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title: "Similarità di Tanimoto e ricerca di sottostrutture con SMARTS spiegate | Blog MolDraw"
url: https://www.moldraw.com/it/blog/tanimoto-similarity-substructure-search-guide.html
description: "Come le impronte molecolari e le formule di Tanimoto e Dice valutano due molecole, che cosa significa un punteggio di 0,85 e come cercare molecole con SMARTS, con uno strumento gratuito."
lang: it
publisher: Scidart Academy
generated: 2026-10-26
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# Similarità di Tanimoto e ricerca di sottostrutture con SMARTS spiegate, con uno strumento gratuito

Pubblicato: 19 ott 2026 · Autore: Scidart Academy · Tempo di lettura: ~7 min

![Due molecole di farmaci affiancate con sotto un indicatore della similarità di Tanimoto](https://www.moldraw.com/blog/thumbs/tanimoto-similarity-substructure-search-guide.webp)

La similarità di Tanimoto misura quanti bit dell'impronta condividono due molecole.

**Risposta breve:** la similarità di Tanimoto confronta le impronte di due molecole: T = c / (a + b − c), dove a e b sono i bit attivi in ciascuna molecola e c i bit attivi in entrambe. Va da 0 a 1. Apri lo strumento di [similarità molecolare e ricerca di sottostrutture](https://www.moldraw.com/it/tools/free-chem-tools/molecular-similarity-substructure-search.html), inserisci due SMILES e premi **Confronta**. Aspirina e acido salicilico ottengono 0,554 (moderatamente simili). Per la ricerca di motivi usa SMARTS come `[CX3](=O)[OX2H1]` per un acido carbossilico.

## Termini chiave in una riga ciascuno

| Impronta molecolare | Un elenco di bit. Ogni bit è attivo (1) quando la molecola contiene un determinato frammento strutturale. |
| --- | --- |
| Coefficiente di Tanimoto | c / (a + b − c). Bit condivisi divisi per tutti i bit attivi in almeno una delle molecole. Intervallo da 0 a 1. |
| Coefficiente di Dice | 2c / (a + b). Dà peso doppio ai bit condivisi. È sempre almeno pari a Tanimoto. |
| Sottostruttura | Un gruppo di atomi e legami connessi all'interno di una molecola più grande, come un anello benzenico o un gruppo COOH. |
| SMARTS | Un linguaggio di motivi basato su SMILES per descrivere sottostrutture con condizioni su atomi e legami. |
| Sottostruttura comune | Il più grande insieme di atomi e legami connessi presente in entrambe le molecole. |

## Come funzionano le impronte molecolari

Un computer non può confrontare direttamente due disegni, quindi ogni molecola viene trasformata in un'impronta. Ce ne sono tre tipi comuni:

- **Impronte a dizionario di frammenti**: hanno un bit per ogni frammento predefinito, come un carbonile vicino a un ossigeno. Le chiavi MACCS (166 bit) funzionano così.
- **Impronte a percorsi**: trasformano con una funzione hash ogni percorso lineare di atomi fino a una certa lunghezza in un bit.
- **Impronte circolari** (ECFP, Morgan): trasformano con una funzione hash l'intorno di ogni atomo fino a un raggio di 2 o 3 legami.

Lo strumento MolDraw usa un'**impronta a dizionario di frammenti da 512 bit**, la stessa del [plugin Compare molecules](https://www.moldraw.com/it/blog/compare-molecules-plugin-tanimoto-similarity.html). L'aspirina attiva 74 dei 512 bit. L'acido salicilico ne attiva 41. Le molecole più grandi di solito attivano più bit.

Le impronte registrano quali atomi sono legati a quali. Non registrano cunei né forma 3D. Ecco perché L-alanina e D-alanina ottengono 1,000.

## La formula di Tanimoto con un conteggio svolto

Sia a il numero di bit attivi nella molecola A, b nella molecola B e c in entrambe.

- **Tanimoto:** T = c / (a + b − c)
- **Dice:** D = 2c / (a + b) = 2T / (1 + T)

**Esempio svolto, aspirina e acido salicilico:**

1. Aspirina, CC(=O)Oc1ccccc1C(=O)O: a = 74 bit.
2. Acido salicilico, OC(=O)c1ccccc1O: b = 41 bit.
3. Bit attivi in entrambe: c = 41. Ogni bit dell'acido salicilico è presente anche nell'aspirina.
4. Unione = a + b − c = 74 + 41 − 41 = 74.
5. T = 41 / 74 = **0,554**. D = 82 / 115 = **0,713**.

L'acido salicilico è una sottostruttura dell'aspirina, eppure il punteggio è solo moderato. I 33 bit in più dovuti all'estere acetilico dell'aspirina pesano contro. Tanimoto penalizza le differenze di dimensione, il che è utile quando cerchi analoghi stretti di dimensioni simili.

Tanimoto è **simmetrico**: A rispetto a B dà lo stesso valore di B rispetto ad A. Impronte identiche danno esattamente 1.

## Che cosa significa un punteggio di Tanimoto

| da 0,85 a 1,00 | Molto simili. Analoghi stretti, oppure la stessa molecola a 1,00. |
| --- | --- |
| da 0,70 a 0,85 | Simili. Nucleo comune con uno o due gruppi diversi. |
| da 0,50 a 0,70 | Moderatamente simili. Alcuni frammenti in comune, scheletro o sostituenti diversi. |
| da 0,30 a 0,50 | Debolmente simili. In comune solo un anello o un gruppo funzionale. |
| Sotto 0,30 | Dissimili. |

Queste soglie valgono per l'impronta a frammenti da 512 bit usata qui. Con un'impronta circolare come ECFP4, i punteggi per la stessa coppia sono spesso più bassi, e 0,4 può già indicare un composto correlato. Non mescolare mai in una tabella punteggi di due impronte diverse.

## Basi di SMARTS per la ricerca di sottostrutture

Uno SMILES semplice è già una query: `c1ccccc1` trova ogni anello benzenico. Le parentesi quadre aggiungono condizioni a un atomo.

| `#7` | Numero atomico 7: qualsiasi azoto, aromatico o no. |
| --- | --- |
| `c` / `C` | Carbonio aromatico / carbonio alifatico. |
| `H1`, `!H0` | Esattamente un idrogeno / almeno un idrogeno. |
| `X3`, `D2` | Tre connessioni in totale (H compresi) / due atomi pesanti vicini. |
| `R`, `R0`, `r5` | In un anello / non in un anello / in un anello a 5 termini. |
| `,` `;` `!` | O / e / non. `[F,Cl,Br,I]` è un alogeno qualsiasi. |
| `-` `=` `#` `:` `~` | Legame singolo, doppio, triplo, aromatico e qualsiasi. |

Motivi comuni:

- Acido carbossilico: `[CX3](=O)[OX2H1]`
- Estere: `[#6][CX3](=O)[OX2][#6]`
- Ammina alchilica primaria: `[NX3;H2][CX4]`
- Alogenuro aromatico: `c[F,Cl,Br,I]`
- Donatore di legami H di Lipinski: `[#7,#8;!H0]`. Accettore di legami H di Lipinski: `[#7,#8]`

Lo strumento non supporta ancora gli SMARTS ricorsivi scritti con `$( )` né le query separate da punti. Riscrivi tali condizioni usando gli atomi vicini.

## Come usare lo strumento MolDraw di similarità e sottostrutture

1. Apri la pagina di [similarità molecolare e ricerca di sottostrutture](https://www.moldraw.com/it/tools/free-chem-tools/molecular-similarity-substructure-search.html). È aperta la scheda **Similarità**.
2. Scrivi gli SMILES in **Molecola A (SMILES)** e **Molecola B (SMILES)** e premi **Confronta**. Per disegnare invece, scegli **Molecola A** o **Molecola B** accanto a **Il disegno compila** e disegna nell'editor. Premi un esempio come **Morfina vs codeina** per provarlo.
3. Leggi i punteggi di Tanimoto e Dice, il giudizio e la barra colorata. La tabella mostra a, b e c, così puoi verificare i calcoli. Gli atomi ombreggiati sono la più grande sottostruttura comune.
4. Per classificare molte molecole, incolla uno SMILES per riga (un nome dopo lo SMILES è facoltativo) in **Classifica un elenco rispetto alla Molecola A** e premi **Classifica elenco**. Salva la tabella con **Scarica CSV**.
5. Per la ricerca di motivi, apri **Ricerca di sottostrutture**. Scrivi una query o premi un pulsante del prontuario, incolla le molecole bersaglio e premi **Cerca**. Spunta **Mostra solo le molecole corrispondenti** per nascondere le altre.

## Esempi svolti

### Esempio 1: paracetamolo e fenacetina

La fenacetina (CCOc1ccc(NC(C)=O)cc1) ha un gruppo etossi dove il paracetamolo ha OH. Tanimoto = **0,846**, Dice = 0,917. Giudizio: simili, appena sotto la soglia di molto simili. Il nucleo comune è l'intera unità acetanilidica.

### Esempio 2: classificare i FANS rispetto all'ibuprofene

Premi **Esempio: FANS vs ibuprofene**. Il naprossene è primo (0,711), poi ketoprofene (0,691) e flurbiprofene (0,681). Tutti e tre sono acidi 2-arilpropionici. Il diclofenac ottiene 0,336 e la caffeina è ultima con 0,106.

### Esempio 3: quali farmaci sono acidi carbossilici?

La query `[CX3](=O)[OX2H1]` sui 9 farmaci di esempio: **6 su 9 corrispondono**. Paracetamolo, celecoxib e caffeina no. Ogni gruppo acido è ombreggiato nel disegno.

### Esempio 4: donatori di Lipinski nel paracetamolo

La query `[#7,#8;!H0]` su CC(=O)Nc1ccc(O)cc1 dà **2 corrispondenze**: l'N–H ammidico e l'O–H fenolico. La query degli accettori `[#7,#8]` ne dà 3: N, l'ossigeno del C=O e l'ossigeno dell'OH.

### Esempio 5: enantiomeri

L-alanina e D-alanina danno un Tanimoto di **1,000**. Lo strumento aggiunge una nota che le due differiscono solo per la stereochimica.

## Tabella riassuntiva

| Aspirina vs acido salicilico | T = 0,554, D = 0,713, moderatamente simili |
| --- | --- |
| Paracetamolo vs fenacetina | T = 0,846, simili |
| Morfina vs codeina | T = 0,944, molto simili |
| Ibuprofene vs naprossene | T = 0,711, simili |
| Benzene vs cicloesano | T = 0,000, dissimili |
| SMARTS per acidi carbossilici | `[CX3](=O)[OX2H1]` |
| SMARTS per donatori e accettori | `[#7,#8;!H0]` and `[#7,#8]` |

## Errori comuni

- **Confrontare punteggi di impronte diverse.** Un 0,6 con un'impronta non è un 0,6 con un'altra.
- **Aspettarsi che gli stereoisomeri differiscano.** Le impronte 2D ignorano la stereochimica.
- **Leggere la similarità come attività.** Un solo atomo cambiato può spegnere un farmaco.
- **Omettere gli idrogeni in una query.** `C(=O)O` corrisponde anche agli esteri. Usa `[OX2H1]` per l'OH di un acido.
- **Confondere c e C.** `C1CCCCC1` è il cicloesano e non corrisponde al benzene.
- **Dimenticare sali e cariche.** Un carbossilato `[O-]` non corrisponde a una query per OH.

## Domande e risposte

### Qual è un buon punteggio di similarità di Tanimoto?

Con l'impronta a frammenti da 512 bit usata nello strumento MolDraw, 0,85 o più significa molto simili, da 0,70 a 0,85 simili, da 0,50 a 0,70 moderatamente simili, da 0,30 a 0,50 debolmente simili e sotto 0,30 dissimili. Le soglie cambiano con l'impronta, quindi confronta solo punteggi ottenuti con lo stesso metodo.

### Come si calcola il coefficiente di Tanimoto?

Conta i bit attivi nella molecola A (a), nella molecola B (b) e in entrambe (c). Tanimoto = c / (a + b − c). Per l'aspirina (a = 74) e l'acido salicilico (b = 41) con c = 41, Tanimoto = 41 / 74 = 0,554.

### La similarità di Tanimoto è uguale alla similarità di Dice?

No. Entrambe usano gli stessi conteggi, ma Dice = 2c / (a + b). Dice è sempre uguale o maggiore di Tanimoto, e le due sono legate da Dice = 2T / (1 + T). Un Tanimoto di 0,554 corrisponde a un Dice di 0,713.

### Perché lo strumento dà 1,000 per due molecole diverse?

L'impronta registra la connettività, non la forma 3D. Enantiomeri, diastereoisomeri e isomeri E/Z hanno gli stessi frammenti, quindi ottengono 1,000. Lo strumento mostra una nota quando due input differiscono solo per la stereochimica.

### Qual è la differenza tra SMILES e SMARTS?

SMILES descrive una molecola. SMARTS descrive un motivo che molte molecole possono contenere. Ogni SMILES è uno SMARTS valido, ma SMARTS aggiunge condizioni come H1 (un idrogeno), X3 (tre connessioni), R (in un anello) e la logica con virgola (o), punto e virgola (e) e punto esclamativo (non).

### Come trovo tutti gli acidi carbossilici in un elenco di molecole?

Apri la scheda Ricerca di sottostrutture, premi Acido carbossilico nel prontuario per caricare [CX3](=O)[OX2H1], incolla il tuo elenco di SMILES e premi Cerca. Nel set di esempio di 9 farmaci, 6 corrispondono: ibuprofene, naprossene, ketoprofene, flurbiprofene, diclofenac e aspirina.

### Posso contare i donatori di legami a idrogeno con SMARTS?

Sì. Il motivo [#7,#8;!H0] corrisponde a ogni azoto o ossigeno che porta almeno un idrogeno, cioè il conteggio dei donatori di Lipinski. Il paracetamolo dà 2 corrispondenze e il motivo degli accettori [#7,#8] ne dà 3.

### Un'alta similarità significa che due molecole hanno la stessa attività?

Non sempre. Molecole simili spesso condividono l'attività, ed è per questo che la ricerca per similarità si usa per trovare analoghi. Ma una sola modifica, come un gruppo metile o uno stereocentro, può eliminare l'attività. Considera il punteggio una guida, non una prova.

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Ultimo aggiornamento: 19 ottobre 2026