Struktura Markusha
Struktura Markusha[a] – sposób przedstawienia grupy powiązanych ze sobą strukturalnie związków chemicznych, stosowany w literaturze chemicznej oraz będący jedną z form zastrzeżenia patentowego. Struktura cząsteczki związku chemicznego przedstawiona w ten sposób składa się z fragmentu stałego (niezmiennego) dla wszystkich związków wchodzących w skład grupy oraz przynajmniej jednego fragmentu zmiennego, odróżniającego każdy związek. Fragmenty zmienne będące podstawnikami często oznaczane są literą „R” wraz z kolejną cyfrą w indeksie górnym[1].
Pochodzenie nazwy
[edytuj | edytuj kod]Nazwa tego sposobu przedstawiania struktur chemicznych wzięła się od amerykańskiego wynalazcy węgierskiego pochodzenia Eugene’a Armanda Markusha[2]. W latach 20. XX wieku próbował on uzyskać patent, w którym zastrzegał użycie nie konkretnego związku chemicznego, a ogólnej grupy związków różniących się określonymi cechami strukturalnymi. Pomimo odrzucenia wniosku o wydanie patentu, Markush skutecznie odwołał się od tej decyzji i w 1924 roku patent uzyskał[1][3].
Struktury Markusha w opisach patentowych
[edytuj | edytuj kod]
Zastrzeżenie Markusha wymaga, aby podana była lista wszystkich zastrzeganych zmiennych fragmentów struktury[b], a brak wskazania możliwej cechy strukturalnej oznacza, że nie podlega ona zastrzeżeniu[1]. Pojawienie się możliwości użycia struktur Markusha w opisach patentowych szybko sprawiło duże problemy z ich indeksowaniem, a następnie przeszukiwaniem takich baz danych. Uprzednio dla związków chemicznych stosowano nazwy systematyczne i wzory chemiczne, które w przypadku ogólnych struktur z wieloma zmiennymi fragmentami przestały mieć zastosowanie. Sprawę komplikowały również niedoskonałości samych struktur Markusha – użycie różnych sposobów rysowania struktur chemicznych i wskazywania fragmentów zmiennych, przez co zastrzeżenia z różnych patentów mogły się w sposób niezauważony częściowo pokrywać, duży wzrost skomplikowania struktur Markusha (pierwsze zastrzeżenie tego typu było bardzo krótkie, jednak z biegiem lat zastrzeżenia Markusha zaczęły czasem liczyć wiele stron)[1][3], a także niekiedy przedstawianie struktur Markusha w sposób zupełnie odmienny od prawidłowych struktur chemicznych[4]. Na przestrzeni lat wiele dużych przedsiębiorstw z branży chemicznej opracowało własne systemy indeksowania i przeszukiwania struktur Markusha. Do końca pierwszej dekady XXI wieku systemy te zostały znacznie udoskonalone, koszt ich użycia zauważalnie spadł, a wiele problemów i ograniczeń poprawiono, choć w literaturze wciąż wskazywane są niedoskonałości tych rozwiązań[1][3], jak również problemy związane z samym stosowaniem zastrzeżeń Markusha[5].
Ogólne struktury klas związków chemicznych
[edytuj | edytuj kod]Przedstawianie ogólnych struktur dla całych klas związków chemicznych stosowane jest również w chemii, choć nie jest obwarowane taką samą koniecznością wymienienia wszystkich możliwych fragmentów zmiennych, jak w przypadku opisów patentowych. Na strukturze Markusha oparta jest koncepcja podstruktury (ang. substructure), wykorzystywana w wielu chemicznych bazach danych do wyszukiwania związków chemicznych zawierających w swojej strukturze określony fragment[6], np. w bazie PubChem[7] czy ChEBI[8], jak również możliwa do przedstawienia m.in. w notacji SMARTS[6]. Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) ma w planach umożliwienie przedstawiania struktur Markusha w ramach InChI[9][10].
Przedstawianie ogólnych struktur chemicznych
[edytuj | edytuj kod]Z uwagi na wiele sposobów rysowania struktur chemicznych, istnieją zalecenia Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej dotyczące prawidłowego przedstawiania struktur chemicznych, w tym ogólnych struktur dla klas związków oraz struktur podstawników[11].
Uwagi
[edytuj | edytuj kod]
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ a b c d e Edlyn S. Simmons, Markush structure searching over the years, „World Patent Information”, 25 (3), 2003, s. 195–202, DOI: 10.1016/S0172-2190(03)00073-5 (ang.).
- ↑ Markush formula, [w:] Alexander Senning, Elsevier’s Dictionary of Chemoetymology. The Whies and Whences of Chemical Nomenclature and Terminology, Elsevier, 2007, s. 243, ISBN 978-0-444-52239-9.
- ↑ a b c Peter Geyer, Markush structure searching by information professionals in the chemical industry – Our views and expectations, „World Patent Information”, 35 (3), 2013, s. 178–182, DOI: 10.1016/j.wpi.2013.05.002 (ang.).
- ↑ E.A. Ustinova, O.V. Chelisheva, Are Markush structures matters of chemistry and law or just figments of the imagination?, „World Patent Information”, 18 (1), 1996, s. 23–31, DOI: 10.1016/0172-2190(95)00053-4 (ang.).
- ↑ Steve Gardner, Andy Vinter, Beyond Markush – Protecting Activity not Chemical Structure, Litlington: Cresset BMD, 2009 [zarchiwizowane z adresu 2018-02-11] (ang.).
- ↑ a b Grzegorz Fic, Mariusz Skomra, Barbara Dęb, Współczesne strategie przeszukiwania baz struktur i związków chemicznych, „Chemik”, 70 (8), 2016, s. 410–418.
- ↑ Substructure and Superstructure Search, [w:] PubChem Structure Search, PubChem, U.S. National Library of Medicine [dostęp 2024-09-03] (ang.).
- ↑ Searching the ChEBI database, [w:] ChEBI User Manual, ChEBI, European Bioinformatics Institute [dostęp 2024-09-03] (ang.).
- ↑ InChI Trust Project Director’s Report [online], InChI Trust, lipiec 2017 [dostęp 2024-09-03] (ang.).
- ↑ InChI Requirements for Representation of Markush Structures, [w:] Projects [online], International Union of Pure and Applied Chemistry [dostęp 2024-09-03] (ang.).
- ↑ Jonathan Brecher, Graphical Representation Standards for Chemical Structure Diagrams. IUPAC Recommendations 2008, „Pure and Applied Chemistry”, 80 (2), 2008, s. 277–410, DOI: 10.1351/pac200880020277 (ang.).