作者：國工智能研發(fā)部——周曉冬

概述：

日前，美國輝瑞公司研制出口服新藥Paxlovid（PF-07321332；利托那韋），輝瑞稱與安慰劑相比，新冠口服試驗藥物Paxlovid在出現(xiàn)癥狀后的三天內(nèi)服用，能將輕度和中度成年患者住院或死亡概率降低89%。就此，凱萊英與美國輝瑞公司簽訂相關(guān)產(chǎn)品新一批的《供貨合同》，將為輝瑞新冠抗病毒口服藥Paxlovid提供合同定制研發(fā)生產(chǎn)(CDMO)服務。
在CDMO服務中，優(yōu)化合成路徑是節(jié)約成本，提高生產(chǎn)效益的重要組成部分，但這一環(huán)節(jié)的實驗需要大量的投入，而借助國工智能數(shù)據(jù)大腦平臺中的逆向合成算法，只需輸入最終產(chǎn)物，便可生成該產(chǎn)物的合成路徑，既減少了時間成本和資金投入力度，同時也降低了實驗伴隨的風險。
平臺優(yōu)勢：

逆向合成需要對目標分子的結(jié)構(gòu)進行分析，將復雜結(jié)構(gòu)簡單化，每步過程逆推合理，就可以得出合理的藥物合成工藝的路線。這就需要研究人員具備具有較強的綜合能力，其中包括熟練掌握有機化學的基本反應，對反應的運用及組合能力強。以及對化學品市場有充分的了解等。因此數(shù)據(jù)大腦平臺有以下幾點優(yōu)勢：
1.逆向合成算法合成路徑可顯示每步反應的參考的文獻來源，有利于技術(shù)人員追根溯源，這樣即使不具備專業(yè)化學知識的人員也可以輕松通過算法進行逆推。操作簡單，即使不懂算法原理的也能輕松上手操作。
2.模型具有較強的泛化能力。也就是說，當數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)足夠多時，該算法對未知的具有相似結(jié)構(gòu)的目標化合物也能給出相似的反應路徑。國工智能在化工行業(yè)深耕多年，有著較為龐大的數(shù)據(jù)庫，為逆向合成算法提供了堅實的基礎。
3.合成路徑可根據(jù)用戶喜好靈活調(diào)整。當算法生成的合成路徑不符合用戶預期時，可定點修改合成路徑。
4.具有自動泛化新增化學反應的能力。在研究人員的實驗過程中可以持續(xù)給該模型以反饋，不斷的去修正模型的推薦路線，沉淀研究人員的合成經(jīng)驗，形成一個符合客戶研發(fā)習慣模型。借助該模型后續(xù)的研究人員可以快速的掌握前人所留下的寶貴的研發(fā)經(jīng)驗資源。這樣就可以使經(jīng)驗源源不斷的積累，同時模型也可以更加貼合用戶的合成習慣。
5.可以與國工智能化學研發(fā)平臺進行聯(lián)動，實現(xiàn)自動分配實驗任務，自動計算優(yōu)化目標化合物結(jié)構(gòu)，自動進行化學反應收率優(yōu)化，從而實現(xiàn)人工智能加速化學研發(fā)。
本次案例就輝瑞公司新藥Paxlovid進行逆向合成的結(jié)果展示。

預測過程：

首先打開國工數(shù)據(jù)大腦平臺。依次進行操作:機器學習-->工作臺—>新建逆向合成計算流程—>拉取逆向合成組件（圖1）

圖1

然后，進行組件配置。資源項選擇逆向合成云服務，分子式填入?yún)⑴c反應的相關(guān)反應的SMILES表達式，并按照相應規(guī)則填入，如圖2所示。最后點擊調(diào)試，當顯示運行成功時即表示運行預測算法成功，平臺會將預測結(jié)果展現(xiàn)給用戶，結(jié)果如圖3所示。

圖2

分析結(jié)果：

圖3

圖4

如圖4所示，每部反應點擊紅框1中的黑點，可以展示反應物的詳細信息如圖6所示，和該步反應可參考的文獻鏈接如圖5所示。

圖5

如圖5所示，點擊文獻鏈接可查看專利文獻詳情。