药品合成工艺模型的构建方法、系统和存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种药品合成工艺模型的构建方法、系统和存储介质，通过建立包含有各化学结构式基础数据和基础反应式数据的化合物数据库，并基于该化合物数据库中的基于此前获取的化合物、反应式数据，自动进行物料核算并构建合成药品工艺路线，通过对反应条件参数或催化条件参数进行多组优化，从而完成药品合成工艺路线的建模和优化。解决了药品研究人员在研究过程中需进行大量重复实验需而耗费大量时间和消耗大量试剂和原料，导致研发成本高居不下的问题，为工艺放大和优化提供了有力保障，有效提高了工作效率和科研产出。有效提高了工作效率和科研产出。有效提高了工作效率和科研产出。

【技术实现步骤摘要】
药品合成工艺模型的构建方法、系统和存储介质


[0001]本专利技术涉及医药信息化
，尤其涉及一种药品合成工艺模型的构建方法、系统和存储介质。

技术介绍

[0002]众所周知，药物研发是一个漫长的过程，存在着研发周期长，研发成果率低，研发费用高的困境。药品研发合成工艺路线是药品研发过程中最重要的环节，在研究仿制药过程中，为获得与对照品一致参数的样品，会经过多级化学反应。要获得与参比制剂一致的药效，往往需要经过不断的重复合成、分析验证，才能找到最终合适的药品合成工艺路线，为后续工艺放大奠定基础。在现有的药企研发工作中，想要获取最优的药品合成工艺路线还是需要依靠研究员进行多次重复实验，找寻工艺路线最优解，研发时间、样品质量都较难保证，而且需要耗费大量试剂、反应物成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术中的不足，提供了一种药品合成工艺模型的构建方法，包括如下步骤：
[0004]S1，建立化合物数据库，所述化合物数据库包括化学结构式基础数据和基础反应式数据，所述基础反应式数据包括但不限于主副反应物、主副产物、反应条件参数和催化条件参数；
[0005]S2，对化合物数据库中的化学反应过程进行物料衡算，将各化学反应中的产物产量或产率录入到化合物数据库的对应反应式中；
[0006]S3，根据初始反应物和最终产物信息从化合物数据库中获取可选的中间各级反应信息，根据所选中间各级反应信息和输入的其它反应物信息、反应条件参数、和/或催化条件参数，生成包含由多级化学反应前后关联组成的药物合成路径；
[0007]S4，对各药物合成路径中的各级反应条件参数或催化条件参数进行改变，依次选择不同参数下的该药物合成路径收率，获取具有最优收率的药物合成路径以及对应的反应条件参数和催化条件参数组成最优药品合成工艺。
[0008]优选的，所述步骤S1具体包括：对接外部化合物数据库，通过CAS号和/或结构式检索获取各化合物的学结构式基础数据；通过编辑器对所需的数据库中不存在的化合物进行创建，对其赋予反应物、催化剂和/或产物的属性并生成对应的CAS号和Smiles字符串并保存至化合物数据库；获取电子实验记录系统中的实验记录数据，对其进行数据结构化处理后拆分、归类，并按预设规则将各数据分别按同收率范围、同反应类型、同反应物物和/或同产物进行分类重组。
[0009]优选的，所述步骤S1还包括：对化合物数据库中的化合物种类进行不同分类，根据化合物理化性质进行分类，所述化合物理化性质包括但不限于高沸点、中沸点、低沸点，根据催化类型进行分类，所述催化类型包括但不限于非均相催化、生物催化；对化合物数据库
中的化合物生成身份编号，所述身份编号包括分类编码、时间信息和流水码。
[0010]优选的，所述步骤S2具体包括：化合物数据库对从电子实验记录系统中获取的各化学反应式对应的产物产量、产率和催化条件参数进行判断，如果大于预设范围则进行报警提示；如果在预设范围内，则将各输入数据与该数据的理论值进行对比，按预设比例对所述参数进行调整，直至调整后参数相对于前一调整值的相对平均偏差低于预设值。
[0011]优选的，所述步骤S2还包括，判断输入的反应物属性信息，如果输入的反应物属性信息为第一属性，所述第一属性为摩尔量、实际投料量、理论投料量或纯度，则进入第一属性获取模式并中止对第二属性信息的输入，其中第一属性获取模式包括：若输入的是摩尔量则自动计算理论投料量，并在存在纯度值时自动计算实际投料量，在无纯度值时按纯度100％计算实际投料量；若输入的是理论投料量则自动计算摩尔量，并在存在纯度值时自动计算实际投料量，在无纯度值时按纯度100％计算实际投料量；若输入的是纯度则在存在理论投料量时自动计算实际投料量，或在存在实际投料量时自动计算理论投料量，如理论投料量和实际投料量均存在则根据纯度更改理论投料量；若输入的是实际投料量则在存在纯度时计算理论投料量，或在存在理论投料量时自动计算纯度，如纯度和理论投料量均存在则根据纯度更改理论投料量，如纯度和理论投料量均不存在则按纯度100％计算理论投料量；若输入的是理论投料量则在存在纯度时计算实际投料量，或在存在实际投料量时自动计算纯度，如纯度和实际投料量均存在则根据纯度更改实际投料量，如纯度和实际投料量均不存在则按纯度100％计算实际投料量。
[0012]优选的，所述步骤S2还包括，判断输入的反应物属性信息，如果输入的反应物属性信息为第二属性，则进入第二属性获取模式并中止对第一属性信息的输入，所述第二属性为体积、体积摩尔浓度、或密度，其中第二属性获取模式包括：若输入的是体积则自动计算体积摩尔浓度，并在存在密度值时自动计算实际投料量以及按纯度值计算理论投料量和摩尔量，在无密度值时清空存储的实际投料量值；若输入的是密度则在存在体积值时自动计算实际投料量，并按纯度值计算理论投料量和摩尔量。
[0013]本专利技术还公开了一种药品合成工艺模型的构建系统，包括：数据库创建模块，用于建立化合物数据库，所述化合物数据库包括化学结构式基础数据和基础反应式数据，所述基础反应式数据包括但不限于主副反应物、主副产物、反应条件参数和催化条件参数；物料衡算模块，用于对化合物数据库中的化学反应过程进行物料衡算，将各化学反应中的产物产量或产率录入到化合物数据库的对应反应式中；合成路径模块，用于根据初始反应物和最终产物信息从化合物数据库中获取可选的中间各级反应信息，根据所选中间各级反应信息和输入的其它反应物信息、反应条件参数、和/或催化条件参数，生成包含由多级化学反应前后关联组成的药物合成路径；工艺优化模块，用于对各药物合成路径中的各级反应条件参数或催化条件参数进行改变，依次选择不同参数下的该药物合成路径收率，获取具有最优收率的药物合成路径以及对应的反应条件参数和催化条件参数组成最优药品合成工艺。
[0014]优选的，所述数据库创建模块具体包括：外部数据库对接模块，用于对接外部化合物数据库，通过CAS号和/或结构式检索获取各化合物的学结构式基础数据；化合物创建模块，用于通过编辑器对所需的数据库中不存在的化合物进行创建，对其赋予反应物、催化剂和/或产物的属性并生成对应的CAS号和Smiles字符串并保存至化合物数据库；实验记录获
取模块，用于获取电子实验记录系统中的实验记录数据，对其进行数据结构化处理后拆分、归类，并按预设规则将各数据分别按同收率范围、同反应类型、同反应物物和/或同产物进行分类重组。
[0015]本专利技术还公开了一种药品合成工艺模型的构建装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前述任一药品合成工艺模型的构建方法的步骤。
[0016]本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述任一药品合成工艺模型的构建方法的步骤。
[0017]本专利技术公开的药品合成工艺模型的构建方法、系统和存储介质，通过内置化学结构式编辑器、对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种药品合成工艺模型的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，建立化合物数据库，所述化合物数据库包括化学结构式基础数据和基础反应式数据，所述基础反应式数据包括但不限于主副反应物、主副产物、反应条件参数和催化条件参数；S2，对化合物数据库中的化学反应过程进行物料衡算，将各化学反应中的产物产量或产率录入到化合物数据库的对应反应式中；S3，根据初始反应物和最终产物信息从化合物数据库中获取可选的中间各级反应信息，根据所选中间各级反应信息和输入的其它反应物信息、反应条件参数、和/或催化条件参数，生成由多级化学反应前后关联组成的药物合成路径；S4，对各药物合成路径中的各级反应条件参数或催化条件参数进行改变，依次选择不同参数下的该药物合成路径收率，获取具有最优收率的药物合成路径以及对应的反应条件参数和催化条件参数组成最优药品合成工艺。2.根据权利要求1所述的药品合成工艺模型的构建方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：对接外部化合物数据库，通过CAS号和/或结构式检索获取各化合物的学结构式基础数据；通过编辑器对所需的数据库中不存在的化合物进行创建，对其赋予反应物、催化剂和/或产物的属性并生成对应的CAS号和Smiles字符串并保存至化合物数据库；获取电子实验记录系统中的实验记录数据，对其进行数据结构化处理后拆分、归类，并按预设规则将各数据分别按同收率范围、同反应类型、同反应物物和/或同产物进行分类重组。3.根据权利要求2所述的药品合成工艺模型的构建方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：对化合物数据库中的化合物种类进行不同分类，根据化合物理化性质进行分类，所述化合物理化性质包括但不限于高沸点、中沸点、低沸点，根据催化类型进行分类，所述催化类型包括但不限于非均相催化、生物催化；对化合物数据库中的化合物生成身份编号，所述身份编号包括分类编码、时间信息和流水码。4.根据权利要求3所述的药品合成工艺模型的构建方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：化合物数据库对从电子实验记录系统中获取的各化学反应式对应的产物产量、产率和催化条件参数进行判断，如果大于预设范围则进行报警提示；如果在预设范围内，则将各输入数据与该数据的理论值进行对比，按预设比例对所述参数进行调整，直至调整后参数相对于前一调整值的相对平均偏差低于预设值。5.根据权利要求4所述的药品合成工艺模型的构建方法，其特征在于，所述步骤S2还包括，判断输入的反应物属性信息，如果输入的反应物属性信息为第一属性，所述第一属性为摩尔量、实际投料量、理论投料量或纯度，则进入第一属性获取模式并中止对第二属性信息的输入，其中第一属性获取模式包括：若输入的是摩尔量则自动计算理论投料量，并在存在纯度值时自动计算实际投料量，
在无纯度值时按纯度100％计算实际投料量；若输入的是理论投料量则自动计算摩尔量，并在存在纯度值时自动计算实际投料量，在无纯度值时按纯度100％计算实际投料量；若输入的是纯度则在存在理论投料量时自动计算实际投料量，或在存在实际投料量时自动计算理论投料量，如理论投料量和实际投料量均存在则根据纯度更改理论投料量；若输入的是实际投料...

【专利技术属性】
技术研发人员：江岭，杜懂理，
申请(专利权)人：明度智云浙江科技有限公司，
类型：发明
国别省市：