-
شماره ركورد
33403
-
پديد آورنده
محمدرضا احمدي كريم آباد
-
عنوان
برسي فرايند سينتيك رهايش دارو در حامل سيكلودكسترين با استفاده از يادگيري ماشين و شبيهسازي مولكولي
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
شيمي
-
سال تحصيل
1401
-
تاريخ دفاع
1403/12/20
-
استاد راهنما
دكتر سيد مجيد هاشميان زاده
-
استاد مشاور
ندارم
-
دانشكده
شيمي
-
چكيده
پيشبيني حلاليت تركيبات شيميايي نقش مهمي در طراحي دارو، مهندسي مواد و صنايع شيميايي دارد. روشهاي سنتي مبتني بر آزمايشگاه پرهزينه و زمانبر هستند، درحاليكه تركيب شيمي محاسباتي و هوش مصنوعي ميتواند رويكردي كارآمدتر ارائه دهد.
در اين پژوهش، از مدلهاي يادگيري ماشين براي پيشبيني حلاليت دارو هاي مناسب حامل هاي سيكلودكسترين بر اساس ويژگيهاي مولكولي استفاده شده است. دادههاي شيميايي از پايگاههاي معتبر استخراج و پس از پيشپردازش، مدلهاي مختلف آموزش داده شدند. علاوه بر استفاده از دادههاي مولكولي متداول، از دادههاي كوانتومي و روشهاي مبتني بر روابط كمي ساختار - ويژگي و شبيهسازي مونتكارلو نيز بهره گرفته شده است. دادههاي كوانتومي اطلاعات دقيقي درباره خواص الكتروني و انرژي سيستمهاي مولكولي ارائه ميدهند كه ميتواند دقت پيشبيني مدلها را بهبود بخشد.
نتايج حاصل از مدلهاي يادگيري ماشين براي مقايسه با دادههاي سيكلودكسترين ازجمله سينتيك رهايش مورد استفاده قرار گرفته است . مدلهاي مختلف از جمله رگرسيون خطي، ماشين بردار پشتيبان، جنگل تصادفي، افزايش گراديان تقويتشده شديد، گراديان بوستينگ، انتخاب نزديكترين همسايه و درخت تصميم بررسي شدهاند
نتايج نشان ميدهد كه مدلهاي تركيبي مبتني بر يادگيري ماشين دقت بالايي در پيشبيني سينتيك رهايش دارند و ميتوانند بهعنوان ابزار مكملي براي كاهش نياز به آزمايشهاي تجربي به كار روند. اين رويكرد ميتواند بهينهسازي فرايندهاي صنعتي و توسعه سريعتر مواد جديد را تسهيل كند.
كليدواژهها: هوش مصنوعي، شيمي محاسباتي، پيشبيني حلاليت، يادگيري ماشين، شبكه عصبي
-
تاريخ ورود اطلاعات
1404/02/28
-
عنوان به انگليسي
investigation of the drug release kinetics from cyclodextrin-based carriers using machine learning and molecular simulation
-
تاريخ بهره برداري
3/10/2026 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدرضا احمدي كريم اباد
-
چكيده به لاتين
Prediction of Chemical Compound Solubility Using Machine Learning for Cyclodextrin-Based Drug Delivery Systems
The prediction of chemical compound solubility plays a critical role in drug design, materials engineering, and chemical industries. Traditional laboratory-based methods are costly and time-consuming, whereas combining computational chemistry and artificial intelligence offers a more efficient approach.
In this study, machine learning models were employed to predict the solubility of drugs suitable for cyclodextrin carriers based on molecular features. Chemical data were extracted from reliable databases and, after preprocessing, various models were trained. In addition to conventional molecular data, quantum chemical data and methods based on quantitative structure-property relationships and Monte Carlo simulations were utilized. Quantum data provide precise information about the electronic properties and energy of molecular systems, potentially enhancing the accuracy of model predictions.
The results from machine learning models were compared with cyclodextrin data, including drug release kinetics. Various models, such as linear regression, support vector machines, random forest, extreme gradient boosting, gradient boosting, k-nearest neighbors, and decision trees, were evaluated.
The findings indicate that hybrid machine learning models exhibit high accuracy in predicting drug release kinetics and can serve as complementary tools to reduce the need for experimental studies. This approach can facilitate the optimization of industrial processes and accelerate the development of new materials.
Keywords: Artificial Intelligence, Computational Chemistry, Solubility Prediction, Machine Learning, Neural Networks
-
كليدواژه هاي فارسي
سيكلودكسترين , يادگيري ماشين , شبيه سازي ملكولي
-
كليدواژه هاي لاتين
cyklodextrin , Machine Learning , molecular simulation
-
Author
Mohammadreza Ahmadi karimabad
-
SuperVisor
Dr. Seyed Majid Hashemianzadeh
-
لينک به اين مدرک :