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Reactor操作手册

1.软件介绍

随着组合化学技术的发展,尤其是以DNA编码数据库(DEL)技术为代表的新技术出现,为了药物发现先导物筛选而构建的虚拟分子数据库数量级越来越庞大,对高效的虚拟分子库构建工具的需求也越发高涨。反应枚举工具Reactor为解决这些问题而生,该工具能够依据用户给出的反应规则和反应物,快速高效地构建出数量庞大的虚拟分子库。


2.使用流程

2.1添加反应模式

软件启动后,点击open打开化学反应模式文件,反应模式表明了反应的规则,并不局限于具体的某一特定化学反应。我们提供并维护了包含多种常见反应式的反应库文件,可直接打开选择反应类型后使用。


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除了从文件导入数据之外,可选择绘制反应模式输入。

举例如下:


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此反应表明连接一个羟基的碳集团反应后变为羧基,为了更好的表明反应规则,可以采用画出氢原子连接键和使用原子集的方式。


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此反应模式表明连接羟基的碳原子必须同时含有两个氢原子


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此反应模式表明连接羟基的碳原子同时连接一个或两个氢原子,且当连接一个氢时,碳原子为仲碳原子类型。


2.2 添加反应物

打开反应后,点击Next进入反应物添加界面。添加方式可选择直接从文件导入。

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或者点击绿十字按钮进入化合物结构编辑界面,绘制一个化合物结构。当反应式中有多个反应物时,要求反应物按反应式规则中顺序添加。


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2.3 输出界面设置

选择输出文件类型和位置。反应枚举方式支持Sequential和Combinatorial两种方式,影响多个反应物参与的化学反应类型,Sequential方式指反应物成对匹配方式,总反应数量与反应中第一个反应物数量一致。Combinatorial方式指组合匹配方式,总反应数量为各位置参与反应物数量的乘积。反应输出类型可选择仅输出产物或反应式。另外还支持设置忽略反应活性或选择性规则,手动选择产物,产物标签信息设置等。


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反应结束后可直接查看反应结果。


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3.命令行界面操作

安装JChem Suite后,命令行进入bin目录可使用react命令。

-r参数输入反应式,反应式和反应式可为文件类型的或字符串类型,反应物顺序应与反应式中顺序保持一致,文件不在bin目录下时应以绝对路径格式输入。当反应式文件中存储多个反应式时,可通过标签选择特定反应,比如-N参数选择反应式名称,-i参数选择反应式ID。在不选择输出文件时,默认直接输出打印在命令行界面。

1. react -r "[C:1]=[C:2][C:3]=[C:4].[C:6]=[C:5]>>[C:3]1=,:[C:2][C:1][C:6][C:5][C:4]1" "1,3-butadiene" "ethene"
C1CCC=CC1

2. react -r chemaxon_reaction_library.mrv -N "Diels-Alder cycloaddition" "C=CC=C" "C=C"
C1CCC=CC1

3. react -r da.mrv file1.mrv file2.mrv
C1CCC=CC1
CC1CCC(C)=C(C)C1
CC1CC(C)=C(C)CC1C

反应模式以参数-m输入确定,-m seq表明顺序反应模式,-m comb表明组合反应模式。举例如下:

1. react -r da.mrv file1.mrv file2.mrv -m seq
C1CCC=CC1
CC1CCC(C)=C(C)C1
CC1CC(C)=C(C)CC1C

2. react -r da.mrv file1.mrv file2.mrv -m comb
C1CCC=CC1
CC1CCC=CC1
CC1CC=CCC1C
CC1=C(C)CCCC1
CC1CCC(C)=C(C)C1
CC1CC(C)=C(C)CC1C

输出结果模式以参数-t输入确定,-t product表明以产物类型输出, –t reaction表明以反应式类型输出,默认输出产物,另外-x参数可选择输出特定位置的产物,如-x 1,3返回第一个和第三个产物。举例如下:

1. react -r da.mrv file1.mrv file2.mrv -t product
C1CCC=CC1
CC1CCC(C)=C(C)C1
CC1CC(C)=C(C)CC1C

2. react -r da.mrv file1.mrv file2.mrv -t reaction
C=CC=C.C=C>>C1CCC=CC1
CC(=C)C(C)=C.CC=C>>CC1CCC(C)=C(C)C1
CC(=C)C(C)=C.C\C=C/C>>CC1CC(C)=C(C)CC1C

输出结果格式以参数-f输入确定,如-f smiles,-f sdf, –f mrv等文件类型,默认输出smiles格式,举例如下。

1. react -r da.mrv file1.mrv file2.mrv -f smiles
C1CCC=CC1
CC1CCC(C)=C(C)C1
CC1CC(C)=C(C)CC1C

2. react -r da.mrv file1.mrv file2.mrv -f mrv
<?xml version="1.0"?><cml version="ChemAxon file format v5.9.0, generated by v5.
10.0">
<MDocument><MChemicalStruct><molecule molID="m1"><atomArray atomID="a1 a2 a3 a4
.
.
...<MDocument>

输出结果可通过参数-o输入确定,注意-o参数需要与-f输出格式保持一致,举例如下:

react -r da.mrv file1.mrv file2.mrv -f mrv -o daproducts.mrv

设置-n参数可忽略反应式中的chemical term规,r表明反应活性,s表明反应选择性,t表明反应选择耐受度。可组合如rs表明同时忽略反应活性和选择性规则。

-s参数可设置反转反应式方向。

-X参数可设置反应物量比信息,举例如下:

1. react -r da.mrv "C=CC=C" "C=C" -X 1:1
C1CCC=CC1

2. react -r da.mrv "C=CC=C" "C=C" -X 2:1
C1CCC2CC=CCC2C1

3. react -r da.mrv "C=CC=C" "C=C" -X 3:1
C1CCC2CC3CC=CCC3CC2C1