基于文献数据的中医药化学辅助研发系统

             作者：刘丽红,尹爱宁,雷蕾,刘静,贾李蓉,杨阳,田野,奚怀平 

【关键词】  中医药信息数据库；中药化学；辅助研发系统

中医药的文献信息浩如烟海,如果通过统一规划建立各种形式的数据库将其数字化,使其传播和使用方式通过网络发生根本的变化,其中的知识和信息必将推动中医药事业突飞猛进的发展。但在过去的几十年里,由于这些文献信息数字化的程度很低,因而利用程度也低,严重阻碍了中医药现代化的发展。中医药现代化的发展需要解决的一个关键问题是如何收集、存储、处理和传输中医药信息,而中医药信息的收集、存储、处理和传输发展的关键在于其数字化的程度。中医药化学辅助研发系统是服务于中药化学研究和新药开发的综合性信息系统,可以提供与疾病、方剂、中药、西药和化学成分有关的信息。

　　1  数据来源

    疾病、方剂、中药、西药和化学成分是我们进行中医药现代化研究必不可少的数据,本系统抽取以下数据库中的数据来建设中医药化学辅助研发系统。

　　1.1  与疾病相关的数据库

    疾病诊疗数据库。共收录疾病3 776种,涉及疾病的中英文名称、疾病的证候、症状、治疗所用的中药和方剂等多项内容。

　　1.2  与方剂相关的数据库

    方剂现代应用数据库、中药非处方药数据库、中药成方制剂标准数据库、中药新药品种数据库、中国医药产品数据库、中国基本药物数据库、中华人民共和国药典数据库(2005版)、中国方剂数据库等。这些数据库提供了约40 000首方剂的相关信息。除了方剂的主治、功效、药理作用等内容,还有药物组成和化学成分等与新药开发相关的有用信息。

　　1.3  与中药相关的数据库

    中国中药数据库、中国藏药数据库、瑶药数据库等。这些数据库包含了约9 000种中药的相关信息,涵盖了中药的性味、归经、功效、主治、药理作用、不良反应、化学成分等与新药开发密不可分的内容,其中中国中药数据库中包含的化学成分有2万多个。

　　1.4  与西药相关的数据库

    国家药品标准化学药说明书,共收录记录1 914条,根据《国家药品标准化学药说明书内容汇编》1～7册编制而成,由统一药品说明书及批准文号专项工作小组编写。

　　1.5  与化学成分相关的数据库

    中国中药化学成分数据库,根据《中药原植物化学成分手册》、《植物活性成分辞典》(三册)、《中药化学》、《中药化学成分提取》、《常用中药成分与药理手册》、《中药药剂学》、《中药制剂》、《中药药理学》等工具书的内容补充完整已有数据库的内容,含有约3 000个化合物的二维结构图,收录化合物达14 032个。

　　2  系统实现

　　2.1  检索查询

    本系统可以提供疾病、方剂、单味药、化学成分等任意2个或多个检索字段的查询,而且每个字段都有多层信息进行检索。由于中医和西医有各自的理论体系,如果在中医病机中选择气阴两虚证,在方剂主治中选择糖尿病,就可以检索出治疗糖尿病气阴两虚证的方剂中包含的所有化学成分。这样的检索兼顾了中医和西医的理论,筛选出的化学成分将更有利于研究工作的进行。

　　2.2  高级检索

    为了方便有机化学和药物化学工作者进行新药研发,快速全面地检索中药中化合物的有用信息,本系统建立了高级检索——分子式模糊查询方式。

　　2.3  药物分子设计中著名的Lipinski规则

    如果化合物满足以下条件之一,那么此化合物的吸收或渗透性能不好的可能性就会更大：氢键供体数目(以NH和OH键数目之和计)大于5；MWT大于500；lgP大于5(或MLgP大于4.15)；氢键受体数目(以N和O数目之和计)大于10(这些条件对于生物载体底物类化合物不适用)。同时使用4个限制条件的任意2个,预测准确率可达90%以上；若同时使用3个条件,预测结果就会相当可靠。本系统在展示界面中设置可以按照化合物重复数、分子量、分子式、NO数、成分分类和来源排序,其中分子量和NO数的排序将给新药开发人员提供非常有用的信息。

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