如何从 SMILES 分子表示生成图表？

Question

我有一个用 SMILES 字符串表示的分子数据集。我试图将其表示为图表。有办法吗？例如，假设我有字符串 CC(C)(C)c1ccc2occ(CC(=O)Nc3ccccc3F)c2c1，是否有一种通用方法可以将其转换为图形表示，即邻接矩阵和原子向量？我看到有关 SMILES from graphs 的问题，我知道 rdkit 有 MolFromSmiles，但我找不到从 SMILES 字符串中获取图表的内容。

Answer 1

你可以试试 pysmiles。从 SMILES 描述开始，您应该能够创建一个 NetworkX 图并使用

行的代码生成所需的对象

from pysmiles import read_smiles
import networkx as nx
    
smiles = 'C12=C3C4=C5C6=C1C7=C8C9=C1C%10=C%11C(=C29)C3=C2C3=C4C4=C5C5=C9C6=C7C6=C7C8=C1C1=C8C%10=C%10C%11=C2C2=C3C3=C4C4=C5C5=C%11C%12=C(C6=C95)C7=C1C1=C%12C5=C%11C4=C3C3=C5C(=C81)C%10=C23'
mol = read_smiles(smiles)
    
# atom vector (C only)
print(mol.nodes(data='element'))
# adjacency matrix
print(nx.to_numpy_matrix(mol))

如果你能接受so-so可视化，你也可以尝试用

绘制分子图

import matplotlib.pyplot as plt
elements = nx.get_node_attributes(mol, name = "element")
nx.draw(mol, with_labels=True, labels = elements, pos=nx.spring_layout(mol))
plt.gca().set_aspect('equal')

富勒烯很有趣:)

Answer 2

要完成 Davide 的回答，您可以使用以下方法将债券顺序包含在邻接矩阵中：

nx.to_numpy_matrix(mol, weight='order')

或根据networkx documentation使用

nx.adjacency_matrix(mol, weight='order').todense()

Answer 3

networkx 是一个很好的解决方案。如果您正在寻找更自定义的东西，您可以自己创建图表。请参阅此 post 中另一个方向的示例（来自图表的微笑）：SMILES from graph

如何从 SMILES 分子表示生成图表？

How to generate a graph from a SMILES molecule representation?

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