Recently published topochemical models for permeability through the blood-brain barrier were validated and cross-validated in the present study. Five models based on three topochemical indices, ...Wiener's topochemical index - a distance-based topochemical descriptor, molecular connectivity topochemical index - an adjacency-based topochemical descriptor and eccentric connectivity topochemical index - an adjacency-cum-distance based topochemical descriptor, for permeability of structurally and chemically diverse molecules through blood-brain barrier were used in the present investigation. A data set comprising 62 structurally and chemically diverse compounds was selected. This data set was divided into two sets of 31 compounds each - one to serve as the validation set and other as the cross-validation set. The values of all the three-topochemical indices in the original as well as in the normalized form for each of the 31 compounds of the validation set were computed using an in-house computer program. Resultant data was analyzed and each compound was assigned a permeability characteristic using topochemical models, which was then compared with the reported permeability through the blood-brain barrier. Accuracy of prediction of these models was calculated. The same procedure was similarly followed for the cross-validation set. Studies revealed accuracy of prediction of the order of 70-80% during validation. Surprisingly, very high predictability of the order of 77-91% was observed during cross-validation. High predictability observed during validation as well as cross-validation authenticates topochemical models for prediction of permeability through the blood-brain barrier.
U ovom su radu validirani i unakrsno validirani nedavno objavljeni topokemijski modeli za permeabilnost kroz krvno-moždanu barijeru. Predviđanje prolaska kroz krvno-moždanu barijeru strukturno i kemijski različitih molekula provedeno je na pet modela koji se temelje na tri topološka indeksa, Wienerovom topološkom indeksu, topološkom indeksu molekularne povezanosti i topološkom indeksu ekscentrične povezanosti. Ukupno 62 spoja podijeljena su u dva seta koji su sadržavali 31 spoj. Jedan set upotrebljen je za validaciju, a drugi za unakrsnu validaciju. Vrijednosti svih triju topoloških indeksa u početnom setu i u normaliziranom setu su računate pomoću kompjutorskog programa. Rezultati su analizirani i svakom spoju je pridružena teorijska vrijednost permeabilnosti, koja je zatim uspoređivana s objavljenim eksperimentalnim podacima za permeabilnost kroz krvno-moždanu barijeru. Točnost predviđanja bila je između 70 i 80%. Isti postupak je proveden za unakrsno validacijski set, a točnost je bila iznenađujuće velika (77-91%), što ukazuje da se upotrebljeni topokemijski modeli mogu upotrijebiti za predviđanje permeabilnost kroz krvno-moždanu barijeru.
U ovom radu su validirani i unakrsno validirani nedavno objavljeni topokemijski modeli za permeabilnost kroz krvno-moždanu barijeru. Predviđanje prolaska kroz krvno-moždanu barijeru strukturno i ...kemijski različitih molekula provedeno je na pet modela koji se temelje na tri topološka indeksa, Wienerovom topološkom indeksu, topološkom indeksu molekularne povezanosti i topološkom indeksu ekscentrične povezanosti. Ukupno 62 spoja podijeljena su u dva seta koji su sadržavali 31 spoj. Jedan set upotrebljen je za validaciju, a drugi za unakrsnu validaciju. Vrijednosti svih triju topoloških indeksa u početnom setu i u normaliziranom setu su računate pomoću kompjutorskog programa. Rezultati su analizirani i svakom spoju je pridružena teorijska vrijednost permeabilnosti, koja je zatim uspoređivana s objavljenim eksperimentalnim podacima za permeabilnost kroz krvno-moždanu barijeru. Točnost predviđanja bila je između 70 i 80%. Isti postupak je proveden za unakrsno validacijski set, a točnost je bila iznenađujeće velika (7791%), što ukazuje da se upotrebljeni topokemijski modeli mogu upotrijebiti za predviđanje permeabilnsot kroz krvno-moždanu barijeru.
U novijoj je kemijskoj literaturi predložen veliki broj strukturnih deskriptora zasnovanih na molekularnome grafu, takozvanih topoloških indeksa. Mnogi od njih su u velikoj mjeri međusobno korelirani ...što otežava ili onemogućava njihovu primjenu u QSPR i QSAR studijama. Jedna skupina ovakvih topoloških indeksa (koja obuhvaća Plattov broj, indeks povezanosti kao i Zagrebačke indekse) proučavana je s pomoću metoda matematičke statistike i teorije vjerojatnosti. Otkriveni su razlozi za njihovu uzajamnu koreliranost. Analiza je pokazala, da se malom modifikacijom ovih topoloških indeksa njihova koreliranost može umanjiti ili potpuno otkloniti. Dobiveni teorijski zaključci potvrđeni su kompjutorskim eksperimentom u kojem je upotrebljena jedna baza podataka s više od 126000 molekularnih struktura.
PDF
