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分子结构表单管理

Structure Spreadsheet · 化学结构电子表格

面向药物研发与化学信息学的化学结构电子表格工具:通过 File / Edit / Column / List / Calculate / Fragmentate / Utilities / Plotting / Reports 九大功能菜单的协同,覆盖数据批量导入、数据清洗、结构检索、物化/ADME/毒性属性计算、智能排序、可视化分析与构效关系研究的全流程。可作为 ACD/ChemSketch 的扩展模块,在化学结构—属性数据一体化管理上明显超越 ChemDraw for Excel。

化学结构表格数据清洗结构检索属性计算智能排序可视化分析
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分子结构表单管理(Structure Spreadsheet)深蓝品牌封面

九大功能菜单

从数据导入到报告输出,九个菜单协同覆盖分子结构数据管理的完整环节。

01 File 文件

  • 新建空白表 / 从模板新建(预定义列,计算列在添加化合物时自动填充)
  • 保存、另存为与模板保存(.CHSTPL),列定义可跨项目复用
  • 导入:单结构(CDX/MOL/SK2/SKC)、多结构(SDF/RDF)、含 SMILES 文本(TXT/CSV),新数据追加且计算列自动填充
  • 导出:SDF/RDF/TXT/CSV/XLS(始终包含全部数据,不受筛选影响)
  • Import from Project:跨项目追加 / 合并,按列名或结构比对匹配(蜂窝图"="标识匹配)

02 Edit 编辑

  • 复制 / 粘贴结构、数值、文本,支持跨应用程序交换
  • 增删行列、隐藏 / 显示列、多列分组(Group Column)
  • 多条目单元格(Multiple Entries):单格存储多个值,双击弹出多条目编辑器
  • 合并条目(Merge Entry / 批量 All Records):手动或自动模式,数值与文本采用不同合并规则,支持进度跟踪与跳过

03 Column 列

  • 菜单随所选列数据类型(结构 / 数值 / 文本)动态调整可用命令
  • 结构列:结构搜索(粘贴 / 字典 / 子结构选择),相似度阈值默认 0.75,最多 3 个筛选,支持 AND / OR 组合
  • 文本列:快速搜索、升 / 降序排序
  • 数值列:范围筛选、排序、数值格式与精度、单位转换(mol/L ↔ mg/L)
  • 区间配置(Interval Manager):划分为 Good / Average / Bad / Unknown 类别并分类着色

04 List 列表

  • 保存 / 加载化合物子集(搜索结果、记录列表、训练 / 测试集)
  • List Operations:交集(Intersect)/ 并集(Merge)/ 差集(Subtract)
  • Manage Lists:重命名、删除已保存列表
  • 注意:过滤器条件不随列表保存,加载列表后移除过滤器方可查看完整集

05 Calculate 计算

  • Properties:计算 PhysChem / ADME / Drug Safety 属性(可多选、计算模板管理,需相应模块授权)
  • Categories:按最相关属性将化合物定性分类(Good / Average / Bad / Undefined)
  • Rank:按多属性权重排序,数值越小越优,可为各要素设星级权重
  • Expression:表达式编辑器,用 [变量] 语法做数学 / 字符串 / 逻辑运算生成新列
  • 多计算线程并行,计算期间仍可浏览;改变筛选无需重新计算

06 Fragmentate 碎片化

  • Retrosynthetic:逆合成断键获取碎片(断裂酯化等常用反应键)
  • Find and Replace Fragments:用 R- 替换特定官能团,需 *.RDB 反应数据库
  • Reaction Editor:创建 / 修改反应数据库(*.RDB),定义 R 替换规则

07 Utilities 工具

  • Remove Explicit H:显式氢转隐式氢
  • Desalt:去除盐形式抗衡离子并转为中性分子
  • Clean Structure:重排二维坐标,美化结构
  • Check Tautomers:检测互变异构体(major / minor / conditions-dependent)
  • Manage Duplicates:重复结构检测与合并(蜂窝图匹配)
  • pH Selector:LogD 曲线辅助分离 pH 选择(需 LogD 模块授权)

08 Plotting 绘图

  • 散点图:任意 X / Y 轴设置,支持多图并行
  • 数据点操作:转移至新表、添加标签、创建列表、复制图表区
  • 分子显示区:悬停显示二维结构,可锁定 / 循环展示选中组
  • 矩形 / 套索选择、结构 + 坐标标注框、趋势线
  • 分类着色:按 Good / Average / Bad / Unknown 或区间对数据点着色

09 Reports 报告

  • 从当前电子表格一键生成 PDF 格式的报告文档
  • 便于将整理、计算与筛选后的化合物数据规范输出与共享

解决的研究问题

把科研人员从繁琐的数据对齐工作中解放出来,让分子数据成为可分析、可决策的资产。

结构—数据分散难统一

化学结构与物化 / 活性数据常分散在多个文件与软件中,难以统一维护与追溯,表单管理将二者整合于同一电子表格。

跨格式导入与对齐繁琐

多来源数据格式不一、人工对齐耗时易错;模板化建表与跨项目合并让数据对齐自动化。

结构检索与筛选低效

在大型化合物集合中按子结构、相似度或属性区间筛选缺乏智能工具;Column 菜单提供结构搜索、数值区间与文本筛选。

多指标优先级排序靠人工

物化 / ADME / 毒性多指标综合排序难以手工完成;Calculate 的 Rank 按可配置权重自动排序。

构效关系难可视化

缺乏将属性与结构关联的交互式分析手段;Plotting 散点图叠加结构预览与分类着色揭示构效趋势。

报告与协作输出不便

数据整理结果难以规范导出与共享;Reports 一键生成 PDF,List 管理子集便于分组协作。

技术要点

关键能力与设计要点一览。

维度说明
数据格式读入 CDX / MOL / SK2 / SKC / SDF / RDF / TXT / CSV;导出 SDF / RDF / TXT / CSV / XLS
结构—属性联动导入新结构后,与计算模块关联的列(属性 / 类别)自动填充,无需逐条手动计算
跨项目合并追加 / 合并两种模式;按列名或结构比对匹配,蜂窝图以"="标识匹配状态
计算架构多计算线程并行,计算期间仍可浏览电子表格;改变筛选后无需重新计算
定性分类Good / Average / Bad / Undefined 四类着色,辅助快速决策;连续值可切回原始视图
部署形态可作为 ACD/ChemSketch 的扩展模块,或 Percepta 平台的电子表格组件

技术解读

通过实际操作演示,理解分子结构表单管理在理化计算与单位转换中的用法。以下视频演示了如何借助 Percepta 软件,对批量化合物数据进行单位转换。

Percepta 单位转换功能演示(含中文字幕)

软件界面一览

以下为分子结构表单(Structure Spreadsheet)的实际工作界面,覆盖九大功能菜单、属性数据网格与分类着色、浮动结构查看等场景。可左右拖拽,或点击两侧箭头浏览。

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