T中药化学数据库中文版用户说明书.doc

精品文档TCMD中药化学数据库中文版用户说明书1. TCMD产品特性及内容31.1 产品研制背景和意义31.2 TCMD体现了科学性和实用性的统一31.3 TCMD 产品的应用领域31.4 TCMD 2003.1版本的内容31.4.1 9127种化合物31.4.2 3922种中药药用植物41.4.3 9127种化合物的三维结构库41.5 TCMD产品的检索功能和用途52ISIS/Base平台使用说明52.1 文本查询52.1.1 SBF方式52.1.2 QB方式52.2 结构查询52.2.1 SBF方式52.2.2 QB方式62.3 交叉查询62.3.1 SBF方式62.3.2 QB方式63. TCMD产品的应用实例6实例01 化合物ID号检索6实例02 化合物中文名称检索6实例04 化合物分子式检索7实例05 化合物分子量检索7实例06 化合物的物化性质检索7实例07 从植物检索化合物 (从化合物表出发)7实例08 从植物检索化合物 (从植物表出发)8实例09 检索某科植物中的全部化合物8实例11 某科植物化学成分的药理活性分布8实例12 检出某属植物中含有的化合物8实例13 指定中药的功效检索有关化合物8实例14 指定中药的适应症检索有关化合物8实例15 抑制剂及其药理模型检索10实例16 复合检索例10实例17 参考文献查询10实例19 定题检索11实例20 三维药效团检索实例：搜寻和GABAA受体结合的配体114. 动画演示实例115. 结果数据导出115.1 Excel表格115.2 SDF、RDF、ISIS/Base格式126. 联系咨询121. TCMD产品特性及内容1.1 产品研制背景和意义 “中药化学数据库(Traditional Chinese Medicines Database, TCMD 2003.1)”是中科院过程工程研究所分子设计课题组在长期从事药物设计方法研究的背景下，对数据库工具的国内外需求进行分析，经多年努力研制成功的科学数据库产品，是一个支持新药研发和中药现代化研究的新型工具。与其内容相近的英文专著Traditional Chinese medicines第二版已于2003年3月在国外广泛发行。现推出中文版产品以满足国内各方面的需要。1.2 TCMD体现了科学性和实用性的统一 采用确切的立体化学方式表达化学结构信息； 采用规范的格式化表达处理化合物生物活性和中药功效、适应症和药理信息； 采用严格的植物分类系统(郑万钧分类系统和恩格勒分类系统)表达中药源植物； 安装在通用的MDL公司ISISBase平台上，在Windows环境下运行，用户无需编程，也不要求具有专门的计算机知识，检索、浏览和输出方便自如。同时也可方便地和Tripos、Accelrys等其他分子设计软件系统相连接。1.3 TCMD 产品的应用领域TCMD是一个多学科交叉的科学数据库，涉及中药现代化研究、中药化学、药物化学、植物化学、化学信息学、中药药理学、分子药理学、药物设计学、天然产物研究与开发、新药创制、新剂型中药研发、新农药及其它农用化学品的研发等诸多研究及开发领域。相信只要初步了解了它所包含的信息类别和内容，上述领域的工作者都可以在自己的领域中找到令人兴奋的用途。1.4 TCMD 2003.1版本的内容该产品2003.1版本包含三部分内容：化合物，中药药用植物，和一个三维结构库。 1.4.1 9127种化合物该产品第一部分内容是从1800多篇(部)中英文书籍和研究论文中收集的9127种从中草药中分离出来的化合物信息。每种化合物下列10项数据：唯一代码、中文名称、英文名称、CAS登录号、分子式、分子量、物理化学性质 (晶体形态、熔点、沸点、旋光度等)、格式化的生物活性数据 (即药理模型实验结果，3000种化合物有此数据)、含有该化合物的中药名单、含立体化学信息的结构式和参考文献。以人参皂甙Rd和紫杉醇示例：中药生物活性化合物信息举例3368 Ginsenoside Rd 人参皂甙RdGypenoside VIII 52705-93-8 C48H82O18 947.18 物化性质: 白色粉末 (乙醇-正丁醇 1:1), mp 206-209C, D22 = +19.38 (c = 1.03, 甲醇). 药理活性：抗心律失常 (BaCl2引起的大白鼠心律不齐); 抗病毒; 抑制HSV-1的复制; 大白鼠肝脏匀浆的抗氧化剂 (H2O2所致, IC50 = 12.00.8g/ml, by FeSO4, IC50 = 457.515.4g/ml); 11-羟甾类脱氢酶抑制剂; cAMP磷酸二酯酶抑制剂 (in vitro, IC50 = 84M); 促进软毛霉素和长春花硷的细胞毒作用; 促进皮质酮血浆分泌 (ED50 = 112 mumol/kg); 调节肾功能和抑制肾小球再生; 血管扩张剂. 原植物: 绞股蓝, 秦岭珠子参, 人参, 西洋参. 参考文献: 4, 87, 451, 900 8160 Taxol 紫杉醇 Paclitaxel 33069-62-4 C47H51NO14 853.93 物化性质: D = -49 (甲醇), mp 213-216C; D = -54 (甲醇), mp 194-197C; D = -42 (甲醇), mp 198-203C, D = -54 (甲醇), mp 205-208C; D = -21 (吡啶). 药理活性: 抗肿瘤; 用于治疗卵巢癌, 乳房癌, 肺癌和鼻咽癌. 原植物: 短叶红豆杉, 海南粗榧, 酱果紫杉, 喜马拉雅红豆杉, 云南红豆杉, 紫杉. 参考文献: 5, 6, 202, 6621.4.2 3922种中药药用植物该产品第二部分内容是与上述9127种化合物相关的3922种药用植物(少数为动物)的中药学系统描述。这3922种源植物分为四类：第一类“代表性源植物”1934种，第二类“等效源植物”381种，共2315种传统中药。第三类“中药同属植物”1289种，是国内外用现代模式研究中药资源的宝贵资料，体现了传统中药知识和现代研究成果的连接。第四类“当前受关注的药用植物”318种，是国内外研究热点。对前两类2315种源植物中的每一种，都含下列9项数据：唯一代码、中药名、拉丁名、科属、药用部位、传统功效、适应症、现代药理以及该植物含有的化合物名单。对后两类同属及研究热点植物，也都列有其化合物名单。以当归为例 (用属名Angelica检索)：中药药用植物信息举例642 DANG GUI 当归 Angelica sinensis (Oliv.) Diels 伞形科(Umbelliferae) 药用部位：根. 功效：养血调经, 活血止痛, 润肠解秘. 适应症：妇女病, 血虚诸证, 月经失调, 闭经痛经, 贫血痛经, 血栓静脉炎, 神经痛, 关节炎, 慢性肾炎, 狭窄性主动脉炎, 血虚, 恶性贫血, 叶酸不足型贫血, 痢疾, 肝炎, Raynaud氏病, 神经痛, 腰痛, 血瘀风湿痹证之各种疼痛, 疮疡, 痈, 便秘, 胃肠道溃疡, 皮肤病, 湿疹, 皮炎, 神经性皮炎, 牛皮癣. 现代药理：降压, 抗心肌缺血, 抗心律失常, 扩张冠状血管, 增强耐缺氧能力, 降血脂, 抗动脉粥样硬化, 扩张外周血管, 抗癌, 增强造血功能, 抗血小板聚集, 抗凝血、抗血栓, 改善肾功能, 保肝, 利胆, 抑制平滑肌、解痉, 抗细菌, 抗氧化, 免疫增强, 增强单核巨噬细胞吞噬功能, 抗炎, 抗变态反应. 化合物成份：158, 159, 160, 161, 310, 457, 491, 764, 921, 958, 1035, 1119, 1125, 1219, 1272, 1320, 1372, 1529, 1704, 1706, 2268, 2356, 2380, 2504, 2510, 2532, 2535, 2603, 2951, 2952, 2955, 3070, 3109, 3580, 3821, 4376, 4413, 4898, 5614, 6114, 6270, 6761, 6770, 6818, 7601, 7614, 7933, 7934, 7963, 8268, 8270, 8740, 8795, 8800, 8908, 8910, 8910.和当归同属的中药有：白芷、东当归、独活、前胡、土当归。都有和上面类似的信息。和当归同属的植物有：北方当归、北海当归、长边花当归、光滑当归、厚果当归、凯氏当归、曲膝当归、日本当归、施氏当归、药用当归、圆当归、直根当归。都有和上面类似的化合物成份名单。1.4.3 9127种化合物的三维结构库第三部分内容是含有9127种化合物的三维结构库。这是一个非常有用的发现新药的化合物结构信息源。可用来进行基于药效团的三维结构数据库搜寻，或是进行基于分子对接的数据库搜寻，用来发现新的先导化合物。也支持3D-QSAR研究。1.5 TCMD产品的检索功能和用途多途径的文字及数据检索功能；含立体化学的二维结构检索功能；是对中药传统功效、有效成分、现代药理三类信息进行连接及整合，是用综和方法研究中药现代化的有用工具；是药物设计学中进行QSAR研究的丰富的数据源； 是从系统的中草药有效成分结构信息出发，发现新先导，进而创制新药的有用工具。 例如应用3DFS软件进行三维药效团检索，直接得到先导物的侯选物； 或用Docking方法寻找和特定蛋白受体相契合的先导物。 是从中草药资源出发，开发中药新剂型产品的有用工具。2ISIS/Base平台使用说明 ISIS/Base有两种基本的查询方式，一种是通过表来查询（Search by Form, SBF），也可以通过建立query builder来查询（SB）。2.1 文本查询2.1.1 SBF方式单击菜单栏query进入query页面，选定化合物表(compound)或植物表(plent)或参考文献表(refer)，双击该表中的指定结构域。输入规则如下：2.1.1.1 对于单字节的域，例如化合物名，植物名，拉丁名，科，药用部位可直接输入准确的查询文本即可。2.1.1.2 对于多字节的域，如活性，性质，药效，适应症等，输入方式为：like“%查询内容%”。2.1.1.3 分子式直接输入2.1.1.4 分子量可与“、=、and”等布尔操作符结合作范围查询。2.1.2 QB方式单击菜单栏query，单击菜单栏Search按钮，在下拉菜单中选择query builder，进入query builder窗口。在database field栏中双击选中要查询的域，再在operator 栏中选择合适的操作符（=是确切相同、多字节则用like “%要查询的内容%”，数值型字节则结合、=、等建立查询），最后点击OK。2.2 结构查询2.2.1 SBF方式单击菜单栏query进入query页面, 选定化合物表(compound), 双击化合物表(compound)中的结构域(Structure), 从而进入ISIS/Draw分子编辑环境, 画出想查询的分子结构式, 单击页面左上方的ISIS/Base按钮回到query页面, 单击菜单栏Search按钮, 在下拉菜单中选中“by form”。即可得到查询结果。2.2.2 QB方式单击菜单栏query, 单击菜单栏Search按钮, 在下拉菜单中选择query builder, 进入query builder窗口。在database field栏中选择双击sturcture, 在operator 栏中选择双击sss操作符, 单击Read structure， 选好问题结构文件所在的子目录, 双击事先存好的MQUERY结构文件 (文件名必须是MQUERY, MQUERY1, MQUERY2 等), 此时Structures栏中出现该文件名, 双击该文件名则自动写入命令, 最后点击OK即可。2.3 交叉查询2.3.1 SBF方式只需在想查询的多个域中按规则输入内容即可查询。2.3.2 QB方式在query builder中结合and、or 等关系预算符就可建立交叉查询。3. TCMD产品的应用实例实例01 化合物ID号检索库中9127个化合物各有一个唯一的ID号。用SBF方式, 单击菜单栏query, 激活ID域, 键入指定ID号或ID号范围, 单击菜单栏search, 单击下拉菜单中的by form即可。检索结果见下表：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF化合物号12341单项SBF化合物号Between 300 500201单项SBF化合物号 9000127单项SBF化合物号 10099实例02 化合物中文名称检索有两种情况, 一是从中文全名检索, 此时用SBF方式, 单击菜单栏query, 激活中文名(Name)域, 直接键入化合物中文名称全名(乙酰丁香油酚), 单击菜单栏search, 单击下拉菜单中的by form即可; 另一种是中文部分名检索, 用SBF方式, 单击菜单栏query, 激活中文名(Name)域, 键入Like “%相思子%” (此处相思子为化合物中文部分名称), 单击菜单栏search, 单击下拉菜单中的by form即可检出中文名中有三字的化合物种, 如相思子碱, 各种相思子皂醇, 相思子醌等。检索结果见下表：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF中文名乙酰丁香油酚1单项SBF中文名Like “%相思子%”19单项SBF中文名Like “%烯%”700实例03 化合物英文名称检索检索方法和上例相同, 只是要激活英文名(Eng Name)域。下面检索结果表中给出了英文名中含字符串 ”taxol” 的化合物21个, 含字符串 ” olean” (“齐墩果”) 的化合物30个。类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF英文名taxol1单项SBF英文名Like “%taxol%”21单项SBF英文名Like “%olean%”30实例04 化合物分子式检索在query表中激活分子式(Formula)域, 直接键入分子式, 或是 ”like 部分分子式”, 或是分子式范围, 单击菜单栏search, 单击下拉菜单中的by form即可。检索结果见下表：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF分子式C20H30O28单项SBF分子式C17H19N1O38原子数为1时要写出1, 或是后跟空格单项SBF分子式C17 H19 N O38原子数为1时要写出1, 或是后跟空格单项SBF分子式C17H19NO30不合法的写法单项SBF分子式Like C4095单项SBF分子式Like O8430单项SBF分子式Like C10 H(14-18)202H原子数范围是14-18实例05 化合物分子量检索在query表中激活分子量(MW)域, 键入分子量或分子量区间, 单击菜单栏search, 单击下拉菜单中的by form即可。具体健入命令及检索结果见下表：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF分子量37632自动0.5单项SBF分子量Between 375 37638单项SBF分子量Between 376.2 376.31实例06 化合物的物化性质检索在化合物的物化性质栏中, 主要有结晶形态, 熔点, 沸点, 旋光等物化性质。下表中给出用两种方式检出熔点数据的例子。在SBF方式中, 除激活域是property外, 检索过程和上面实例01实例06相同。在QB方式中, 单击菜单栏query, 单击菜单栏Search按钮, 在下拉菜单中选择query builder, 进入query builder窗口。在database field栏中双击选中要查询的域property, 再在operator 栏中选择合适的操作符 (like “%要查询的内容%”), 最后点击OK。(注意在mp和数字之间必需有空格)。具体健入命令及检索结果见下表：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF理化性质like %mp 153-%17单项QB理化性质Property like %mp 153-%17实例07 从植物检索化合物 (从化合物表出发)给定一种中药药用植物, 问该种植物都含有哪些化合物？ 严格的说法是：都有哪些化合物被从该种植物中分离并进行了结构确定？, TCMD库能方便地完成这个任务。以三七为例, 在方式下, 在query表中激活植物源(Source)域, 简单地键入三七时, 系统将仅仅检出三七中特有的化合物；而当键入Like “%三七%”时, 系统将扩展地检出各种三七中含有的全部化合物。要严格地检出三七中含有的全部化合物, 需要写下表中最后两条较为复杂的命令。当用户要求严格地检出某种植物中含有的全部化合物时, 我们不推荐从化合物表出发的方法, 而是推荐从植物表出发的方法, 见实例08。类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF植物来源三七17检出三七中特有的化合物单项SBF植物来源人参40检出人参中特有的化合物单项SBF植物来源Like “%三七%”67检出各种三七中含有的全部化合物单项QB植物来源source like %, 三七% or source like 三七55?三七中含有的全部化合物为何少一个？查原始文件格式错单项QB植物来源source like %, 人参% or source like 人参122人参中含有的122个化合物实例08 从植物检索化合物 (从植物表出发)从植物表出发检索特定植物中的全部化合物是我们推荐的方法。上面7个例子都是从化合物表出发进行检索的。本例则是从植物表出发的。在SBF方式下, 在query植物表中激活中文名(Name)域或拼音名(Pin Yin Name)域, 直接键入三七或SAN QI, 然后单击search, 单击下拉菜单中的by form, 即可得到结果。对三七, 人参, 大黄, 贯众, 甘草, 乌头等中药的成份检索结果见下表：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF植物表,中文名三七56三七中的56个化合物单项SBF植物表,拼音名SAN QI56三七中的56个化合物单项SBF植物表,中文名人参122人参中的122个化合物单项SBF植物表,拼音名REN SHEN122人参中的122个化合物单项SBF植物表,中文名大黄55大黄中的55个化合物单项SBF植物表,中文名贯众27贯众中的27个化合物单项SBF植物表,拼音名GAN CAO81甘草中的81个化合物单项SBF植物表,拼音名WU TOU17乌头中的17个化合物实例09 检索某科植物中的全部化合物从植物表出发, 在query植物表中激活中文科名(Family)域, 直接键入中文科名, 然后单击search, 单击下拉菜单中的by form, 即可得到结果。也可以激活拉丁科名(Lat Family)域, 直接键入拉丁科名, 然后单击search, 单击下拉菜单中的by form, 可得到同样结果。在本例中还给出了一个“单项顺序”检索的例子：先是从拉丁科名检出了红豆杉科植物中的347个化合物, 随后单击search, 单击下拉菜单中的Set Search Domain to, 再单击横拉菜单中的Current List, 此时从全数据库检索切换到当前子库检索, 再用QB方式, 单击菜单栏query, 单击菜单栏Search按钮, 在下拉菜单中选择query builder, 进入query builder窗口。键入命令Activity like %抗肿瘤% or Activity like %细胞毒% (这个命令将检出体内和体外两类数据, 因为在TCMD库中, 所有的体内抗癌数据都是用”抗肿瘤”表达的, 而所有的体外抗癌数据都是用” 细胞毒”表达的)。最后点击OK, 就得到347个红豆杉科植物中化合物中有29个有详细的体外或体内抗癌定量数据。各例的具体检索结果见下表：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF植物表,中文科名豆科748豆科植物中的748个化合物单项SBF植物表,中文科名like %红豆杉科%347红豆杉科植物中的347个化合物单项SBF植物表,拉丁科名Taxaceae347红豆杉科植物中的347个化合物实例10 化合物药理数据检索在全库的9127种化合物中, 3000种化合物有药理活性数据。这是研究QSAR/SAR关系的珍贵信息。用SBF方式, 激活activity域后, 键入Like %药理关键字%, 之后单击search, 单击by form, 就得到下表中的结果。亦可采用QB方式, 见下表中中间的三个例子：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF生物活性Like %金黄色葡萄球菌%135135个化合物有抗金黄色葡萄球菌数据单项QB生物活性Activity like %抗肿瘤%442442个化合物有抗肿瘤数据单项QB生物活性Activity like %抗高血压%208208个化合物有抗高血压数据单项QB生物活性Activity like %抗肿瘤% or activity like %细胞毒%740740个化合物有抗癌数据单项SBF生物活性Like “%抗疟%”4343个化合物有抗疟数据实例11 某科植物化学成分的药理活性分布这是一个单项顺序查询的例子, 也是子库查询的例子。可用来调查某科植物化学成分的药理活性分布。现以菊科为例。先用SBF方式从全库中检出了个化合物是从菊科植物中分离鉴定的, 随后用上面例9 中同样方法得到各种药理数据的分布。对抗高血压, 抗炎, 抗真菌, 和抗癌的结果详见下表：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF植物表,中文科名菊科858菊科植物中的858个化合物子库查询SBF,current list生物活性like “%抗高血压%”21其中21个有抗高血压数据子库查询SBF,current list生物活性like “%抗炎%”50其中50个有抗炎数据子库查询SBF,current list生物活性like “%抗真菌%”40其中40个有抗真菌数据子库查询QB,current list生物活性Activity like “%抗肿瘤%” or Activity like %细胞毒%123其中123个有抗癌数据实例12 检出某属植物中含有的化合物乌头属含有多种中药, 用SBF方式, 激活植物表中的植物拉丁名(Lat Name)域, 键入like %Aconitum%命令 (TCMD库涉及的植物属名有2800个, 详见说明书中的“检索关键词表”), 可检出乌头属中药中有个化合物, 见下表：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF植物表, 拉丁名like %Aconitum% (乌头属)87乌头属植物中的87个化合物实例13 指定中药的功效检索有关化合物本例中检出有清热解毒功效的中药中含有的全部化合物。用SBF方式, 激活植物表中功效(Effect)域, 键入like %清热解毒%命令, 然后单击search, 单击下拉菜单中的by form, 就得到下表结果：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF植物表,功效like %清热解毒%1272从清热解毒中药分离的1272个化合物实例14 指定中药的适应症检索有关化合物本例中检出治疗肝炎的中药中含有的全部化合物。用SBF方式, 激活植物表中适应症(Indication)域, 键入like %肝炎%命令, 单击search, 单击下拉菜单中的by form, 就得到从治疗肝炎中药分离的1120个化合物。进一步, 可用例9中同样的子库检索方法检出这些化合物中, 有32个化合物有抗肝毒药理数据, 见下表：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF植物表, 适应症like %肝炎%1120从治疗肝炎中药分离的1120个化合物子库查询SBF, current list生物活性like %抗肝毒%32其中32个化合物有抗肝毒药理数据实例15 抑制剂及其药理模型检索用SBF方式, 激活化合物表中Activity 域, 键入like %抑制剂%命令, 单击search, 单击下拉菜单中的by form, 检出各种抑制剂385种。进一步用子库查询方法, 可检出特指的抑制剂, 如血小板聚集抑制剂109种。再进一步, 用子库查询方法可检出不同的药理模型的数据, 如能抑制花生四烯酸诱导的血小板聚集的化合物23种, 能抑制胶原诱导的血小板聚集的化合物28种, 等, 详见下表：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF生物活性like %抑制剂%385检出各种抑制剂385种单项SBF生物活性like %醛糖还原酶抑制剂%52检出醛糖还原酶抑制剂52种单项SBF生物活性like %血小板聚集抑制剂%109检出血小板聚集抑制剂109种子库查询SBF, current list生物活性like %花生四烯酸%23其中花生四烯酸诱导的23种子库查询SBF, current list生物活性like %胶原%28其中胶原诱导的28种子库查询SBF, current list生物活性like %PAF%28其中PAF诱导的28种子库查询SBF, current list生物活性like %凝血酶%2其中凝血酶诱导的2种实例16 复合检索例这个例子是：有多少抗癌活性的化合物是来自清热解毒的中药？可以用复合检索方法回答。用QB方式, 构造含有or, and, (, ), 操作符的命令： (Activity like %抗肿瘤% or activity like %细胞毒%) and PEffect like %清热解毒%, 就可得到下表中的结果：类别方式检索域键入命中数注解及说明复合QB功效(Activity like %抗肿瘤% or activity like %细胞毒%) and PEffect like %清热解毒%141141个体内或体外抗癌化合物来自清热解毒的中药实例17 参考文献查询从参考文献表(refer)出发, 可检索涉及参考文献的信息, 如下表所示：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SBF参考文献表, 参考文献like %2001%2332001年参考文献233篇单项SBF参考文献表, 参考文献like %Phytochemstry %378引自Phytochemstry的为378篇实例18 结构检索结构及子结构检索是TCMD库特有的功能。这一功能的实现对进行QSAR研究, 进而研发新药提供了巨大的帮助。这里只举出最简单的例子：将黄酮类化合物的特征分子骨架放入SBF方式下的structure检索域, 从库中检出包含黄酮骨架的化合物511个。具体命令见2.2节。用-D-葡萄糖的分子骨架(含确切的立体化学信息)提问, 得到1455个命中化合物。其它例子见下表：类别方式检索域键入命中数注解及说明单项SB