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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/66877
STATISTICAL FILTERING FOR NMR BASED STRUCTURE GENERATION
elucidação automatizada de estruturas
elucidação assistida de estruturas
compostos orgânicos
programa de computador
análise constitucional
automated structure elucidation
aided structure elucidation
organic-compounds
computer-program
constitutional analysis
Junker, Jochen | Date Issued:
2011
Author
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Inovação em Doenças de Populações Negligenciadas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
A atribuição constitucional de produtos naturais por espectroscopia de RMN é geralmente baseada em experimentos de RMN 2D como COSY, HSQC e HMBC. A dificuldade de um problema de elucidação de estrutura depende mais do tipo da molécula investigada do que de seu tamanho. Compostos saturados geralmente podem ser atribuídos de forma inequívoca à mão usando apenas dados de COSY e 13C-HMBC, enquanto heterociclos condensados são problemáticos devido à falta de prótons que poderiam mostrar conectividades interatômicas. Diferentes programas de computador foram desenvolvidos para auxiliar no processo de atribuição estrutural, um deles COCON. No caso de moléculas insaturadas e substituídas, os geradores de estrutura frequentemente gerarão um número muito grande de soluções possíveis. Este artigo apresenta um "filtro estatístico" para a redução do número de resultados. O filtro funciona gerando conformações 3D usando smi23d, uma abordagem MD simples. Todas as moléculas para as quais a geração de restrições constitucionais falhou foram eliminadas do conjunto de resultados. Alguns elementos estruturais removidos pelo filtro estatístico foram analisados e verificados em relação a Beilstein. A remoção automática de moléculas para as quais nenhum conjunto de parâmetros MD pôde ser criado foi incluída no WEBCOCON. O efeito desse filtro varia em dependência do conjunto de dados de RMN usado, mas em nenhum caso a constituição correta foi removida do conjunto resultante.
Abstract
The constitutional assignment of natural products by NMR spectroscopy is usually based on 2D NMR experiments like COSY, HSQC, and HMBC. The difficulty of a structure elucidation problem depends more on the type of the investigated molecule than on its size. Saturated compounds can usually be assigned unambiguously by hand using only COSY and 13C-HMBC data, whereas condensed heterocycles are problematic due to their lack of protons that could show interatomic connectivities. Different computer programs were developed to aid in the structural assignment process, one of them COCON. In the case of unsaturated and substituted molecules structure generators frequently will generate a very large number of possible solutions. This article presents a "statistical filter" for the reduction of the number of results. The filter works by generating 3D conformations using smi23d, a simple MD approach. All molecules for which the generation of constitutional restraints failed were eliminated from the result set. Some structural elements removed by the statistical filter were analyzed and checked against Beilstein. The automatic removal of molecules for which no MD parameter set could be created was included into WEBCOCON. The effect of this filter varies in dependence of the NMR data set used, but in no case the correct constitution was removed from the resulting set.
Keywords in Portuguese
elucidação assistida de estruturaselucidação automatizada de estruturas
elucidação assistida de estruturas
compostos orgânicos
programa de computador
análise constitucional
Keywords
assisted structure elucidationautomated structure elucidation
aided structure elucidation
organic-compounds
computer-program
constitutional analysis
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