急性毒性预测：Acute Toxicity 模块
急性毒性模块能够快速准确预测受试化合物通过不同给药途径在啮齿类动物体内的半数致死量（LD50）值。除统计模型外，系统还包含：
一、Percepta急性毒性分类模块
01 模块概述
OECD危害分类系统 - 根据国际标准自动判定最可能的危害等级（风险评估关键指标）
毒性结构专家系统 - 识别文献中已知有毒化合物的特征结构片段
02 核心功能
可靠性指数（RI）- 量化评估预测置信度（0-1范围），RI＞0.7表示高准确性，RI＜0.3提示训练集中缺乏相似化合物数据
相似结构比对 - 展示训练集中5个最相似结构的实验LD50值及相似度
危害分类预测 - 定义化合物可能的"口服急性毒性危害类别"，并显示相似化合物的实验分类
概率化输出 - 以概率列表形式呈现化合物LD50超越各类别临界值的可能性，据此推荐最可能的OECD危害类别
03 OECD分类标准
根据经济合作与发展组织（OECD）《全球化学品统一分类和标签制度（GHS）》指南，按大鼠口服LD50将化学品分为五类：
- 类别I：LD50 ≤ 5 mg/kg（吞食致命）
- 类别II：5-50 mg/kg（吞食致命）
- 类别III：50-300 mg/kg（吞食有毒）
- 类别IV：300-2000 mg/kg（吞食有害）
- 类别V：2000-5000 mg/kg（可能有害）
01 功能界面
1、可能的 “口服急性毒性危害类别” 及对应的口服急性毒性标签。根据以大鼠口服给药的半数致死量（LD50）为指标的数值标准，化学品可被归入五个毒性类别中的某一类。
将鼠标悬停在标签上可查看更详细信息
2、概率表用于说明 LD50 值低于（或高于）规定限值的概率，该表是确定口服危害类别的依据。
3、模型会提供训练集中最多 5 个相似结构的化合物信息，包括其大鼠口服给药的实验 LD50 值、对应的口服急性毒性类别，以及与受试化合物的相似度指数。
二、急性毒性结构警示模块
模块概述
基于知识的专家系统，识别可能导致化合物对啮齿类动物具有高急性毒性的危险结构片段（毒性警报）。
核心功能
包含86个危险结构片段，经毒理学文献分析鉴定并在10万+化合物数据集验证
毒性分布图展示识别片段对急性毒性的显著性影响
提供训练集中5个最相似结构的实验LD50值及相似度
02 功能界面
分子中高亮显示的部分，代表已识别出的警示亚结构，该亚结构可能是导致化合物急性毒性较高的原因。
点击可选择不同的给药途径。
已识别的警示亚结构以选项卡列表形式呈现。点击对应选项卡可选中某一警示片段，同时会显示该警示片段的名称及简要说明。红色 “圆点” 的深浅程度，反映了整个训练集的平均 LD₅₀值与含该警示片段的子集平均 LD₅₀值之间的差异 。
以箱线图形式展示训练集中化合物，以及含该警示片段化合物的急性毒性数据，呈现中位数、5% 分位数、25% 分位数、50% 分位数、75% 分位数、95% 分位数 。
急性毒性分布密度图中，红色点代表含高亮警示片段的化合物，通过该图展示整个训练集中，具有特定急性毒性值的化合物出现频率，与含高亮警示片段化合物的 LD₅₀值之间的关联 。
统计含 / 不含该警示片段的化合物数量、均值，并用 t 检验分析 “整个训练集” 与 “含该警示片段的子集” 的急性毒性分布密度差异是否显著 。
从训练集中筛选出最多 5 个含该警示片段、且结构最相似的化合物，展示其结构名称、LD₅₀实验值（mg/kg）及相似度指数（基于 logLD₅₀数据的 QSAR 分析得出 ）。
三、急性毒性LD50预测模块
模块概述
急性毒性LD50预测模块可快速准确地预测受试化合物通过不同给药途径对啮齿类动物的半数致死量(LD50)值。化学品的"急性系统毒性"定义为能使50%受试动物死亡的剂量，称为半数致死量(LD50)。急性毒性(LD50)可视为导致各种急性效应和动物死亡的"累积潜力"。
核心功能
计算小鼠经口服、腹腔注射、静脉注射、皮下注射以及大鼠经口服和腹腔注射的LD50值(mg/kg)
所有预测均附带可靠性指数(RI)
RI值代表预测置信度的定量评估。
高RI值表示计算结果可能准确，
低RI值则表明训练集中缺乏具有一致数据的类似化合物
显示训练集中5个最相似结构的实验LD50值及其与测试化合物的相似度
模块开发基于超过100,000种化合物的数据，这些数据源自：
RTECS (化学物质毒性效应登记库) 和 ESIS (欧洲化学物质信息系统) 并经严格分析
方法学
采用片段式QSAR(定量构效关系)建立基准LD50预测模型，并根据类似化合物实验LD50值的分析对预测结果进行校正。
03 功能界面
计算结果以表格形式呈现。表格每一行都设有专属的 “配置（Configure）” 和 “训练（Train）” 按钮：
“配置” 按钮用于为特定体系（比如不同物种 - 给药途径组合）选定训练库；
“训练” 按钮用于向该训练库补充新数据 。
当前计算所用训练库的名称会以斜体字标注。
涉及的物种 / 给药途径如下
物种：大鼠、小鼠
- 给药方式：腹腔注射、口服、静脉注射、皮下注射
- 预测的半数致死量（LD₅₀），单位为 mg/kg
- 可靠性指数（RI） 判定标准：
- RI < 0.3 → 不可靠
0.3 ≤ RI < 0.5 → 临界可靠性（数据参考价值有限，需谨慎对待）
0.5 ≤ RI < 0.75 → 中等可靠性（有一定参考意义，但建议结合其他数据验证）
RI ≥ 0.75 → 高可靠性（数据可信度高，可作为重要参考）
- 训练集中最多匹配 5 个结构最相似的化合物，输出信息包含：
- 化合物结构名称
- LD₅₀实验值
相似度指数（基于 logLD₅₀数据的定量构效关系（QSAR）分析得出，取值范围 0 - 1 ，仅展示指数＞0.5 的化合物，这类结构相似性高，对目标化合物毒性预测参考价值更大 ）
点击选项卡，可切换给药方式浏览相似结构（比如想看口服给药体系里的相似化合物，或对比腹腔注射体系的结构差异，通过切换实现 ）
04 Percepta急性毒性模块技术说明
计算定量参数
急性毒性的标准衡量指标是半数致死量(LD50)，定义为使50%受试动物死亡的剂量。该指标可视为导致各种急性效应和动物死亡的"累积潜力"。为建立与结构特性的线性关系，建模时数据转换为对数形式(pLD50)，但最终返回用户的预测结果会转换回LD50值(mg/kg)。
- 在Percepta中，LD50针对两种啮齿动物进行计算：
- 小鼠：口服、腹腔注射、静脉注射、皮下注射
- 大鼠：口服和腹腔注射
- 模型特性与预测精度
急性毒性预测模型基于从RTECS和ESIS数据库中提取的10万+化合物的实验数据构建，所有数据经过严格评估。
针对所有考虑的物种和给药途径的LD50预测模型均采用GALAS(全局相似性局部调整)建模方法构建（详见文献[1]）。
每个GALAS模型包含两部分
全局(基线)统计模型：反映目标属性变化的总体趋势
基于相似性的局部校正：根据训练集中最相似化合物的基线预测与实验LD50值的差异进行校正
GALAS方法还通过计算的可靠性指数(RI)值来评估预测可靠性，该指数考虑以下因素：
测试化合物与训练集分子的相似度
训练集中最相似化合物的实验LD50值与基线模型预测的一致性
可靠性指数范围为0-1，其中0对应完全不可靠的预测，1对应高度可靠的预测。RI < 0.3的化合物预测被视为超出模型的适用范围。
不同系统的LD50预测模型已在外部数据集上验证。验证结果表明，预测精度与可靠性指数成正比。具有高或中等可靠性指数(RI > 0.5)的预测，其均方根误差(RMSE)约为0.5-0.7对数单位。验证集中30-60%的化合物报告了此范围的RI值。更多关于建模原理和验证结果的信息详见我们的出版物[2]。
OECD分类范围
化学品根据大鼠口服LD50数值标准被划分为五类口服急性毒性危害类别。这些类别由经济合作与发展组织(OECD)《全球化学品统一分类和标签制度(GHS)》定义：
类别
LD50范围(mg/kg)
危害描述
2000-5000
吞食可能有害
IV
300-2000
吞食有害
III
50-300
吞食有毒
II
5-50
吞食致命
<5
吞食致命
毒性警示结构系统
毒性警示结构系统是基于知识的专家系统，可识别并突出显示可能导致啮齿类化合物高急性毒性的结构元素。该系统包含86个预定义的"毒性基团(toxicophores)，这些基团经过毒理学文献的全面分析汇编而成，并在10万+化合物的急性毒性数据集上验证了其显著性。