040824_miljouppdraget-rapport

Trimetoprim (J01E4)
Amikacin (J01G1)
Meropenem (J01D17)
N
Saquinavir (J05A10)
O
H
N
N
H 2
O
N
H
O
246
OH
Ampicillin (J01C3)
O
N
H
Amoxicillin (J01C2)
Figur 11. Strukturformler för valda föreningar i träningssetet
QSAR-modeller
H
N
H
Cilastatin (J01D13)
Piperacillin (J01C6)
QSAR-modeller för antibiotika har beräknats med de fysikalisk-kemiska variablerna från Dragon och två
olika miljörelaterade egenskaper. Vi har framförallt inriktat oss på bionedbrytning men även skapat en
modell för effekter på vattenloppor. Målet med detta moment var att skapa modeller med hög prediktiv
förmåga för att möjliggöra prediktioner av effekter av läkemedel vars miljöeffekter ännu inte är kända.
Bionedbrytning
De första modellerna gjordes för att testa hur väl träningssetet representerar den fysikalisk-kemiska variationen
i hela datasetet. Därför skapades modeller både baserat på de 20 antibiotika i träningssetet samt alla
81 antibiotika. Anledningen till att bara 81 substanser, istället för 83, användes i modelleringen var att det
inte gick att få fram värden på bionedbrytningen för alatrofloxacin (J01M1) och trovafloxacin (J01M6).
Statistisk data från denna studie är presenterad i tabell 3. Båda modellerna har två signifikanta komponenter
och använder lite drygt hälften av informationen i de kemiska variablerna (R 2 X). Noterbart är att den prediktiva
förmågan är bättre för modellen med enbart träningssetet mätt både som Q 2 och RMSEE (Root
mean squared error of estimate). Värdet RMSEE ger en direkt indikation på felet i modellen omvandlat till
modellerad skala, dvs. ett RMSEE på 0,18 betyder att prediktionerna för substanserna har ett fel på ±0,18
för en effekt som varierar mellan 1 och 3 (se figur 12). Orsaken till att modellen med enbart träningssetet är
bättre än den för alla antibiotika är att några extrema föreningar ger en stor negativ påverkan på modellen
för alla.
Tabell 3. Statistisk data från PLS modellerna för bionedbrytning av antibiotika
Modell
Antal
komponenter R 2 X (cum) R 2 Y (cum) Q 2 (cum) RMSEE RMSEP
Alla 2 0,52 0,74 0,69 0,33 -
Träningsset 2 0,52 0,92 0,73 0,18 0,42