PubChem

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PubChem 是由美国国立卫生研究院（NIH）下属国家生物技术信息中心（NCBI）维护的全球最大免费化学数据库，提供化合物结构、生物活性、毒性等多维度数据，支持科学研究与药物开发。

收录时间：
2025-07-24
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  1. 数据架构与内容
    PubChem 以三大核心子库为基础构建完整的化学信息体系：
    • PubChem Compound 存储经过标准化处理的化合物结构信息，包括分子式、SMILES、InChI 等标识符，以及分子量、氢键供体 / 受体数量等理化性质，截至 2025 年已收录超过 1.19 亿种化合物。
    • PubChem Substance 收录机构或个人提交的原始化合物数据，涵盖未完全标准化的物质（如混合物、聚合物），总量超过 3.22 亿种，为研究人员提供实验数据的直接来源。
    • PubChem BioAssay 整合高通量筛选实验和文献中的生物活性数据，包括化合物对特定靶点的抑制活性、细胞实验结果等，累计超过 2.95 亿条记录，支持药物靶点发现与活性预测。
      此外，数据库还关联 3500 万篇文献和 4200 万项专利，用户可通过化合物检索直接获取相关研究背景与知识产权信息。
  2. 工具与服务
    PubChem 提供多样化的检索与分析工具，降低数据使用门槛：
    • 统一搜索界面 支持文本、化学结构、分子式等多模态查询，例如输入 “阿司匹林” 可快速获取其结构、毒理数据及 7 万余篇相关文献，并通过 “文献知识面板” 整合所有关联研究，方便用户梳理研究脉络。
    • 编程接口（API） 允许开发者通过代码批量获取数据，例如使用 Python 工具包 pubchempy 或直接调用 PUG REST API，实现从化合物属性提取到虚拟筛选的自动化流程。
    • 分子指纹技术 如 PubChemFP 可将化合物结构转化为二进制指纹，用于快速相似性搜索与聚类分析，在药物设计中广泛用于筛选结构类似的潜在活性分子。
      针对复杂分子（如生物制剂、矿物），数据库还推出专用页面，整合非离散结构的多源数据，提升信息可读性。
  3. 应用场景与价值
    PubChem 的数据与工具在科研与产业中发挥关键作用：
    • 药物研发：研究人员可通过检索化合物生物活性数据，结合分子指纹筛选与靶点预测，加速候选药物发现。例如，检索 “COVID-19” 相关化合物时，系统会优先展示经实验验证的抗病毒分子，并提供与病毒蛋白酶结合的活性数据。
    • 毒理学评估：数据库整合 EPA、FDA 等机构的毒性数据，帮助评估化合物安全性。例如，查询 “苯” 时，可直接获取其致癌性分类、LD50 值及职业暴露限值。
    • 学术研究：学生与学者可利用 PubChem 开展基础化学分析，如通过 “相似性搜索” 探索同系物性质规律，或通过 “专利知识面板” 挖掘化合物在药物、材料等领域的商业应用潜力。
      其开放获取模式与持续更新机制（如 2025 年新增专利共现分析功能），使其成为化学信息学领域不可替代的基础设施。

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