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利用rdkit.Chem.AllChem进行化学特征指纹提取

发布时间:2023-12-18 18:49:00

rdkit是一个用于分子信息处理的Python库,其中Chem模块提供了处理化学物质数据的功能。其中AllChem模块是Chem模块的一部分,提供了一些计算化学特征指纹的方法。下面是一个使用rdkit.Chem.AllChem进行化学特征指纹提取的例子。

首先,我们需要导入需要的库和模块。

from rdkit import Chem
from rdkit.Chem import AllChem

接下来,我们定义一个函数,用于从SMILES字符串构建分子对象,并提取特征指纹。

def extract_fingerprint(smiles):
    # 从SMILES字符串构建分子对象
    mol = Chem.MolFromSmiles(smiles)
    
    # 生成分子的拓扑指纹
    fingerprint = AllChem.GetMorganFingerprintAsBitVect(mol, 2, nBits=1024)
    
    # 将特征指纹转换为二进制数组
    arr = np.zeros((1,))
    DataStructs.ConvertToNumpyArray(fingerprint, arr)
    
    return arr

在上面的函数中,我们使用Chem.MolFromSmiles方法将SMILES字符串转化为分子对象。然后,我们使用AllChem.GetMorganFingerprintAsBitVect方法生成该分子的拓扑指纹。 个参数是分子对象,第二个参数是半径大小,第三个参数是指纹的长度(位数)。在此例中,我们使用半径为2的环境,并设置指纹位数为1024位。

最后,为了方便比较和处理,我们使用DataStructs.ConvertToNumpyArray方法将特征指纹转换为一个包含1024个元素的0-1二进制数组。

下面是一个使用该函数的示例。

import numpy as np

# 构造一些SMILES字符串
smiles_list = ['CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(=O)O', 'CC1(C)C(=O)NC(N)=C1C']

# 提取特征指纹
fingerprint_list = [extract_fingerprint(smiles) for smiles in smiles_list]

在上述示例中,我们构造了一个包含两个分子的SMILES字符串列表。然后,我们使用extract_fingerprint函数提取每个分子的特征指纹。

最后,我们得到一个包含特征指纹的列表,每个特征指纹是一个包含1024个元素的0-1二进制数组。

使用rdkit.Chem.AllChem进行化学特征指纹提取非常简单方便,可以帮助我们在化学信息处理中进行各种计算和比较。以上就是一个简单的使用例子,希望可以帮助到你。