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ADMET Predictor™ は、化合物構造からADMET物性を予測します。


ADMETPredictor™ は、構造から経口吸収に関連する重要なADMET物性を高速で予測する最先端のプログラムです。ADMET Predicto™ は、いくつかのPKパラメータや毒性面で重要なADMET物性(pKaを含む)も予測できます。組み込まれているADMET Modeler™モジュールを利用することにより、ユーザーのデータに基づいた予測モデルを構築することも可能となっています。大規模な化合物ライブラリの高速スクリーニングから、一つの化合物の詳細な物性値の確認まで、様々スケールでご活用いただけます。

化合物構造からディスクリプターを発生させ、各種物性を予測します。 

Version 4.0より、下記のようにモジュール分割されました。

I. Physico-Chemical and Biopharmaceutical モジュール

物理化学的特性

  • pKa (Microspecies Equilibria)
  • Simulations Plus社では、人工ニューラルネットワーク(ANN)技術を駆使し、微細イオン化平衡の数量化理論- Microspecies Equilibriaを開発しました。この理論によるpKa予測精度は最高レベルです。さらにpKaカラムをクリックするとMicrospeciesを表示します。また、Microstatesを表示することもできます。

  • 溶解度
  • 融点の有無とANNモデルとMeylan-Howardの方法で予測します。

    1. 溶解度(純水、25℃)及び飽和状態になったときのpH
    2. 固有溶解度(純水、25℃)
    3. 各pHでの溶解度(純水、25℃)
    4. 塩溶解ファクター(25℃)
  • logP
  • ANNとMoriguchi法の2つのモデル。

  • logD

    各pHでのオクタノール-水分配係数。

  • 拡散係数
  • Hayduk-Laudieの式から計算します。

  • モル体積
  • Shroederの式から計算します。

  • 過飽和比
  •  水における過飽和の傾向を予測します。

  • Biorelevant solubility
  • 絶食時人工胃液(FaSSGF)、絶食時人工腸液(FaSSIF)、食餌後人工腸液(FeSSIF)での溶解度予測

透過性

  • ヒト膜透過性(Peff)
  • LennernasとAmidonによるヒトとRatの消化管膜透過性測定値を基に構築したモデルで予測します。

  • MDCK膜透過性(Papp)
  • Boehringer やAffymaxの公開されているデータを基に構築したモデルで予測します。

  • 血液-脳関門透過性
  • High/Low/Undecidedで表示されます。

  • ウサギ角膜透過性
  • 130の医薬品及びDrug-likeな化合物のウサギ角膜透過性からモデルを構築しました。

薬物動態特性

  • ヒト分配容積
  • 370の医薬品のデータから構築したANNモデルで予測します。

  • ヒト血漿タンパク非結合率
  • 331の医薬品のデータから構築したANNモデルで予測します。

  • 吸収率(化合物1, 10, 100, 1000mg投与の場合)
  • GastroPlusに搭載されているACATモデルをベースに計算します。

活性

  • HIV-1 Integrase 3’-processing Inhibition
  • HIV-1 Integrase Strand Transfer (ST) Inhibition

    60を超える文献から698の阻害剤と663の阻害剤のpIC50からANNモデルを構築。


II. Toxicity モジュール
  • エストロゲン受容体毒性
  • EPA のrat estrogen receptor bindingデータをベースにモデルを構築しました。Tox/Non-Tox/Undecidedで表示されます。

  • 治療最大投与量(MRTD)

    化合物構造と毒性とno-effect level(NOEL)の関係を理解するためFDAではMRTDのDatabaseを構築しています。そのDatabaseから作成したモデル式から予測します。経口投与で3.16mg/kg/dayより多いか少ないかの表示となり、少ない場合は副作用の可能性が高いことを表します。

  • Fathead minnow致死率(LC50)

    EPA fathead minnow LC50のDatabaseから構築したモデルで予測します。96時間暴露後の50%致死率を示すmg/Lの数値で表示されます。

  • 発がん性(ラット・マウス、TD50)

    Carcinogenic Potency Database (CPDB)のデータを基に発がん性予測モデルを構築しました。CPDBは1200以上の文献及び400以上の米国国立がん研究所の報告書から成る5000を超えるデータを含みます。mg/kg/dayの数値で表示されます。

  • Ames試験

    サルモネラ菌10種の菌株でのAmesの変異原性試験モデル。Active/Inactiveで表示されます。

  • 急性毒性 Tetrahymena Pyriformis(繊毛虫類)の急性毒性
  • hERG (pIC50)

    文献値をベースにhERG K+チャネルの阻害に係るpIC50のモデル構築を行いました。医薬品及びドラッグライクな化合物の哺乳類細胞(ヒト胎子腎[HEK]、チャイニーズハムスター卵細胞[CHO]及び心筋細胞)を用いた信頼できる値を採用しています。

  • ヒト肝毒性
  • ALP、SGOT、SGOP、LDH、GGTといった肝臓の酵素診断で数値上昇に関与する分子の分類をFDAのデータベースから構築しました。

  • アレルギー性皮膚感作(マウス)
  • 環境中での生物濃縮係数
  • 急性致死毒性(ラット)

III. Metabolism モジュール

Simulations Plus社は、Enslein Research Instituteと同研究所が保有しているKm値、Vmax値のデータベースの独占使用契約を締結し、化学構造からヒトCYP 1A2, 2C19, 2C9, 2D6, 3A4での基質に対する親和性(Km値)及び最大代謝速度(Vmax)を予測する世界初のモデルを構築しました。Km値はμM、Vmax値はnmol/min/nmol P450及びnmol/min/mg microsomal proteinで表示されます。Km/Vamxの予測は、ヒト生理学的PK/PDモデルでのリスクアセスメントや医薬品開発の意思決定支援にご利用いただ けます。 version 3.0より下記の予測モデルも加わりました。

  • 1A2, 2C19, 2C9, 2D6, and 3A4の代謝活性から得られる固有クリアランス
  • 1A2, 2C9, 2D6, and 3A4に対しての化合物の一般的な阻害特性モデル
  • ミダゾラムとテストステロンの3A4代謝に対しての化合物の特異的阻害モデル
  • ミダゾラムとテストステロンの3A4代謝に対しての化合物の特異的阻害係数Kiモデル

あらゆる臓器に分布しているUGT酵素は、生体異物の排泄を促すための第二相反応であるグルクロン酸化反応を起こします。いくつかの化合物は第一相反応の代謝なしに直接UGTで代謝されます。ほとんどの酵素は肝臓で生成されますが、UGT 1A10のみ消化管で生成さ れます。第二相反応を引き起こすUGTの7つのイソ型のデータを文献値から集め、ANNでモデルを構築しました。

  • Uridine 5`-Diphosphate-Glucuronosyltransferase (UGT)の7つのイソ型である、1A1、1A3、1A4、1A6、1A9、1A10、2B7によるグルクロン酸化の予測モデル

IV. Simulation モジュール

GastroPlusに搭載されているACATモデル(ヒト空腹時)をベースに計算します。

  • 吸収率
     化合物1mg、10mg、100mg、1000mg投与における吸収率
  • 最適薬物投与量
     定常状態での血しょうタンパク非結合の薬物の血中薬物濃度が目的とする濃度となるような最適な薬物投与量を予測するモデルです。クリアランスとCeff(定常状態での血しょうタンパク非結合率の平均値)のデータが必要となります。

V. ADMET Modeler and Descriptor モジュール
  1. ディスクリプター
  2. 2D構造で321、3D構造で352ものディスクリプターを発生させます。 そのディスクリプターを使って他のQSARプログラムでの解析も可能です。ユーザ独自のディスクリプターを入力することも可能です。また、構造と物性や活性等の数値データからオリジナルのモデルを容易にかつ高速に構築することができます。

  3. モデル構築
    • 手法:
      下記手法によりモデル構築ができます。
      • Artificial Neural Network (ANN)
      • Support Vector Machine (SVN)
      • Kernel Partial Least Squares (KPLS)
      • Multiple Linear Regression (MLR)
    • プロセス
      各プロセスを自動的に行います。
      • Descriptor generation
      • Descriptor filtering
      • Descriptor selection
      • Model training
      • Model selection
    • モデル式の追加
    • 構築したモデル式をADMET Predictorに追加することができます。 また、予測モデルに対する、ディスクリプターの影響を見ることができます。(Descriptor Sensitivity Analysis)


各モジュール共通の機能
  • Property/Descriptor Correlations:

    2つのカラムの数値をプロットすることができます。 例えば実測値と予測値をプロットさせ相関係数を計算させることができます。 また、ドットをクリックすると画面下に化合物名及び数値が表示されます。

  • Property/Descriptor Histgrams:

    物性値の分布をヒストグラム表示させることができます。平均、SD、CV%も表示されます。

  • Structure Visualization:

    カラム上の構造をクリックすると別ウィンドウで構造が表示されます。また、21タイプの原子特性(Atom number、チャージ、分極率など)を表示できます。

  • ADMET Risk :

    LipinskiのRule of Fiveより柔軟性に富んだZhaoらの理論をベースにSimulations Plus社が開発したスクリーニング用フィルターです。ユーザによる変更も可能です。

  • 4D Data Mining:

    Miner 3DTMグラフィックモジュールを組み込み、Dataの視覚化を行います。

高いデータ互換性:

ADMET Predictor™のアウトプットはそのままGastroPlus™でご利用いただけます。ADMET Predictor™の入出力ファイルはISIS/Base™ChemDraw™ISIS/Draw™によるSDF、RDF及びMOLファイル形式、SYBYL™によるMAC形式と完全に互換性があります。データをアウトプットする時のトラブルの心配がありません。

GastroPlus™
薬物動態解析・製剤設計支援ソフトウエア
DDDPlus™
in vitro溶出試験シミュレーションソフトウエア
MedChem Studio™
バーチャルスクリーニング


問合せ先:
〒060-0002 札幌市中央区北2条西2丁目1-5 リージェントビル
Tel 011-223-7456  


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