化学信息学代理 v1.0.0

概述

用于3D分子分析和药物开发工作流的高级化学信息学工具包。扩展了化学查询（处理2D查询/属性/可视化）的功能，增加了需要3D推理的预测和结构能力。

化学查询 = 这是什么分子？（2D，查询，描述符）
化学信息学 = 这个分子能变成什么？（3D，构象，药效团，片段，立体异构体）

脚本

scripts/conformer_gen.py

--smiles --action [--numconfs N] [--optimize mmff|uff|none] [--energywindow F] [--prune_rms F] [--output file.sdf]

bash
python scripts/conformergen.py --smiles CC(=O)Oc1ccccc1C(=O)O --action generate --numconfs 20
python scripts/conformer_gen.py --smiles CCO --action best --output best.sdf
python scripts/conformergen.py --smiles c1ccccc1 --action ensemble --numconfs 50 --output benzene_confs.sdf

输出包括：构象能量（kcal/mol）、相对能量、收敛状态、RMSD矩阵（前20个）、SDF文件。

scripts/format_converter.py

--smiles | --input --to [--output file] [--batch] [--name label]

支持的格式：smiles、sdf、mol、inchi、inchikey、pdb、xyz

bash
python scripts/format_converter.py --smiles CCO --to sdf --output ethanol.sdf
python scripts/format_converter.py --smiles CCO --to inchi
python scripts/format_converter.py --input mols.sdf --to smiles --batch
python scripts/format_converter.py --smiles CCO --to pdb --output ethanol.pdb

批处理模式读取多分子SDF文件。所有3D格式自动生成并优化构象。

scripts/pharmacophore.py

--smiles --action [--target_smiles smi1,smi2] [--output file.png]

bash
python scripts/pharmacophore.py --smiles CC(=O)Oc1ccccc1C(=O)O --action features
python scripts/pharmacophore.py --smiles CC(=O)Oc1ccccc1C(=O)O --action map --output pharm.png
python scripts/pharmacophore.py --target_smiles CCO,CC(=O)O,c1ccccc1 --action compare

scripts/recap_fragment.py

--smiles --action fragments> [--targetsmiles smi1,smi2] [--max_depth N]

bash
python scripts/recap_fragment.py --smiles CC(=O)Nc1ccc(O)cc1 --action fragment
python scripts/recap_fragment.py --smiles CC(=O)Nc1ccc(O)cc1 --action leaves
python scripts/recapfragment.py --targetsmiles CC(=O)Nc1ccc(O)cc1,CC(=O)Nc1ccccc1 --action common_fragments

应用场景：叶片段 → 组合库枚举的构建块。化合物系列中的共同片段 → 共享药效团骨架。

scripts/stereoisomers.py

--smiles --action [--maxisomers N] [--onlyunassigned]

bash
python scripts/stereoisomers.py --smiles C(F)(Cl)Br --action enumerate
python scripts/stereoisomers.py --smiles CC=CC --action analyze
python scripts/stereoisomers.py --smiles OC(F)(Cl)Br --action compare

药物相关性：FDA要求对手性候选药物的每个立体异构体进行表征。标记内消旋形式并提供R/S分配。

scripts/chain_entry.py

bash
python scripts/chain_entry.py --input-json {smiles: CC(=O)Nc1ccc(O)cc1, context: user}
python scripts/chain_entry.py --input-json {smiles: CCO, actions: [conformers, pharmacophore]}

输入JSON字段：

• - smiles（必需）：输入SMILES
• context：链上下文字符串
• actions：运行子集的数组 — [conformers, pharmacophore, recap, stereoisomers, formats]
• output_dir：SDF/PNG输出文件目录

输出模式：
json
{
agent: cheminformatics,
version: 1.0.0,
smiles: <规范SMILES>,
status: success|error,
report: {
conformers: {...},
pharmacophore: {...},
recap: {...},
stereoisomers: {...},
formats: {...}
},
risks: [],
warnings: [],
viz: [path/to/file.sdf, path/to/pharmacophore_map.png],
recommend_next: [pharmacology, catalyst-design, ip-expansion],
confidence: 0.9,
timestamp: ISO8601
}

链式连接

依赖项

• - Python ≥ 3.10
• rdkit-pypi
• Pillow（用于药效团映射PNG）
• numpy