剑桥结构数据库系统(The Cambridge Structural Database System)

 

        剑桥结构数据库(CSDS)收录了全世界范围内所有已认可的有机、及金属有机化合物的晶体结构。通过一整套丰富的搜寻与分析工具及衍生的数据库,用户可以进行分子结构,分子间相互作用以及晶胞堆积的研究,从而为许多先进领域的研究与应用提供方便。

         剑桥结构数据库含有将近五十万个有机和金属有机化合物的X-射线和中子射线衍射的分析数据。本数据库不仅全面涵盖了已发表的分子晶体结构,同时也独特的收录了大量在其它任何地方无法获得的分子结构数据。

         本数据库中所有的分子结构都经过了广泛、仔细的查证并提供了详尽的化学和文献方面的信息,从而更加提高了晶体结构数据的价值。本数据库一直在根据新发表和新存入的数据不断更新(年增长率约

8%),同时也在不断完善已有的数据记录。本数据库每年发布一次,定期更新可通过互联网下载。


剑桥数据库系统的应用范围:


 剑桥数据库系统由以下六部分组成:


剑桥结构数据库中的每项输入都包括以下内容:

    ——化合物来源

    ——结晶条件

    ——绝对构型的确定实验

    ——多晶型现象(同质多象)

    ——生物活性

PreQuest

PreQuest可方便用户构建自己专用的晶体结构数据库,然后可对

该数据库用ConQuest独立或与CSD相结合进行搜索。在正式把一

个警惕数据库编入CSD数据库前,剑桥晶体数据中心(Cambridge

Crystallographic Data Centre,CCDC)的编辑们用PreQuest来检查验

证每一个要存入数据库的晶体结构。PreQuest的性能包括:


文字、亚结构与几何结构查询

ConQuest

ConQuest是用于从剑桥结构数据库搜索和提取结构信息的基础软件。该软件日工在剑桥结构数据库中全方位的文字与数字查询,同时还具有更高级的搜索功能:

对于所查询的每个三维化学亚结构,ConQuest可帮助用户定义,

提取和输出与之对应的一系列几何参数,并直接与Mercury相链接

以显示选中的结构,或者与Vista链接以分析和显示所提取的几何数

据。ConQuest功能包括:

 

ConQuest在教学中的使用
Classroom ConQuest 是为帮助群体教学活动所设计的。任何

ConQuest的用户均可根据需要无限量安装Classroom ConQuest 软件。

 

Classroom ConQuest 拥有 ConQuest 的所有功能,可被用于搜寻CSD

的一个子集(可与Classroom ConQuest一起提供)或用于搜寻用户自

己通过CSD建立的子数据库。

 


晶体结构开发与数据显示

Mercury

Mercury 提供了一整套丰富的软件工具用于显示及比较晶体与分子结构,

从而探索分子网络与晶胞堆积。Mercury的性能包括:

 

一个新投入使用的功能模块Materials模块为您进行如下操作提供了方便:

 

VISTA

 VISTA是一个互动的分析与统计软件,可阅读用户自定义的几何数据和

其它通过ConQuest从CSD中提取的数字信息。VISTA的性能包括:


分子几何结构与非键相互作用

Mogul

只需点击一下,Mogul即可迅速从CSD中几百万个各类化学键长,键角和非环扭转角数据中提取信息以便快捷地显示分子的几何结构。应用范围包括验证新的晶体结构,发现非同寻常的几何特性,查证通过计算而得到的构象(如过滤筛选蛋白质—配体嵌合模拟的结果以便去除不可能的配体构象),及建立配体库用于蛋白质晶体结构的精调。

Mogul的性能包括:

通过指示文件界面整合客户端应用

Mogul已经成功进行了与CRYSTALS(用于单晶X射线结构精调)和DASH(用于从粉末衍射的数据进行晶体结构解析)的整合

IsoStar

IsoStar 可提供对收集在CSD和PDB实验数据库中的非键相互作用的几何参数信息的快速访问。对于一个中央基团(A)和一个接触基团(B)之间的相互作用,IsoStar可通过叠加基团A的单体,以三维散点分布图的形式显示出B在A周围的分布(图13)。通过3D散点图可以查看收集在CSD中超过2万2千多种,和在PDB中大约7千4百多种化学功能基团对。散点图的等值线可表征结合热点,及任意指定的某种接触出现的可能性。IsoStar的性能包括:

用户自定义的功能基团组合散点图如不被IsoStar所涵盖,可使用IsoGen(和IsoStar一起提供)构建。