编码区分酸性(红)、碱性(蓝)与两性中心(紫)
  • logD-pH、溶解度-pH、净电荷-pH 等交互曲线

06 批量计算与库筛选

  • 化合物库批量计算,单次可处理数以万计的化合物
  • 内置排序、过滤、散点图与排名工具,识别趋势与优先级
  • 用户自定义标签颜色,快速标记有利与不利化合物

软件截图一览

PhysChem Suite 的典型工作界面截图。

解决的研究问题

理化性质是决定化合物行为的基础变量,应用覆盖药物化学、分析化学、药剂学与环境评估。

先导优化中的性质平衡

渗透性与溶解度的平衡由 logD 主导:logD7.4 在 1–3 区间通常具有较好的小肠吸收。修改结构前后即时预测 pKa 与 logD 变化,避免"活性好了、性质垮了"。

特殊化学空间预测不准

通用模型对特殊骨架、复杂杂环与 PROTAC 等新型治疗方式的误差偏大。用自有实验数据训练 Classic / GALAS 算法,无需编程即可把通用工具变成专属工具。

ADMET 风险的早期预判

研究表明 ClogP、分子量与 pKa 是血浆蛋白结合、代谢稳定性、外排转运与 hERG 毒性的关键影响参数。合成之前先算理化性质,把风险挡在实验之前。

色谱方法开发中的 pH 选择

化合物的 pKa 与 logD 决定其在不同 pH 流动相中的电离状态与保留行为。预测 logD-pH 曲线辅助流动相 pH 与分离条件设计,减少方法开发中的试错。

制剂开发中的溶解度设计

pH 依赖性溶解度曲线直接指导制剂策略:注射制剂可借助介质 pH 调节克服脂溶性限制,增溶有效 pKa 范围一般为 4–9;pKa 还影响制剂的稳定性。

环境评估与法规申报

logP 是生物蓄积与环境行为评估的关键参数,REACH 与各国监管指南已将计算机模拟方法作为实验测试的替代方案。logP(GALAS)与 logS0 可导出 QPRF / QMRF 文档支持注册申报。

技术要点

预测性质logP、logD(pH 依赖)、pKa、水溶性(固有 logS0 与 pH 依赖 logS)、沸点/蒸气压/闪点、Sigma 取代基常数(σ、π、摩尔折射率)、密度、TPSA、氢键供受体、可旋转键、摩尔体积、极化率、表面张力等分子描述符
算法体系Classic 与 GALAS(全局相似性局部调整)双算法;logP 提供 Classic / GALAS / Consensus 三种算法;pKa 支持 Classic 与 GALAS,含微阶段百分比贡献分析;2024 版 pKa Classic 训练集扩展至 5000+ 实验值,预测精度进一步提升
输入方式内置结构绘制、第三方绘图工具复制/粘贴、SMILES、InChI、MOL / SK2 / SKC / CDX 文件导入、名称字典检索
适用范围推荐分子量 ≤ 2000 Da 的有机分子,涵盖类药分子、肽类、蛋白质与聚合物单元等 bRo5 化合物;支持水合物与混合物
模型训练logP、pKa、logD 模块支持实验数据训练;可创建并切换多个训练库;支持 XML 协议或 DLL 方式接入第三方与内部模型(客户端部署)
输出与合规PDF 报告、复制/粘贴到其他应用;logP(GALAS 模型)与 logS0 支持导出 QPRF / QMRF 文档,满足监管评估要求

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