Compound Registration:化合物登録

製品カテゴリ

創薬ITプラットフォーム / 創薬研究基幹システム 

  • 化合物の正規化、チェック、検証、登録

    Compound Registrationは、一連のWebサービスに基づいて構築されたシステムで、新規の低分子化合物について、既にデータベースに格納されている化合物と比較し、一意性を確認し、化合物番号の発番やロット番号の発番を行います。一意性の決定は、構成可能な企業のビジネスロジックに従って行われます。
    システムには、関連する構造情報と付随情報を格納するように設計されたデータベース(レジストリ)が含まれいます。化合物は、登録前に正規化、検証、品質チェックのステップを経て、問題を自動的に修正できない場合は、ステージング領域に分類されます。登録が成功すると、化合物を3レベルの階層に格納できます。

     

     

     

    登録プロセスの開始

    新しい化合物は、Webベースの登録フォームを使用して1つずつ簡単に追加できます。または、アップロードページから一括で(化合物ライブラリまたは構造のセット)。システムは、検証されたすべてのカスタムデータフィールドを持つ単一およびマルチコンポーネント構造を処理できます。マルチコンポーネントエンティティは、すでに独立して登録されている2つ以上のコンポーネントで構成されます。現在、代替品、混合物、製剤、およびポリマーがサポートされています。
    Compound Registrationは、他のアプリケーションからも利用できます。WebサービスAPIが利用でき、電子実験ノート(ELN)やKNIMEおよびPipeline Pilotなどのワークフローツールからも可能です。

     

    化合物登録ワークフロー

     

    登録データのバリデーションと一意性のチェック

    化合物構造は、登録前に一連の標準化、検証、および品質チェックのステップ(例:価数エラー、表示問題の自動修正)を通過します。外部IDおよびその他の指定されたデータも、構成されたビジネスロジックに基づいて検証されます。検証フェーズを通過しない、または単に自動的に修正できない化合物は、特権ユーザーが手動で修正して登録できるよう、ステージング領域に分類されます。

    検証後、新しく提出された化学構造がレジストリのレコードと比較されます。一致タイプには、完全一致、立体異性体、互変異性構造、およびそれらの組み合わせが含まれます。このシステムは、立体化学を正しく識別して表現することに特に重点を置いています。アトロプ異性体の識別も可能です。化学的に重要なテキスト(CST:Chemically Significant Text)は、構造が不明または部分的に既知である化合物のギャップを埋める為に用いられます。

     

    登録データのチェック

     

    階層型化合物ストレージ

    登録された化合物は、親、バージョン、ロット(またはバッチ)の3レベルの階層構造で格納されます。この構成では、バージョンは、親の同位体または塩/溶媒和物のバリエーションを表す場合がありますが、バージョンはバージョンの異なる生産バッチを表す場合があります。塩と溶媒和物は専用の辞書で管理されています。それらは、登録時に適切な価数とともに化合物に簡単に割り当てたり、提出された化学構造から抽出したりできます。

     

    Compound Registrationにおける化合物の階層

    化合物-は、ツリーのような表現で3つのレイヤー(親、バージョン、ロット)に格納されています。

     

    化合物データの階層構造

    • 親:同位体、電荷、対イオン、または塩/溶媒和物を含まない化学構造の中立的な形式です。
    • バージョン:同位体、対イオン、または塩/溶媒和物を持つ分子(中性または荷電)。
    • ロット:企業内での化合物の発生。通常は物理的なサンプル。
    3階層のデータ構造(メタイミダゾールの例)
    3階層のデータ構造:鎮痛薬・メタミゾール(metamizole)の登録例

    登録されたエンティティ―の修正

    許可されたユーザーは、レジストリ内の既存の化合物を修正できます。このシステムにより、ユーザーは分子構造を変更したり、さまざまな階層レベルにおける関連データを変更したりできます。レジストリにコミットされたすべての修正は完全に監査され、リクエストに応じて、選択したエントリの完全なデータ履歴を表示できます。

     

    多成分化合物は 、2つ以上の成分から構成される 化合物 です。実際の技術的な解決策に関して、これらのコンポーネント は、登録システムで独立して登録された単一コンポーネントの 化合物 としても存在し ます。目的および組成情報の正確さのレベルに基づいて、さまざまなタイプの多成分化合物が存在します:代替品、配合、混合物、およびポリマー。多成分化合物は 、 (各フラグメントを個別に登録せずに)単一の 化合物 として 登録さ れ ている構造フィールド内に複数のフラグメントを持つ構造とは異なります。

     

    Mixture(混合物)

    半定量的な組成情報を持つ 多成分化合物の 一種 。Mixtureの場合、すべてのコンポーネントには、コンポーネントの相対量を表す割り当て範囲があります(たとえば、コンポーネント1はMixtureの30〜40%を構成し、コンポーネント2は60〜70%を構成します)。コンポーネントの最大数とコンポーネント範囲の値は個別に設定できます。それらのいくつかは、不確かな情報の場合に、未知の範囲として使用することもできます。混合物に未知の成分範囲がある場合、追加の「不明」データも構造に添付されます。

     

    Formulation(製剤)

    正確な定量的組成情報を備え た 多成分化合物 (例:成分1:37%、成分2:63%)。実質的に任意の数のコンポーネントを定義できます。

     

    Polymer(ポリマー)

    モノマーX-A-XとY-B-Yの縮合反応の結果生成され、一般構造「...A-B-A-B-A-B-A-B-B...」を持つ交互共重合体のポリマー表現をサポートしています。 ルール/脱退グループのペア(X、Y)は、Polymer構成ページで定義できます。

     

    ルールの例:

     {
          "rules": [
                {
                  "leavingGroup1": "COBOC",
                   "leavingGroup2": "Cl"
                 },
                {
                  "leavingGroup1": "CCOBOCC",
                  "leavingGroup2": "I"
                 }
          ]
     }

     

    ポリマー構造は、定義された規則に従って構築されます。ポリマー表現は次のものを使用しています:

     

    1.各モノマーから、次の設定でポリマーユニット/ SRU(構造反復ユニット)が作成されます。
    • 多重度:n(デフォルト)、変更可能
    • パーセンテージデータ(%):任意の値を設定できます(検証は実行されません)
    • ブラケットスタイル:正方形、変更不可

     

    2.「A」および/または「B」ユニットがさらに存在する場合、すべての「A」およびすべての「B」ユニットは、以下によって個別にグループ化されます。
    • グループタイプ:交互のコポリマー(alt)、変更不可
    • ブラケットスタイル:正方形、変更不可

     

    3.ポリマー全体は次のようにグループ化されます。
    • グループタイプ:順序なし混合(ミックス)、変更できません
    • ブラケットスタイル:正方形、変更不可
    • 繰り返しパターン:eu(どちらか/不明)、変更できません

     

    得られたポリマーは、ポリマーがXAXとYBY、またはYAYとXBXから合成された場合、それぞれから作成されたモノマーとは無関係です。 A、A '、A' 'などのAおよびB内のバリアント、エンドキャッパー(1つの接続ボンドのみ)およびブランチ(3つ以上の接続ボンド)がサポートされています。

     

     

    ポリマーの例

     

    ルール:

    • 退会グループ1:COBOC
    • グループ2からの脱退:Cl

     

    モノマーA 50%

    モノマーB 50%

    AとBのユニットを持つポリマー

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    モノマーA 40%>

    モノマーA 10%

    モノマーB 20%

    モノマーB 30%

    2つのA、2つのBユニットを持つポリマー

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    導入・インテグレーション

    Compound RegistrationシステムにはTomcatコンテナが必要です。REST APIが利用でき、既存のIT環境に簡単に統合することが可能です。登録データベースは現在、OracleまたはMySQL RDBMSをサポートしており、JChemテーブルと追加のリレーショナルテーブルを利用してデータをキャプチャします。下流のデータベースやプロセスとの統合機能を強化するために、Compound Registrationは、コンテンツを柔軟な形式(下流のRDBMS、xml、sdf)でミラーリングする公開エンジンを提供しています。
    内部ビジネスロジックの大部分は構成可能で、さまざまな企業のビジネスルールに簡単に適用できます。システムは、公開されているすべての構成オプション用のWebインターフェースを提供します。また、すべての一般的な認証モードと、プロジェクトメンバーシップに基づくロールベースのアクセス制御と権限処理の組み合わせも提供します。

     

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