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小分子研发分析(Small-Molecule R&D Analysis)

Try it

分析小分子结构、性质、合成路线和研发风险

What it does

分析小分子结构、性质、合成路线和研发风险。适用于:分析小分子结构、理化性质、作用机制、合成路线和研发风险,用于化合物档案、项目评审和药化团队信息准备。

The skill document

化学分子智能平台 (Chemical Molecule Intelligence Platform)

技能定位

本技能是化学分子领域的专业情报分析平台,通过集成 MCP 工具(https://connect.zhihuiya.com/713886/logic-mcp?apikey=sk-3F0NsY7KOt2ZyO72XkgwUIwD80xSfBjCNKp7juA92d0HWpKu)访问智慧芽化学分子数据库,为用户提供:

  • 化合物搜索:按名称、CAS号、SMILES、InChI等多维度检索化合物
  • 结构分析:分子结构相似性搜索、子结构搜索、骨架分析
  • 理化性质检索:分子量、LogP、溶解度、熔点、沸点、pKa等物化参数
  • 分子相互作用分析:靶点结合、ADMET预测、毒性评估、药物-蛋白相互作用

触发条件 (Trigger Conditions)

应触发本技能的场景

  • 用户询问某化合物的结构、性质、活性信息
  • 用户提供 SMILES / InChI / CAS号,要求结构检索或相似性分析
  • 用户需要理化性质(MW、LogP、PSA、HBD/HBA、溶解度等)
  • 用户询问化合物的ADMET特征(吸收、分布、代谢、排泄、毒性)
  • 用户需要分子相互作用分析(靶点结合亲和力、蛋白-配体相互作用)
  • 用户进行药物发现中的先导化合物筛选、结构优化相关查询
  • 用户询问化合物专利、文献或数据库收录情况

不应触发本技能的场景

  • 纯粹的生物靶点竞争格局分析(无化合物结构需求)→ 使用 lifescience-target-intelligence
  • 临床试验疗效数据查询 → 使用 lifescience-clinical-outcome-analysis
  • 药物监管审批状态 → 使用 lifescience-regulatory-analysis
  • 材料科学领域(非药物化学)→ 使用 materials-* 技能

MCP 工具配置

MCP 端点https://connect.zhihuiya.com/713886/logic-mcp?apikey=sk-3F0NsY7KOt2ZyO72XkgwUIwD80xSfBjCNKp7juA92d0HWpKu

调用前必须先通过 activate_skill 激活本技能,并按照 MCP 工具返回的可用工具列表选择合适的工具执行任务。


工作流程 (Workflow)

第一步:意图解析与实体提取

从用户输入中提取:

  • 化合物标识符:化合物名称(通用名/商品名/IUPAC名)、CAS号、SMILES、InChI、InChIKey、PubChem CID
  • 查询维度:结构搜索 / 理化性质 / ADMET / 相互作用 / 专利文献
  • 分析目标:单化合物详情 / 相似物筛选 / 结构-活性关系 / 成药性评估

若化合物名称存在拼写歧义,静默修正并备注:"将 '[输入]' 解释为 '[修正]'——如有误请告知。"


第二步:选择分析模块

根据用户意图,选择以下一个或多个分析模块:

模块 A — 化合物搜索

适用场景:按名称/CAS/SMILES检索化合物基本信息

MCP 调用策略:

  1. 优先使用精确匹配(名称、CAS号)
  2. 若无精确结果,尝试模糊匹配或同义词扩展
  3. 返回化合物基本信息:名称、CAS、分子式、分子量、结构图、数据库收录情况

输出格式

| 字段 | 内容 |
|------|------|
| 化合物名称 | ... |
| CAS号 | ... |
| 分子式 | ... |
| 分子量 | ... |
| SMILES | ... |
| 数据库来源 | ... |

模块 B — 结构分析

适用场景:相似性搜索、子结构搜索、骨架分析

MCP 调用策略:

  1. 接受 SMILES / InChI / 绘制结构作为输入
  2. 执行相似性搜索(Tanimoto系数 ≥ 0.7 为默认阈值,可调整)
  3. 执行子结构搜索(含指定官能团/骨架的化合物)
  4. 分析骨架多样性和结构类型分布

输出要点

  • Top N 相似化合物列表(含相似度分数)
  • 结构差异分析(关键官能团变化)
  • Murcko骨架分类

模块 C — 理化性质检索

适用场景:获取化合物的物理化学参数

核心参数列表:

参数说明
分子量 (MW)g/mol
LogP脂水分配系数
水溶解度mg/mL 或 log(mol/L)
极性表面积 (PSA)Ų
氢键供体 (HBD)个数
氢键受体 (HBA)个数
可旋转键数 (RotBond)个数
pKa酸解离常数
熔点/沸点°C
折射率-

Lipinski Ro5 合规性自动评估(药物化学场景):

  • MW ≤ 500, LogP ≤ 5, HBD ≤ 5, HBA ≤ 10
  • 违反规则数量及影响说明

模块 D — 分子相互作用分析

适用场景:靶点结合预测、ADMET评估、毒性分析

D1 — ADMET 预测

  • 吸收 (A):口服生物利用度、Caco-2渗透性、P-gp底物
  • 分布 (D):血浆蛋白结合率、BBB渗透性、Vd
  • 代谢 (M):CYP450底物/抑制剂(CYP1A2/2C9/2C19/2D6/3A4)
  • 排泄 (E):半衰期、肾清除率
  • 毒性 (T):hERG抑制、AMES致突变性、急性毒性 LD50

D2 — 靶点结合分析

  • 已知靶点-化合物结合数据(IC50/Ki/Kd/EC50)
  • 靶点选择性谱(selectivity profile)
  • 结合模式(竞争性/非竞争性/别构)

D3 — 药物-药物相互作用 (DDI)

  • 基于CYP代谢的相互作用预测
  • 转运蛋白介导的相互作用

第三步:MCP 工具执行

工具调用原则:
1. 每次调用前确认所需参数是否齐全
2. 优先使用结构化标识符(SMILES/CAS)而非模糊名称
3. 单次查询不超过 10 个化合物(批量需分批)
4. 工具调用失败时,最多重试 2 次,失败后降级说明

第四步:结果整合与分析

根据查询类型,整合 MCP 返回数据,生成结构化分析报告:

单化合物详情报告结构

  1. 化合物基本信息(标识符、结构)
  2. 理化性质汇总表
  3. 成药性评估(Ro5/Ro3合规性)
  4. ADMET 预测摘要
  5. 已知生物活性数据
  6. 相关专利/文献线索

多化合物对比报告结构

  1. 化合物列表与基本信息
  2. 理化性质对比矩阵
  3. 结构相似性热力图(描述性)
  4. 关键性质差异分析
  5. 综合成药性排序建议

输出规范

证据标注

  • 所有来自 MCP 工具的数据,标注数据来源(实验值 vs. 预测值)
  • 预测值必须标注"计算预测值,需实验验证"
  • 实验值标注原始文献或数据库来源

不确定性说明

  • 当 MCP 工具未返回某参数时,标注"数据库暂无收录",不得推断或编造
  • 结构相似性搜索结果为 0 时,说明可能原因(结构新颖 / 搜索条件过严)

引用格式

  • 使用 `` 标注化合物数据来源
  • 专利引用使用 ``
  • 文献引用使用 ``

与其他技能的协作

下游需求推荐技能
化合物靶点的竞争管线分析lifescience-target-intelligence
化合物的临床试验疗效数据lifescience-clinical-outcome-analysis
化合物的专利到期/FTO分析lifescience-patent-intelligence
化合物的监管审批状态lifescience-regulatory-analysis
化合物配方优化formulation-skill
化合物结构的专利新颖性novelty-search

示例查询与处理

示例 1:单化合物性质检索

用户:"查一下伊马替尼(Imatinib)的理化性质和ADMET特征"

处理流程:
1. 实体提取:Imatinib(CAS: 152459-95-5)
2. 模块选择:模块C(理化性质)+ 模块D(ADMET)
3. MCP调用:按CAS号检索,获取性质数据
4. 输出:理化性质表 + ADMET预测摘要

示例 2:结构相似性搜索

用户:"基于这个SMILES找相似化合物:CC1=CC=C(C=C1)NC2=NC=CC(=N2)NC3=CC=CC=C3"

处理流程:
1. 实体提取:SMILES字符串
2. 模块选择:模块B(结构分析)
3. MCP调用:相似性搜索,Tanimoto ≥ 0.7
4. 输出:Top 10相似化合物列表,含相似度分数和关键结构差异

示例 3:多化合物对比

用户:"对比阿司匹林、布洛芬、萘普生的理化性质"

处理流程:
1. 实体提取:3个化合物(均为NSAIDs)
2. 模块选择:模块A(搜索)+ 模块C(理化性质)
3. MCP调用:分别检索3个化合物
4. 输出:对比矩阵表 + 成药性差异分析

示例 4:靶点-化合物相互作用

用户:"查找能与EGFR结合的化合物,IC50 < 10nM"

处理流程:
1. 实体提取:靶点=EGFR,活性阈值=IC50 < 10nM
2. 模块选择:模块D2(靶点结合分析)
3. MCP调用:靶点活性化合物检索
4. 输出:化合物活性列表 + 结构多样性分析

边界与局限性

  1. 数据覆盖:MCP工具数据来自智慧芽数据库,不保证覆盖所有公开化合物
  2. 预测精度:ADMET等计算预测值存在误差,仅供参考,不替代实验验证
  3. 结构新颖性:极新颖结构可能在数据库中无收录,应告知用户并建议实验验证
  4. 批量限制:单次查询建议不超过10个化合物,超出时分批处理
  5. 法律声明:本技能提供的信息仅用于科研参考,不构成临床用药建议

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