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如何1秒钟画出紫杉醇结构式?AI助力分子结构绘制

如何1秒钟画出紫杉醇结构式?AI助力分子结构绘制 X-MOL资讯
2021-09-05
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导读:绘制化学结构式费时费力?让懂AI的Img2Chem帮你一把~


想高效绘制文献中结构式?试试Img2Chem吧!Img2Chem是一款通过OCR技术识别分子结构式的程序,具有简易舒适且毫无学习成本的操作模式,以及高速准确地识别化学结构式的特点。Img2Chem只需要点点鼠标就能1秒钟完成一个分子结构式的识别和输出整个过程,使绘制结构式走上“高速公路”!

众所周知,紫杉醇是由47个碳原子组成的复杂有机化合物,分子式为C47H51NO14,具有11个手性碳原子和1个17原子的四环骨架。这种极其复杂的结构导致了紫杉醇合成难度非常大,被认为是自然界才能产生的“天选之子”。如此复杂的骨架结构,它的结构式绘制起来也并非易事。


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那么复杂的结构,如何只用1秒钟画出来?



统计十位有机化学从事者通过专业化学绘图软件绘制所需要的平均时间2分38秒,两分钟足以围着标准400米田径场跑一圈了……这个时候,Img2Chem来了!Img2Chem通过一键截图识别紫杉醇的结构式,复杂碳骨架、手性碳原子、基团的简写符号通通识别出来,实测时间每个化合物结构式仅需1.28秒,将识别结果导出至绘图软件需要0.55秒,比手动绘制快了86倍,意味着在相同的绘制时间内,理论上Img2Chem比手动多绘制出85个紫杉醇结构式


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为什么Img2Chem能如此迅速的识别结构式?



原因在于Img2Chem借鉴了文字OCR(Optical character recognition)思想。通过深度学习、大数据、人工智能(AI)算法实现分子OCR的识别,也就是截图就能够获得图片对应的化学结构式,输出的SMILES格式可以跟市面上的常用的化学作图软件(ChemDraw、Indraw、KingDraw等)通用。


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除了用于绘制化学结构式,Img2Chem还能提供什么用途呢?



用途①:Img2Chem与PubChem、ChemSpider网站联用查询化合物理化性质


Img2Chem识别的分子结构复制为SMILES,粘贴到PubChem搜索框中,获得分子相关信息,部分分子更提供3D结构下载。众所周知,PubChem是一个化学分子信息以及其生物活性信息的综合数据库。系统是由美国国家生物技术信息中心维护。PubChem的小分子数据量以百万计,可以查询小分子的结构式、物化性质、生物活性、安全、毒性、专利等信息。除此之外,还能搜索到分子的类似结构,对有机合成、药物化学的研究者十分有帮助。而ChemSpider除了理化性质外,还提供化合物在商业、学术数据库的收录情况。




用途②:Img2Chem与试剂购买平台联用搜索药品

大型的B2C化学相关试剂购买网站一般都支持化学结构式进行药品搜索,做实验的同学一定不陌生。大家一般的做法是输入产品名或者通过手动绘制结构式作为输入信息进行搜索,但是平台自带的绘制区域普遍存在用户体验感不佳的问题。其实这些绘制区域是可以支持上传特定的格式文件来搜索分子,部分网站能支持SMILES式,因此,通过Img2Chem识别分子结构转换为SMILES式后可以直接进行搜索。如果不支持上传SMILES式,那么可以通过ChemDraw将格式转换为MOL格式的文件进行搜索,也是一个提高效率的策略。



用途③:Img2Chem与OpenBabel联用获得分子的3D结构


一般情况,我们从文献中得到结构均为2D结构。如果需要获得3D结构,则需经过一番理论计算模拟的过程才能获得。因此,获取可以用于计算的2D结构文件是首要条件。通过Img2Chem快速识别图片中的分子结构式后,可以与OpenBabel联用,采用合适的力场对结构进行优化,能十分方便地批量高效地获得分子的3D结构。




作为一个有机人,每天处理一大堆的瓶子、柱子、图谱已经是个大工程了,要将合成出来的分子都画出来又是另一个大工程,而且还要画得快又好看,简直太难(废)为(时)自(废)己(力)了!让懂AI的Img2Chem帮一下你吧!




听说化学人都需要一个Img2Chem,要不好看的你也关注【Img2Chem】微信公众号,下载一个Img2Chem试试手感?




点击“阅读原文”即达Img2Chem下载传送门,或点击以下链接:http://www.fulmz.com/img2chem.html?channelNumber=XMWCS


【声明】内容源于网络
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