Creation and analysis of in-house database of pyrazine derivatives with potential antimicrobial activity

Abstract

ABSTAKT V rané fázi návrhu a vývoje léčiv musí vědci překonat řadu výzev spojených s identifikací potenciálních sloučenin s drug-like nebo lead-like vlastnostmi. To vedlo k potřebě vytvoření velkých souborů chemických dat, které pomohou zlepšit identifikaci farmakoforů a účinných sloučenin. Různé vědecké obory, zejména farmakologie, farmaceutická chemie a biochemie, začaly využívat počítačové vědy k vyhledávání potenciálních vůdčích struktur (leads) s větší specifičností, pokud jde o jejich bioaktivitu. Hlavním cílem této práce bylo vytvoření databáze obsahující sbírku derivátů pyrazinu syntetizovaných v minulosti na Farmaceutické fakultě Univerzity Karlovy v Hradci Králové se zaměřením na sloučeniny s potenciální antimykobakteriální (a dále antibakteriální a antifungální) aktivitou, a dále využití této databáze k výpočtu hodnot deskriptorů důležitých pro farmakokinetické vlastnosti a biologickou dostupnost. Tento projekt se snaží ukázat, jak mohou být určité molekulární deskriptory použity jako spolehlivá informace k určení pravděpodobnosti nebo možnosti vývoje lead-like nebo drug-like sloučeniny pomocí počítačového softwaru. Byla vytvořena interní databáze 623 sloučenin uložených ve formátu SMILES, která byla použita k určení kvantitativních vztahů mezi strukturou a aktivitou (QSAR) a k analýze toho, zda...

In the early phases of drug design and development, scientists must overcome many challenges involved in identifying potential drug-like or lead-like compounds. This has led to the need of creating large sets of chemical data which will aid in improving the identification of pharmacophores and active compounds. Various scientific fields especially pharmacology, medicinal chemistry and biochemistry have begun to employ the use of computer sciences to aid in the screening for potential leads with more specificity with regards to drug-like compounds' or substances' bioactivity. The emphasis of this project was to create a database containing a collection of pyrazine compounds synthesized overtime in the Faculty of Pharmacy (Charles University, Hradec Kralove) with the aim of having anti-mycobacterium (and possible antibacterial and antifungal) activity, and further utilize this database to predict certain pharmacokinetic and bioavailability properties. This project seeks to demonstrate how certain molecular descriptors can be used as reliable chemoinformation to determine the likeliness or possibility of developing a lead-like or drug-like compound by utilizing computer software. An in-house database of 623 compounds saved in SMILES format was created and used in demonstrating quantitative...