软件简介
众所周知，新药研发是一个漫长、昂贵的过程，且成功率极低。在新药开发过程中，一半的候选化合物因为缺少药物分子所必需的吸收、分布、代谢、排泄药代动力学性质或者具有毒性（ADMET）而最终未能成药，而在已经进入市场的药物中有50%仍然存在着ADMET方面的问题。如果能尽早地将那些因为缺少药物分子关键性质而注定不能成药的分子提前过滤掉，无疑会大大提高新药研发的成功率，缩短周期，以及降低成本。计算机辅助药物设计因其高效和低成本，已经被广泛用于新药研发流程，且被证明行之有效。
王任小课题组曾于2007年推出XLOGP3程序用于预测药物分子关键性质之一的脂水分配系数（LogP）， 在国内外获得广泛认可。例如全世界最大的公开的化学数据库PubChem就采用XLOGP3作为其默认的计算工具来计算超过1000万个化合物的LogP。XLOGP3+是对XLOGP3的一次重大更新和升级。不仅整合了本课题自行研发的溶解度（LogS）的预测工具XLOGS，还增加了对流行文件格式SMILES的支持。此外，还支持十余种新药预筛选中常用的物理化学性质的预测，包括拓扑极性表面积，氢键给体和受体数等（表1）。
表1. XLOGP3+支持的物理化学性质
| 性质 | 描述 |
|---|---|
| xlogp[1] | 脂水分配系数 |
| xlogs[2] | 溶解度 |
| tpsa[3] | 拓扑极性表面积 |
| sp3_carbon_fraction[4] | sp3碳原子比例 |
| hetero_carbon_ratio[4] | 杂/碳原子比 |
| mw | 分子量 |
| hb_acceptor_count | 氢键受体数 |
| hb_donor_count | 氢键给体数 |
| ring_count | 环总数 |
| rotatable_bond_count | 可旋转键数 |
| carbon_atom_count | 碳原子数 |
| charged_atom_count | 带电原子数 |
| hb_atom_count | 氢键(氮和氧)原子数 |
| heavy_atom_count | 重(非氢)原子数 |
| hetero_atom_count | 杂（氮、氧、磷和硫）原子数 |
软件特性
- 支持的操作系统：Windows，Linux与Mac。
- 完整灵活的命令行用户界面。
- 详尽的帮助，包括每个参数的详细说明，可接受参数的类型和默认值。
- 支持常见的化合物文件格式，包括：SYBYL mol2, MDL MOL/SDF/RDF，以及Daylight SMILES。
- 设定取值区间对数据库进行过滤。
- 支持里宾斯基五规则过滤。
- 支持使用配置文件来重复利用一套参数于不同的计算项目。
- 支持对单个或多个输入文件进行计算，支持通配符。
关于开发者
XLOGP3+软件由复旦大学药学院王任小教授课题组开发。
文献
- Cheng, T.; Zhao, Y.; Li, X.; Lin, F.; Xu, Y.; Zhang, X.; Li, Y.; Wang, R.; Lai, L. Computation of Octanol−Water Partition Coefficients by Guiding an Additive Model with Knowledge. J. Chem. Inf. Model. 2007, 47 (6), 2140–2148. https://doi.org/10.1021/ci700257y.
- Duan Bao-Gen, Li Yan, Li Jie, Cheng Tie-Jun, WANG Ren-Xiao. An Empirical Additive Model for Aqueous Solubility Computation: Success and Limitations. Acta Physico-Chimica Sinica, 2012, 28(10): 2249-2257. https://doi.org/10.3866/PKU.WHXB201209171.
- Ertl, P.; Rohde, B.; Selzer, P. Fast Calculation of Molecular Polar Surface Area as a Sum of Fragment-Based Contributions and Its Application to the Prediction of Drug Transport Properties. J. Med. Chem. 2000, 43 (20), 3714–3717. https://doi.org/10.1021/jm000942e.
- Lovering, F.; Bikker, J.; Humblet, C. Escape from Flatland: Increasing Saturation as an Approach to Improving Clinical Success. J. Med. Chem. 2009, 52 (21), 6752–6756. https://doi.org/10.1021/jm901241e.