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어떤 물질의 pKa나 용해도, 소수성, 독성 등을 미리 예측하는 작업은 화학이나 바이오를 전공하는 많은 분들에게 매우 중요합니다. 자신이 다루는 물질이 어떤 성질을 가지고 있으며, 이 물질을 적용했을 때 어떤 결과가 나타날 것인지 경향성을 파악해야, 시간과 돈 그리고 우리의 에너지를 절약할 수 있기 때문이죠.

 

사실 화학을 연구하는 많은 사람들이 사용하는 ChemDrawSciFinder를 통해서 자신이 합성할 물질, 혹은 다루고 있는 물질의 다양한 물성을 예측할 수 있습니다.

 

그런데 말입니다.

 

이 도구들은 모두 유료로 사용되고 있기 때문에, 우리가 속한 기관이 유료구독을 하지 않는다면, 개인으로서는 그 비용을 지불하는데 부담일 수밖에 없습니다.

 

그래서 준비했습니다!!!

 

화합물의 물성을 무료로 계산해주는 사이트 'ChemAxon Calculators Playground'입니다.

ChemAxon? Playground? 생소하시죠? 하지만 이 글을 잘 따라오시면 웬만한 유료 사이트보다 더욱 직관이고 쉽게 화합물의 물성을 예측하는 도구를 하나 얻으실 수 있으니깐 북마크에 등록하셔서 사용해 보시면 좋을 것 같습니다.

 

 

ChemAxon? Playground?

ChemAxon은 어떤 회사인가?

ChemAxon화학 정보학 소프트웨어를 개발하는 헝가리 기반의 회사입니다. 이 회사는 화학물질의 구조를 그리고, 분석하며, 데이터를 관리하는 데 사용되는 다양한 도구와 소프트웨어를 제공합니다. ChemAxon의 제품은 약물 발견, 유전체학, 대사체학 등과 같은 분야에서 활용되며, 연구원들이 분자의 물리화학적 성질을 계산하고 예측하는 데 도움을 줍니다.

 

Playground는 무엇인가?

ChemAxon에 따르면, ChemAxon의 Playground웹 기반의 화학 정보학 플랫폼으로, 사용자가 화학물질의 구조를 그리고, 수정하며, 다양한 물리화학적 성질을 계산할 수 있게 해주는 도구라고 합니다. Playground를 사용하면 웹 브라우저에서 직접 분자를 작성하고, 구조를 검색하며, 분자의 pKa, logP, logD, 용해도 등과 같은 속성을 분석할 수 있습니다.
Playground는 데스크톱 소프트웨어를 설치할 필요 없이 간편하게 ChemAxon의 기능을 체험할 수 있는 환경을 제공해 줍니다. 이를 통해 연구원들이 화합물의 물리화학적 특성을 빠르게 평가하고, 약물 개발 및 다른 화학 응용 분야에서 데이터를 분석할 수 있다고 합니다.

분자의 pKa, logP, logD, 용해도 뿐만 아니라, 3D 시뮬레이션이에서의 거동, 독성 예측, 반응식 검색, 특허 관리 등 다양한 서비를 제공하지만 이런 것들은 유료로 진행되기 때문에 이 글에서는 우리가 무료로 사용할 수 있는 기능들을 소개해 드리겠습니다. 사실 이것들만 알아도 충분히 활용도가 높기 때문이죠. 

 

 

Playground 사용하기

구조 그리기

 

 

Calculators Playground

 

disco.chemaxon.com

 

그럼 한번 직접 Playgound를 함께 사용해 보겠습니다. 먼저 위의 링크의 사이트를 방문하거나 구글검색창에 'ChemAxon Playground'를 검색하시면 두 번째에 나타나는 'Calculator Playground'에 접속하시면 아래와 같은 창이 나타납니다.

 

 

오른쪽 상단에 'Calculators'라는 글자가 보이시나요? 그곳을 클릭하면 우리가 계산하고 싶은 값들의 종류가 나옵니다. 이곳에서 우리가 예측하고자 하는 다양한 값들을 선택할 수 있습니다. 저는 모두 선택해 보겠습니다.

 

Calculator Playground 옵션

 

각 항목의 앞에 있는 글머리를 드래그하면 순서를 바꿀 수도 있습니다.

 

Calculator Playground 이동

 

그리고 왼쪽에 'Marvin JS'라고 적혀있는 그림창에 자신이 원하는 분자를 그립니다.

 

Calculator Playground 구조 그리기

 

 

결과 확인하기

분자 구조를 그리면 오른쪽에 결과창이 즉각적으로 나타납니다. 이곳에서 나타나는 값들은 pKa, Lipophility, solubility 그리고 hERG 값입니다. 하나하나 살펴보도록 하겠습니다.

 

pKa

pKa는 화합물의 산도를 측정하는 값입니다. pKa 값은 Log 스케일로 표현되며, 낮은 pKa 값은 높은 산도를 나타내고, 높은 pKa 값은 낮은 산도를 나타냅니다. 즉, pKa 값은 산이 얼마나 쉽게 수소 이온(H+)을 내놓는지를 나타내는 지수입니다. 이러한 pKa 값을 통해 화학반응의 균형 상태와 물질의 산-염기 특성을 예측할 수 있습니다.

 

Calculator Playground pKa

 

Lipophilicity(LogP & LogD)

Lipophilicity는 물질이 지방과 물 사이에서 얼마나 잘 분배되는지를 나타내는 화학적 특성입니다. 이는 일반적으로 LogP와 LogD 값으로 표현됩니다.
LogP는 물질의 분배계수를 로그 스케일로 표현한 값입니다. LogP 값은 물질이 물과 지방 사이에서 얼마나 잘 분배되는지를 나타내며, 높은 LogP 값은 물질이 지방성이 강하다는 것을 의미합니다. 이는 친수성이 낮고, 화합물이 물보다 지방에 더 잘 용해되는 경향이 있다는 것을 나타냅니다.

LogD는 물질의 전하가 있는 경우에 사용되는 분배계수입니다. LogD 값은 물질의 pH에 따른 물과 지방 사이의 분배를 나타냅니다. LogD 값은 pH에 따라 변하며, 전하를 가진 물질이 pH에 따라 전하 상태가 변할 때 LogD 값도 함께 변합니다.

따라서 Lipophilicity의 결과를 살펴보시면 마우스 커서로 특정 pH에 따라 변화하는 LogD 값을 확인할 수 있습니다.

 

Calculator Playground Lipophilicity



Lipophilicity는 화합물의 흡수, 분배, 대사 및 배출과 같은 약물 특성을 예측하는 데 중요한 역할을 합니다. 높은 Lipophilicity를 가진 화합물은 생체막을 통과하기 쉽고, 낮은 Lipophilicity를 가진 화합물은 흡수가 덜되며 물에 더 잘 용해됩니다. 이러한 Lipophilicity 값은 약물의 효능과 부작용을 이해하는 데 도움이 됩니다.

 

Solubility (LogS)

Solubility (LogS)는 물질이 물에 얼마나 잘 용해되는지를 나타내는 값입니다. LogS는 물질의 용해도를 로그 스케일로 표현한 값으로, 높은 LogS 값은 물질이 물에 잘 용해되는 것을 의미하고, 낮은 LogS 값은 물질이 물에 잘 용해되지 않는 것을 의미합니다.

용해도(LogS) 값을 예측함으로써, 약물의 흡수 및 효과, 제조 및 품질관리, 환경 및 안전성 평가를 수행하는데 도움이 될 수 있습니다.

 

Calculator Playground 용해도

 

마무리

ChemAxon의 Calculation Playground에 대해서 살펴 보았습니다. pKa, Lipophilicity, Solubility 등 다양한 물성을 무료로 계산해 주는 도구입니다. 개인적으로 정말 직관적이고 깔끔한 UI를 가지고 있어서, 자주 사용하고 있는 도구 중 하나입니다. 여러분도 북마크에 등록해 두고, 무료로 자주 활용해 보시는 걸 추천드립니다.

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