《Talanta》:Consensus Descriptor Recurrence Across Complementary ANN Workflows in Chiral HPLC: An Interaction-Domain Analysis
编辑推荐:
摘要在手性高效液相色谱 (HPLC) 中解释描述符的相关性仍然具有挑战性,因为对映体分离取决于多个相关的结构和色谱因素。在此,比较了应用于同一 Lux 纤维素 -1/水 - 乙腈系统的两个共识人工神经网络 (ANN) 工作流程中的描述符选择重现性。该分析使用了 76 种学习阶
摘要
在手性高效液相色谱 (HPLC) 中解释描述符的相关性仍然具有挑战性,因为对映体分离取决于多个相关的结构和色谱因素。在此,比较了应用于同一 Lux 纤维素 -1/水 - 乙腈系统的两个共识人工神经网络 (ANN) 工作流程中的描述符选择重现性。该分析使用了 76 种学习阶段化合物用于模型优化和描述符频率分析,并保留了两种外部测试化合物用于有限的独立决策水平检查。工作流程包括先前报道的高效对映体分离 (EES)–流动相谱预测器和一种新的面向决策的模型,用于推荐最佳流动相。为了减少在单描述符水平上的过度解释,在描述符和相互作用域水平上检查了重复的选择模式,承认多个描述符可能编码重叠的物理化学信息。基于频率的分析揭示了不同的相互作用域趋势:面向决策的工作流程以氢键相关描述符为主,而 EES 谱预测在测试的九种流动相中倾向于拓扑/结构描述符。π–π 描述符在两个工作流程中始终是重复的贡献者,在预测工作流程中具有更大的定量显著性。这些结果表明,描述符重现性可以作为操作代理,用于探索和本数据集中的相互作用域趋势比较,但不能作为直接的机制证明。除了预测之外,EES 驱动的 ANN 框架能够提取化学上可解释的相互作用域指纹,为手性固定相/流动相选择提供了实际指导,并谨慎地基于数据进行手性识别的理性化。
章节摘要
引言
手性是基本结构属性,在自然界中无处不在,在制药和生物医学科学中至关重要。[1], [2], [3], [4] 由于与手性受体和酶的对映选择性相互作用,对映体在生物环境中通常表现出不同的药理和毒理特征。[1], [3], [5], [6] 因此,对映体的分离和表征仍然是分析化学和药物开发中的主要挑战。[7], [8],
数据集、描述符和色谱数据
色谱数据和分子描述符取自我们之前的研究 [31],共包括 78 种属于 20 个药理和农药类别的碱性和中性手性化合物。该集合包括 76 种学习阶段化合物,用于训练、验证、内部测试、模型选择和描述符频率分析,加上两种外部测试化合物,仅用于有限的独立决策水平检查(另见支持信息表 S1)。该研究是
结果与讨论
在目前的概念验证阶段,结果主要从方法学潜力以及当前系统和数据域内观察到的描述符和相互作用域趋势的一致性方面进行解释。
结论
这项概念验证研究表明,从共识保留的 ANN 模型中提取的描述符选择模式可用于推导手性 HPLC 中化学上可解释的相互作用域趋势。通过结合独立优化的 ANN 解决方案、共识过滤和基于频率的描述符分析,所提出的策略超越了单纯的预测或推荐,实现了在 Lux 系统中描述符重现性的可控描述性比较
CRediT 作者贡献声明
Yolanda Martín-Biosca: 写作 – 审阅与编辑,监督,方法学,资金获取。Carlos Pardo-Cortina: 写作 – 原稿,方法学,调查。Salvador Sagrado: 写作 – 审阅与编辑,监督,调查,形式分析,概念化。Laura Escuder-Gilabert: 写作 – 审阅与编辑,验证,方法学,数据管理。María José Medina-Hernández: 写作 – 审阅与编辑,监督,方法学,资金获取
数据可用性
实验 EES 矩阵 (T) 和描述符矩阵 (X) 可追溯至 [31] 中报告的源数据。
在文稿准备过程中使用生成式 AI 和 AI 辅助技术的声明
在本工作的准备过程中,作者使用 Chat GPT 辅助提高语言可读性,完善学术写作。作者根据需要审查和编辑了输出内容,并对已发表文章的内容承担全部责任。
利益冲突声明
? 作者声明,他们没有已知的竞争财务利益或个人关系可能影响本论文中报告的工作。
致谢
研究者感谢西班牙科学、创新与大学部以及欧洲区域发展基金 (ERDF) 的资金支持 (项目 PID2023-152340NB-I00, MCIU/AEI/10.13039/501100011033/ FEDER, UE)。C. Pardo-Cortina 感谢瓦伦西亚自治区政府和欧洲社会基金 Plus 通过其博士前研究合同 (CIACIF/2024/356) 提供的资金支持。
Carlos Pardo-Cortina|Salvador Sagrado|Laura Escuder-Gilabert|María José Medina-Hernández|Yolanda Martín-Biosca
西班牙瓦伦西亚省 Burjassot E- 46100,瓦伦西亚大学分析化学系