PubChem 是由**美国国家生物技术信息中心(NCBI)** 维护的免费化学数据库,它是**全球最大、最全面的公开化学信息库之一**,主要服务于生命科学和化学领域的研究人员、学生和教育工作者。
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### 🧭 一、核心数据库详解
PubChem 由三个相互关联的核心数据库组成:
1.**Compound 数据库(化合物)**
*这是经过计算机处理的**标准化数据库**。它将来自不同来源的同一分子进行**归一化处理**,生成一个唯一的、权威的条目(CID, Compound ID)。
*存储的是**纯粹的化学分子信息**,包括:
***化学标识符**:名称、分子式、分子量、InChI、InChIKey、SMILES字符串等。
***2D和3D结构**:可交互查看和下载。
***化学与物理性质**:如脂水分配系数(LogP)、氢键供体/受体数、可旋转键数等(这些是药物化学中“类药五原则”的关键参数)。
***相关生物活性摘要**(链接到BioAssay数据库)。
2.**Substance 数据库(物质)**
*这是一个**信息库**,存储了来自数百个数据提供者(如药企、学术机构、政府机构)的**具体样品信息**。
*同一个化合物分子,可能因为来自不同的供应商、以不同的盐形式存在、或具有不同的纯度,而在Substance数据库中拥有多个条目(SID, Substance ID)。
*它描述的是“**我手里的这个瓶子里的东西**”,而Compound数据库描述的是“**纯净的化合物分子本身**”。
3.**BioAssay 数据库(生物活性)**
*这是PubChem最具特色的数据库之一,专门存储**生物活性筛选实验的结果**。
*它包含了成千上万个高通量筛选实验(HTS)的数据,记录了哪些化合物(CID)在哪些实验(AID, Assay ID)中表现出了活性,以及活性的具体数值(如IC50, EC50, Ki值)。
*对于**药物研发和发现先导化合物**至关重要。
### 🌐 二、主要功能与应用
1.**强大的搜索系统**
***文本搜索**:通过化合物名称、同义词、分子式等搜索。
***结构搜索**:支持用内置的**分子编辑器绘制化学结构**进行搜索,可以查找完全相同的结构、子结构或相似度很高的结构。
***标识符搜索**:使用InChIKey、SMILES等高级化学标识符进行精确搜索。
2.**数据整合与交叉引用**
*这是PubChem最强大的优势。在一个化合物的页面上,你不仅能看到其化学信息,还能直接找到:
*所有相关的**科学文献**(链接到PubMed和PMC)。
*与之相互作用的**蛋白质和基因**信息(链接到Protein和Gene数据库)。
*其**生物活性和毒性数据**。
*相关的**药物和药品信息**(如果该化合物是药物)。
3.**数据下载与分析**
*用户可以下载单个或多个化合物的各种数据(如SDF文件、SMILES、属性表格)。
*提供分析工具,如**结构相似性聚类**、**生物活性分析**等。
### 💎 三、总结
总而言之,**PubChem 是一个功能极其强大、内容极为丰富的化学信息学核心平台**。
***它最适合**:从事**药物化学、化学生物学、药学、环境科学**等领域研究的科研人员。无论是查找一个化合物的基本性质,还是探索其全面的生物活性与相关文献,PubChem都是首选工具。
***核心价值**:其**免费、开放、高度集成**的特性,使其成为连接化学信息与生物医学信息的**桥梁**,极大地促进了科学数据的可及性和再利用。
**建议**:**如果您的工作涉及到小分子、药物发现或任何与化学相关的生命科学研究,掌握如何使用PubChem将极大地提升您的研究效率。**
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