Einsatz der unterschiedlichen Programmsysteme

Reaktionsdatenbanken sind sehr viel besser von den Synthesechemikern akzeptiert worden als Syntheseplanungsprogramme. In einer Reaktionsdatenbank sind alle für eine gespeicherte Reaktion verfügbaren Informationen direkt abrufbar. Wird nach der Lösung eines Syntheseproblems gesucht, vermitteln Reaktionsdatenbanken daher dem Chemiker den Eindruck von mehr Transparenz als Vorschlag eines Syntheseplanungsprogramms. Andererseits können Reaktionsdatenbanken meist nur für konkrete Teilschritte einer Synthese eine Antwort liefern. Zuvor muß der die Planung der Synthese ausführende Chemiker zumindest schon eine grobe Vorstellung über die Gesamtstrategie der Synthese seiner Zielverbindung entwickelt haben. Erst dann kann mit der Suche nach Synthesereaktionen in einer Reaktionsdatenbank begonnen werden.
Gerade hier bieten Syntheseplanungsprogramme dem Anwender eigentlich den Vorteil, auch dann Vorschläge liefern zu können, wenn noch keine konkrete Vorstellung über eine Synthesestrategie für eine Zielverbindung existiert. Dennoch ziehen Chemiker aus den genannten Gründen die Verwendung einer Reaktionsdatenbank offensichtlich vor. Sehr häufig ist in Richtung der Syntheseplanungsprogramme der Vorwurf zu hören, die gemachten Vorschläge seien entweder trivial oder unsinnig. Andererseits is es allerdings ebenfalls nicht einfach, durch Suchen in einer Reaktionsdatenbank immer ein befriedigendes Ergebnis zu erzielen. Hierbei sollen die beschriebenen Klassifizierungsverfahren Abhilfe schaffen, können dies aber bisher häufig nur in relativ engen Grenzen und unter bestimmten Voraussetzungen leisten.

In Zeiten von rasant wachsenden Reaktionsdatenbanken, die gleichzeitig ein immens zunehmendes chemisches Wissen repräsentieren, ist eine Weiterentwicklung auf dem Gebiet der computergestützen Syntheseplanung und der Wissensextraktion aus Reaktionsdatenbanken unbedingt erforderlich. Dies erscheint um so notwendiger, da in Zeiten von Ultra-High-Throughput-Screening (UHTS) pro Tag 100.000 und mehr Substanzen auf einem bestimmten biologischen Target getestet werden können, d.h. es müssen entsprechende Substanzbibliotheken synthetisiert werden. Ein immer wichtiger werdendes Anwendungsgebiet sind neue Verbindungen bzw. Verbindungsklassen, die durch de-novo-Design-Experimente in Bindungstaschen von Enzymen gefunden werden. Die Synthetisierbarkeit dieser Verbindungsklassen muß schnell und effizient abgeschätzt werden können.

Dem Chemiker als Anwender von Syntheseplanungs- und Reaktionsvorhersage-Programmen muß daher vermittelt werden, daß entsprechende Programme keine Einmischung in seine Kompetenzen darstellen, sondern daß diese Programme ein unerläßliches Hilfsmittel für das effiziente Auffinden neuer Informationen und die gezielte Planung von Synthesen sein können.

© Prof. Dr. J. Gasteiger, Dr. Th. Engel, M. Sitzmann, CCC Univ. Erlangen, Thu Apr 22 13:31:26 2004 GMT
 BMBF-Leitprojekt Vernetztes Studium - Chemie