[发明专利]药物晶体结构全景分析系统及其全景分析方法

说明书

本发明属于药物晶体分析技术领域，具体为药物晶体结构全景分析系统及其全景分析方法，药物晶体结构全景分析系统通过调用云计算接口，利用事先部署在云端的算法对输入的晶体的能量进行计算，根据返回的计算结果，生成晶体的能量与密度的空间群全景排列图；根据需要选择分析，分析报告结果汇总成最终报告，导成文本文件。本发明提供的药物晶体结构全景分析系统及其全景分析方法，适应新技术背景下的药物晶体结构分析需求，一方面能够对某一药物分子可形成的多种结构的大量晶体进行分析；另一方面是能够从更多的角度来对晶体结构的性质和相似性进行分析，为使用者提供更有力的分析支持。

技术领域

本发明属于药物晶体分析技术领域，具体为药物晶体结构全景分析系统及其全景分析方法。

背景技术

在传统的药物晶体学研究中，通常需要对药物的晶型结构进行观察和分析，按照设置将晶体结构进行延展，研究晶胞中分子的空间群分布；有时候还需要对晶体内的氢键和非键作用进行分析并对比不同晶体之间结构的相似性。

以最典型的晶体分析系统Mercury为例，其主要模块包括：

1.晶体的3D结构的基础展示；

2.对晶体结构的分子结构进行编辑；

3.氢键和非键作用的分析；

4.晶体间的结构比对。

总体来说，Mercury提供了对晶体的基础的观察和分析功能，满足了药物晶体科学工作者的基础需要。

随着互联网和云计算技术的发展，科学计算可以利用到云端计算资源，也应运而生了晶型预测技术。晶型预测技术能够通过量化计算的方法对药物分子可能形成的晶体都进行预测，这就导致了对于同一药物分子，可能出现大量且种类繁多的晶体需要科学工作者去进行分析。

而传统的药物晶体结构分析系统无法对同一分子的大量晶型进行统一分析，满足不了新的晶型预测技术的需求；

另外，由于出现了大量的可能性的晶体结构，如何比对这些结构之间的优劣就成为问题。对于传统晶体结构分析系统来说，只能对晶体的结构进行比对，无法使用一些指标来快速比较大量晶体之间的优劣，使得在这种场景下的晶体筛选工作十分低效；

特别是，对于大量晶体分析的场景，分析后的分析结果如何产出也是一个问题。如果不能帮助使用者高效的记录和展现这些分析结果，这无疑也降低了使用者的工作效率。而传统的晶体结构分析系统对晶体进行分析、尤其是对大量晶体分析后并不能产出系统性的分析结果文档，给使用者造成了麻烦，体验不好。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种药物晶体结构全景分析系统及其分析方法，适应新技术背景下的药物晶体结构分析需求，一方面能够对某一药物分子可形成的多种结构的大量晶体进行分析；另一方面是能够从更多的角度来对晶体结构的性质和相似性进行分析，为使用者提供更有力的分析支持。

采用的具体技术方案为：

药物晶体结构全景分析系统，主要包括三部分：药物晶体结构分析的基础模块、药物晶体结构的全景分析模块、通过云计算结构对接的云计算接口模块；

所述的药物晶体结构分析的基础模块包含了晶体3D View、结构编辑、氢键和非键作用、结构比对功能模块，用于基本的药物晶体结构的分析，并为药物晶体结构的全景分析模块提供基础的支持；

药物晶体结构的全景分析模块，包含实验结构分析、扭转角构象分析、计算结果的全景式展现功能模块；通过全景分析的模式，满足大量晶体结构的分析需求，直观表现药物晶体结构分析结果；

云计算接口模块用于全景分析系统对接云端计算资源的通道，将计算药物晶体结构的能量排位和自由能数据通过云计算来实现，为药物晶体结构的全景分析模块提供外部计算支持。