在 MolDraw 中用 Tanimoto 相似度並排比較類似物
簡短回答：從 Settings › Plugins 安裝 Compare molecules，畫出參考分子，開啟 Compare 分頁並按 Add canvas。以 SMILES 貼上其他結構（每行一個），再按 Add SMILES。每一列都會顯示結構相似度（Tanimoto）分數、官能相似度分數與簡短的差異清單。按 CSV 即可匯出表格。
為什麼要把「相似」量化？
化學家常說兩個分子「很相似」。但問三個人乙醯胺酚和阿斯匹靈有多相似，你會得到三種答案。相似度分數讓大家使用同一把尺。
當你研究一系列類似物、挑選要測試的化合物，或教授結構–活性關係時，這點特別重要。有了分數，你可以替清單排序，而不必憑肉眼判斷；差異清單則告訴你與參考分子實際上哪裡不同。
Tanimoto 相似度的意義
軟體會先把每個分子轉成指紋：一長串開／關位元。每個位元記錄某個結構特徵（例如一個環或一個小片段）是否存在。
Tanimoto 係數用來比較兩個指紋：計算兩個分子都設定的位元數，除以任一分子設定的位元數。若分子 A 有 a 個位元為開、B 有 b 個，兩者共有 c 個，則 T = c / (a + b − c)。分數為 1（100%）表示指紋完全相同，分數為 0 表示沒有任何共同特徵。
請記住三點：
- 分數取決於所用的指紋。同一對分子在不同程式中的分數可能不同，所以只在同一個工具內比較數值。
- 這類指紋會忽略立體化學。兩個鏡像異構物會得到相同的指紋。
- 結構相似的分子通常（但不一定）具有相似的活性。一個小改變就可能讓活性消失。
外掛程式會顯示什麼
| 結構相似度 | 以結構指紋計算的 Tanimoto 分數（相同的原子與鍵）。 |
|---|---|
| 官能相似度 | 藥效基團特徵的相似度：氫鍵供體與受體、芳香環、電荷、鹵素與疏水基團。 |
| 差異 | 以淺白文字描述與參考分子的差異，例如 Cl → H，並附上立體中心或質子化差異等備註。 |
| 2D、3D、Properties | 並排顯示的結構圖（差異處上色）、附 RMSD 的 3D 疊合，以及物化性質與類藥性表格。 |
| CSV | 匯出包含分數、差異與性質數值的比較表。 |
如何安裝 Compare molecules
- 開啟 MolDraw 編輯器並登入，免費帳號就夠了。
- 點選 Settings（齒輪圖示），再點選 Plugins。
- 點選 Compare Molecules 旁邊的 Install。分析面板中會出現 Compare 分頁。
如何逐步比較一系列分子
- 在畫布上畫出參考分子。
- 開啟 Compare 分頁並按 Add canvas。清單中的第一個分子就是參考分子。若畫布上有多個分子，每一個都會被加入。
- 在 SMILES 框中貼上更多結構，每行一個。你可以在空格後加上名稱，例如
CC(=O)Nc1ccc(O)cc1 paracetamol。 - 按 Add SMILES。現在每一列都會顯示相對於參考分子的分數。
- 點選某一列，即可並排查看 Reference 與 Selected。上色的原子標示 Stereo（立體）、Charge（電荷）與 Not shared（非共有）的差異。當兩者有共同的核心骨架時，勾選 Overlay 就能把一個疊在另一個上面。
- 切換到 3D 並按 Run 3D comparison 來疊合構形，或切換到 Properties 查看並排的性質表。
- 點選任一列上的星號，把它設為新的參考分子。按 CSV 儲存表格，或按 Clear 重新開始。
在課堂與實驗室中的用法
- 教授立體異構物：把一個分子與它的鏡像異構物比較。Tanimoto 分數是 100%，但備註會指出兩者在某個立體中心不同。這能讓學生明白，指紋並不代表全部。
- 酸與其鹽類：把羧酸與其羧酸根比較。外掛程式會指出骨架相同，但電荷或質子化狀態不同。
- 類似物系列：貼上一組類似物並閱讀差異欄。你一眼就能看出每個類似物改變了哪個環位置或取代基。
- 骨架躍遷：結構分數低但官能分數較高，可能表示新骨架保留了供體、受體與芳香環等相似特徵。
- 資料庫查詢結果：在 ChEMBL 外掛程式中使用 Send to Compare，可把化合物直接加入表格。
使用技巧與實際限制
- 不要只看分數，也要看備註欄。100% 的 Tanimoto 分數仍可能隱藏立體或電荷差異。
- 在立體化學重要的地方畫出楔形鍵，讓外掛程式比較你想要的組態。
- 相似度分數無法預測活性。用它來整理系列，再回頭核對數據。
- Properties 分頁中的性質數值是估計值。標有星號的列使用了替代描述子。
- 需要從名稱取得 SMILES 嗎？請使用名稱轉 SMILES 工具，再貼上結果。
要篩選一系列化合物的類藥性嗎？把表格搭配 Lipinski 五規則計算器使用。
問與答
Tanimoto 分數為 100% 代表什麼？
兩個指紋完全相同。但這不一定代表兩個分子完全相同，因為指紋忽略了立體化學。外掛程式會在備註中另外列出立體中心與電荷的差異。
結構相似度與官能相似度有什麼不同？
結構相似度是以結構指紋計算的 Tanimoto 分數，原子與鍵相同時分數較高。官能相似度比較的是藥效基團特徵：氫鍵供體與受體、芳香環、電荷、鹵素與疏水基團。
可以更換參考分子嗎？
可以。你加入的第一個分子就是參考分子。點選任一列上的星號，就能把該分子設為參考，分數會以它為準重新計算。
Compare molecules 外掛程式是免費的嗎？
是的。用免費的 MolDraw 帳號即可安裝。比較是在你的瀏覽器中以 OpenChemLib 計算。