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drugbank-database

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github.com/leonchaox数据与数据库99470 次安装15 周前更新
代码仓库

关于 drugbank-database

drugbank-database 是面向药物信息与药理研究的技能,指导通过 Python 获取和分析 DrugBank 数据。涵盖药物查询、相互作用、靶点通路及化学结构分析。

主要功能

  1. 01下载、解析和缓存 DrugBank 数据
  2. 02按名称、ID 或关键词查询药物
  3. 03分析药物相互作用与风险
  4. 04提取靶点、酶和生物通路
  5. 05计算化学性质与结构相似性

适用场景

  1. 01检索药物药理和临床信息
  2. 02评估多药联用的相互作用
  3. 03研究药物靶点和再利用线索
  4. 04开展结构相似性与 ADMET 分析

安装

复制下面的命令,在终端中运行。

$npx skills add https://github.com/leonchaox/qinyan-academic-skills --skill drugbank-database

安装后在 Claude Code 中输入/drugbank-database确认已加载。

包含的文件

除 SKILL.md 外,安装时一起下载的参考资料和脚本。

references/
chemical-analysis.md
data-access.md
drug-queries.md
interactions.md
targets-pathways.md
scripts/
drugbank_helper.py

详细介绍

DrugBank 数据库

概述

DrugBank 是一个综合性生物信息学和化学信息学数据库,包含药物和药物靶点的详细信息。本技能支持以编程方式访问 DrugBank 数据,包括约 9,591 条药物条目(2,037 个 FDA 批准的小分子、241 个生物技术药物、96 个营养保健品,以及 6,000 多个实验性化合物),每条条目包含 200 多个数据字段。

核心能力

1. 数据访问与身份验证

使用 Python 并通过适当的身份验证下载和访问 DrugBank 数据。本技能提供以下方面的指导:

  • 安装和配置 drugbank-downloader 包
  • 通过环境变量或配置文件安全管理凭据
  • 下载特定版本或最新版本的数据库
  • 高效打开和解析 XML 数据
  • 使用缓存数据以优化性能

使用场景:设置 DrugBank 访问、下载数据库更新、初始项目配置。

参考:有关详细的身份验证、下载流程、API 访问、缓存策略和故障排除,请参见 references/data-access.md。

2. 药物信息查询

从数据库中提取全面的药物信息,包括标识符、化学性质、药理学、临床数据以及对外部数据库的交叉引用。

查询能力:

  • 按 DrugBank ID、名称、CAS 号或关键词搜索
  • 提取基本药物信息(名称、类型、描述、适应症)
  • 检索化学性质(SMILES、InChI、分子式)
  • 获取药理学数据(作用机制、药效动力学、ADME)
  • 访问外部标识符(PubChem、ChEMBL、UniProt、KEGG)
  • 构建可搜索的药物数据集并导出到 DataFrame
  • 按类型筛选药物(小分子、生物技术药物、营养保健品)

使用场景:检索特定药物信息、构建药物数据库、药理学研究、文献综述、药物画像。

参考:有关 XML 导航、查询函数、数据提取方法和性能优化,请参见 references/drug-queries.md。

3. 药物-药物相互作用分析

分析药物-药物相互作用(DDI),包括机制、临床意义和相互作用网络,用于药物警戒和临床决策支持。

分析能力:

  • 提取特定药物的所有相互作用
  • 构建双向相互作用网络
  • 按严重程度和机制对相互作用进行分类
  • 检查药物对之间的相互作用
  • 识别相互作用最多的药物
  • 分析多重用药方案的安全性
  • 创建相互作用矩阵和网络图
  • 在相互作用网络中执行社区检测
  • 计算相互作用风险评分

使用场景:多重用药安全性分析、临床决策支持、药物相互作用预测、药物警戒研究、识别禁忌症。

参考:有关相互作用提取、分类方法、网络分析和临床应用,请参见 references/interactions.md。

4. 药物靶点与通路

访问药物-蛋白质相互作用的详细信息,包括靶点、酶、转运体、载体和生物通路。

靶点分析能力:

  • 提取药物靶点及其作用类型(抑制剂、激动剂、拮抗剂)
  • 识别代谢酶(CYP450、II 相酶)
  • 分析转运体(摄取、外排)用于 ADME 研究
  • 将药物映射到生物通路(SMPDB)
  • 查找靶向特定蛋白质的药物
  • 识别具有共享靶点的药物用于重定位
  • 分析多药理学和脱靶效应
  • 提取靶点的基因本体(GO)术语
  • 与 UniProt 交叉引用以获取蛋白质数据

适用场景:作用机制研究、药物重定位研究、靶点识别、通路分析、预测脱靶效应、理解药物代谢。

参考:参见 references/targets-pathways.md 了解靶点提取、通路分析、重定位策略、CYP450 分析和转运体分析。

5. 化学性质与相似性

执行基于结构的分析,包括分子相似性搜索、性质计算、子结构搜索和 ADMET 预测。

化学分析能力:

  • 提取化学结构(SMILES、InChI、分子式)
  • 计算理化性质(MW、logP、PSA、氢键)
  • 应用 Lipinski 五规则和 Veber 规则
  • 计算分子间的 Tanimoto 相似度
  • 生成分子指纹(Morgan、MACCS、拓扑)
  • 使用 SMARTS 模式执行子结构搜索
  • 查找结构相似的药物用于重定位
  • 创建相似性矩阵用于药物聚类
  • 预测口服吸收和 BBB 渗透性
  • 使用 PCA 和聚类分析化学空间
  • 导出化学性质数据库

适用场景:构效关系(SAR)研究、药物相似性搜索、QSAR 建模、类药物性评估、ADMET 预测、化学空间探索。

参考:参见 references/chemical-analysis.md 了解结构提取、相似性计算、指纹生成、ADMET 预测和化学空间分析。

典型工作流

药物发现工作流
  1. 使用 data-access.md 下载并访问最新的 DrugBank 数据
  2. 使用 drug-queries.md 构建可搜索的药物数据库
  3. 使用 chemical-analysis.md 查找相似化合物
  4. 使用 targets-pathways.md 识别共享靶点
  5. 使用 interactions.md 检查候选组合的安全性
多重用药安全性分析
  1. 使用 drug-queries.md 查询患者用药
  2. 使用 interactions.md 检查所有两两相互作用
  3. 使用 interactions.md 对相互作用严重程度进行分类
  4. 使用 interactions.md 计算总体风险评分
  5. 使用 targets-pathways.md 理解相互作用机制
药物重定位研究
  1. 使用 targets-pathways.md 查找具有共享靶点的药物
  2. 使用 chemical-analysis.md 查找结构相似的药物
  3. 使用 drug-queries.md 提取适应症和药理学数据
  4. 使用 interactions.md 评估潜在的联合治疗
药理学研究
  1. 使用 drug-queries.md 提取目标药物
  2. 使用 targets-pathways.md 识别所有蛋白质相互作用
  3. 使用 targets-pathways.md 映射到生物通路
  4. 使用 chemical-analysis.md 预测 ADMET 性质
  5. 使用 interactions.md 识别潜在的禁忌症

安装要求

Python 包
uv pip install drugbank-downloader  # Core access
uv pip install bioversions          # Latest version detection
uv pip install lxml                 # XML parsing optimization
uv pip install pandas               # Data manipulation
uv pip install rdkit                # Chemical informatics (for similarity)
uv pip install networkx             # Network analysis (for interactions)
uv pip install scikit-learn         # ML/clustering (for chemical space)
账户设置
  1. 在 go.drugbank.com 创建免费账户
  2. 接受许可协议(学术用途免费)
  3. 获取用户名和密码凭据
  4. 按照 references/data-access.md 中的说明配置凭据

数据版本与可复现性

始终指定 DrugBank 版本以确保研究可复现:

from drugbank_downloader import download_drugbank
path = download_drugbank(version='5.1.10')  # Specify exact version

在出版物和分析脚本中记录所使用的版本。

最佳实践

  1. 凭据:使用环境变量或配置文件,切勿硬编码
  2. 版本控制:指定确切的数据库版本以确保可复现性
  3. 缓存:缓存已解析的数据,避免重复下载和重复解析
  4. 命名空间:解析时正确处理 XML 命名空间
  5. 验证:使用 RDKit 在使用前验证化学结构
  6. 交叉引用:使用外部标识符(UniProt、PubChem)进行集成
  7. 临床背景:解读相互作用数据时始终考虑临床背景
  8. 许可证合规:确保为你的用例获取适当的许可证

参考文档

所有详细的实现指导都组织在模块化参考文件中:

  • references/data-access.md:身份验证、下载、解析、API 访问、缓存
  • references/drug-queries.md:XML 导航、查询方法、数据提取、索引
  • references/interactions.md:DDI 提取、分类、网络分析、安全性评分
  • references/targets-pathways.md:靶点/酶/转运体提取、通路映射、药物重定位
  • references/chemical-analysis.md:结构提取、相似性、指纹、ADMET 预测

根据你的具体分析需求,按需加载这些参考文件。

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