Новости химической науки > Компьютеры в разработке новых репеллентов

Исследователи из Университета Флориды и Службы сельскохозяйственных исследований США «научили» компьютер предсказывать структуры молекул, способных выступать в роли репеллентов насекомых, а также обнаружили несколько веществ, более эффективных, нежели классическая ДЭТА (N,N-диэтил-м-толиламид).

Демонстрация возможностей новых репеллентов, длительность действия которых дольше длительности действия ДЭТА. (Рисунок из Proc Nat. Acad. Sci. USA, 2008, 105, 7359)

Исследователи просмотрели базу репеллентов насекомых, пополнявшуюся Национальным Министерством Сельского хозяйства США с 1948 года и содержавшую боле 40000 структур. В качестве наиболее перспективных объектов дальнейшего изучения были выбраны N-ацилпиперидины. Для определения новых структур, обладающих потенциальной активностью репеллента, исследователи использовали искусственную нейронную сеть, самообучающуюся компьютерную программу, способную к распознавания шаблонов, способных взаимодействовать с известными молекулярными мишенями.

Руководитель группы Ульрих Бернье (Ulrich Bernier) говорит, что из всей базы данных было выбрано 200 ацилпиперидинов, репеллентная эффективность 150 из которых была обработана с помощью нейронной сети для выявления их структуры, расположения заместителей, типов химической связи и электронных свойств на способность молекулы выступать в роли эффективного репеллента. Обучив систему опознавать «хороший» репеллент исследователи протестировали новую информацию на оставшихся 50 соединениях, при этом программа полностью предсказала их эффективность.

После тестирования нейронной сети было предложено для анализа около 2000 структур, из которых было выбрано 34 хороших репеллента, 11 из которых уже были известны ранее, а синтез остальных 23 был осуществлен впервые. Эффективность соединений была проверена с помощью добровольцев, на одежду и тело которых наносили тестируемые соединения, после чего запускали в камеру с москитами.

Было обнаружено, что несколько из соединений обладаютболее пролонгированным эффектом, чем ДЭТА, например, одно из них оставалось активным в течение 73 дней в отличие ДЭТЫ, сохраняющей свою эффективность около 17.5 дней.

Источник: Proc Nat. Acad. Sci. USA, 2008, 105, 7359 (DOI: 10.1073/pnas.0800571105)

метки статьи: #биохимия, #бытовая химия, #квантовая химия, #органическая химия