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title: "免費化學資料庫：PubChem、ChEMBL 等 | MolDraw"
url: https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/free-chemical-databases-guide.html
description: "比較 12 個免費化學資料庫（PubChem、ChEMBL、ChEBI、ZINC、PDB、UniChem 等），附經過查證的規模、授權條款與實際 API 查詢範例。"
lang: zh-Hant
publisher: Scidart Academy
generated: 2026-10-26
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## 本頁內容

什麼是化學資料庫？ 各個免費化學資料庫如何比較？ 什麼是 PubChem？最大的免費化學資料庫 什麼是 ChEMBL？首選的生物活性資料庫 什麼是 ChEBI？經人工整理的小分子辭典 什麼是 ZINC？供虛擬篩選的數十億化合物 什麼是 RCSB PDB？蛋白質與配體的 3D 結構 什麼是 UniChem？在資料庫之間轉換 ID 什麼是 nmrshiftdb2？免費的 NMR 光譜資料庫 什麼是 MassBank？實驗 MS/MS 光譜 什麼是 COCONUT？開放的天然物資料庫 什麼是 SureChEMBL？來自專利的化學資訊 那 DrugBank 與 NIST Chemistry WebBook 呢？ 我應該使用哪個化學資料庫？ 如何搭配 MolDraw 使用這些資料庫？ 範例解析：如何比較西替利嗪類似物？ 如何有效率地搜尋化學資料庫？ 常見問題 資料來源

# 免費化學資料庫：寫給學生與研究人員的實用指南

發布日期：2026 年 10 月 6 日 · 作者：[Rafeeque Mavoor](https://www.moldraw.com/zh-hant/pages/authors.html) · 分類：指南 · 資料查證：2026 年 10 月

![示意圖：一個化學資料庫連結到苯酚、咖啡因與吡啶的化合物紀錄，並附有搜尋放大鏡](https://www.moldraw.com/blog/thumbs/free-chemical-databases-guide.webp)

免費化學資料庫儲存了數以百萬計可搜尋的化合物紀錄，每筆都有結構與識別碼。

**簡短回答：**最實用的免費化學資料庫有 **PubChem**（最大的綜合化合物資料庫）、**ChEMBL**（供藥物開發用、經人工整理的生物活性資料）、**ChEBI**（經人工整理的小分子辭典）、**ZINC**（供虛擬篩選、可購買的數十億化合物）與 **RCSB PDB**（3D 蛋白質–配體結構）。光譜方面，可使用 **nmrshiftdb2**（[NMR](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/nmr-viewer/)）、**MassBank**（MS/MS）與 **NIST Chemistry WebBook**；天然物用 **COCONUT**；專利用 **SureChEMBL**；而 **UniChem** 負責串連它們之間的識別碼。

化學系學生遲早都會遇到同一個問題：手上有一個分子，需要查它的性質、生物活性、晶體結構、參考光譜或專利。每個問題都存放在不同的資料庫裡。本指南說明每個主要的免費化學資料庫是什麼、擅長什麼、規模多大、授權允許什麼，以及如何查詢，並附上我們在發布前實際測試過的範例 URL。

以下所有數據都**已於 2026 年 10 月查證**，依據為官方網站或 API。資料庫規模每次改版都會變動，請把它們視為當下的快照，而不是固定值。

依資料類型分組的免費化學資料庫：化合物、生物活性、篩選、天然物、3D 結構、光譜與專利，由 UniChem 串連在一起。

## 什麼是化學資料庫？

**化學資料庫**是可搜尋的化學結構集合，並連結到與這些結構相關的資料：名稱、識別碼、計算性質、實驗量測值、生物活性、3D 座標、光譜，或報導它們的文獻。多數現代資料庫都能以名稱、識別碼（CAS 號碼、InChIKey、[SMILES](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/smiles-to-structure.html)）或繪製結構的方式搜尋，許多也提供免費的 REST API 供程式存取。

最重要的是要了解：**沒有任何一個資料庫能包辦一切**。它們的重點各不相同：

- **化合物百科**（PubChem、ChEBI）回答「這是什麼分子？」
- **生物活性資料庫**（ChEMBL、DrugBank）回答「這個分子對蛋白質有什麼作用？」
- **篩選資料庫**（ZINC）回答「我能買到或對接哪些相似的分子？」
- **結構資料庫**（RCSB PDB）回答「這個分子在標靶中如何結合？」
- **光譜資料庫**（nmrshiftdb2、MassBank、NIST WebBook）回答「它的光譜應該長什麼樣子？」
- **專門資料集**（天然物的 COCONUT、專利的 SureChEMBL）涵蓋大型資料庫遺漏的利基領域。

## 各個免費化學資料庫如何比較？

| 資料庫 | 重點 | 規模（2026 年 10 月查證） | 最適用於 | API | 授權 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| **PubChem** | 一般化合物、物質、生物試驗 | 約 1.24 億個化合物，約 3.49 億筆物質 | 識別碼、性質、廣泛查詢 | PUG-REST、PUG-View | 免費；再利用條款依提交者而異 |
| **ChEMBL** | 經人工整理的生物活性 | 292 萬個化合物、2,450 萬筆活性、18,552 個標靶（ChEMBL 37） | 結構–活性關係、活性強度、藥物標靶 | REST（JSON/XML） | CC BY-SA 3.0 |
| **ChEBI** | 經人工整理的小分子辭典 + 本體論 | 201,471 筆條目，其中 61,961 筆經完整整理（第 244 版） | 定義、類別、生物角色 | REST（ChEBI 2.0） | CC BY 4.0 |
| **ZINC-22** | 可購買的「依需求合成」化合物 | 約 549 億（2D），約 59 億（3D） | 虛擬篩選、購買類似物 | 網頁（CartBlanche）、大量下載 | 可免費使用；未經許可不得重新散布主要部分 |
| **RCSB PDB** | 3D 巨分子結構 | 260,724 筆條目 | 蛋白質–配體複合體、對接前準備 | Data API、Search API | CC0 1.0 |
| **UniChem** | 識別碼交叉對應 | 25 個資料來源 | 在資料庫之間轉換 ID | REST | 免費（EMBL-EBI 條款）；適用各來源的授權 |
| **nmrshiftdb2** | NMR 光譜 + 預測 | 271,817 個結構，70,030 張實測光譜 | ¹H/¹³C NMR 參考資料與預測 | 網頁；新的 REST 介面 | 開放內容授權 |
| **MassBank（歐洲）** | 實驗質譜 | 139,006 筆紀錄 | MS/MS 比對、代謝體學 | REST | 各筆紀錄採用創用 CC 授權 |
| **COCONUT 2.0** | 天然物 | 738,829 個不重複分子，71 個資料集 | 天然物探索 | REST（需登入） | CC0（資料） |
| **SureChEMBL** | 來自專利的化學資訊 | 1.166 億份專利文件（2025 年 5 月） | 先前技術檢索、專利布局分析 | REST | CC BY 4.0 |
| **DrugBank** | 藥物與藥物標靶 | 不適用（未查證） | 已核准藥物的詳細資訊 | 付費 API | 學術免費，CC BY-NC 4.0；商業使用需授權 |
| **NIST Chemistry WebBook** | 熱化學、IR、EI-MS | 不適用（未查證） | 參考 IR/MS、物理資料 | 僅網頁 | NIST 標準參考資料（受著作權保護） |

## 什麼是 PubChem？最大的免費化學資料庫

**PubChem 是全球最大的免費化學資料庫，由美國國家生物技術資訊中心（NCBI）營運。**它把一千多個提供者的資料彙整成相互連結的資料集：Substance（提交者提交的內容）、Compound（經標準化的不重複結構）、BioAssay、Protein、Gene、Pathway 與 Patent。

- **規模：**PubChem 首頁顯示約 1.24 億個化合物與 3.49 億筆物質（2026 年 10 月查證）。經同儕審查的 [PubChem 2025 年更新論文](https://doi.org/10.1093/nar/gkae1059)指出，截至 2024 年 9 月共有 1.186 億個化合物。
- **用途：**查詢名稱、同義詞、CAS 號碼、分子式、計算性質（XLogP、TPSA）、安全資料、供應商與文獻。
- **使用者：**學生、教師、分析化學家、毒理學家、化學資訊學研究者，以及任何需要快速取得可靠識別碼的人。
- **存取方式：**附結構繪製器的網頁搜尋，以及免費的 PUG-REST API。PubChem 要求以程式存取的使用者維持在**每秒 5 次請求**以下。
- **授權：**可免費使用；再利用的權利依各資料來源而定，重新散布資料前請先確認來源。

**白話查詢：**「給我阿斯匹靈的分子式、[分子量](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/molecular-weight-calculator.html)、SMILES 與 InChIKey。」

```
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/rest/pug/compound/name/aspirin/property/MolecularFormula,MolecularWeight,SMILES,InChIKey/JSON
```

實際回應（已節錄）：

```
{"PropertyTable": {"Properties": [{
  "CID": 2244,
  "MolecularFormula": "C9H8O4",
  "MolecularWeight": "180.16",
  "SMILES": "CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(=O)O",
  "InChIKey": "BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N"}]}}
```

**注意：**PubChem 已經重新命名它的 SMILES 屬性。請求舊的 `CanonicalSMILES` 仍然可用，但回傳結果現在標示為 `ConnectivitySMILES`（不含立體化學）。若需要完整、含立體資訊的字串，請改為請求 `SMILES`。

更多經過測試的 PubChem 查詢：

- InChIKey 轉 CID：`https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/rest/pug/compound/inchikey/BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N/cids/JSON` 會傳回 `2244`。
- 與西替利嗪的 2D 相似度（≥90%）：`https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/rest/pug/compound/fastsimilarity_2d/cid/2678/cids/JSON?Threshold=90&MaxRecords=10`
- 以 SMILES 進行子結構搜尋：`https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/rest/pug/compound/fastsubstructure/smiles/c1ccc(cc1)C(c1ccc(Cl)cc1)N1CCNCC1/cids/JSON?MaxRecords=10`

## 什麼是 ChEMBL？首選的生物活性資料庫

**ChEMBL 是經人工整理的生物活性類藥分子資料庫，由 EMBL 歐洲生物資訊研究所（EMBL-EBI）維護。**它的核心是從期刊論文與提交的資料集中擷取的實測活性資料，例如 IC50、Ki 與 EC50 值，每一筆都連結到一個化合物、一項試驗與一個生物標靶。

- **規模（ChEMBL 37，2026 年 5 月）：**依 ChEMBL API 狀態端點的資料，共有 2,921,148 個不同的化合物、24,527,044 筆活性、18,552 個標靶與 101,100 篇文獻。
- **用途：**結構–活性關係（SAR）、尋找某個標靶的已知活性化合物、建立機器學習訓練集，以及查詢藥物的核准階段。
- **使用者：**藥物化學家、藥理學家、計算化學家與資料科學家。
- **存取方式：**網頁介面與免費的 REST API（JSON 或 XML），以及完整下載（SQLite、PostgreSQL、SDF）。
- **授權：**CC BY-SA 3.0。ChEMBL 要求再利用其資料時保留 ChEMBL ID 與版本號。

**白話查詢：**「在 ChEMBL 中找出阿斯匹靈。」

```
https://www.ebi.ac.uk/chembl/api/data/molecule/search.json?q=aspirin
```

第一筆結果是 `CHEMBL25`（ASPIRIN，max phase 4，即已核准），SMILES 為 `CC(=O)Oc1ccccc1C(=O)O`。

**白話查詢：**「ChEMBL 中有哪些西替利嗪（CHEMBL1000）對人類組織胺 H1 受體（CHEMBL231）的活性數值？」

```
https://www.ebi.ac.uk/chembl/api/data/activity.json?molecule_chembl_id=CHEMBL1000&target_chembl_id=CHEMBL231&pchembl_value__isnull=false
```

實際回應（從傳回的 12 筆紀錄中節錄兩筆）：

```
{"activities": [
  {"standard_type": "Ki", "standard_value": "14.0", "standard_units": "nM",
   "pchembl_value": "7.85", "target_pref_name": "Histamine H1 receptor"},
  {"standard_type": "Ki", "standard_value": "5.89", "standard_units": "nM",
   "pchembl_value": "8.23", "target_pref_name": "Histamine H1 receptor"}]}
```

### PubChem 與 ChEMBL：有什麼不同？

**PubChem 求廣，ChEMBL 求深。**PubChem 力求收錄任何人提交過的每一種化學物質，因此是鑑定化合物的最佳去處。ChEMBL 收錄的化合物少得多，但以一致的格式（標準單位、pChEMBL 值、已對應的標靶）整理其生物活性，所以更適合回答「它的活性有多強、作用在什麼上？」實務上兩者都會用到：用 PubChem 確認結構與識別碼，用 ChEMBL 查看藥理資料。

## 什麼是 ChEBI？經人工整理的小分子辭典

**ChEBI（Chemical Entities of Biological Interest，具生物學意義的化學實體）是由 EMBL-EBI 營運、經人工整理的小分子辭典與本體論。**經整理的條目包含定義、結構、同義詞與本體論連結，說明這個分子*是*什麼（例如「苯甲酸類的一員」）以及具有什麼*角色*（例如「非類固醇消炎藥」）。

- **規模：**201,471 筆條目，其中 61,961 筆為完整整理的「三星」條目（第 244 版，見 2026 年 *Nucleic Acids Research* 論文）。
- **用途：**統一命名與分類、註解代謝體學與系統生物學資料，以及教授官能基與化合物類別。
- **存取方式：**ChEBI 2.0（2025 年 10 月上線）有新的網站與 REST API；舊的 SOAP 服務已停止。
- **授權：**CC BY 4.0。

**白話查詢：**「CHEBI:15365 是什麼？」

```
https://www.ebi.ac.uk/chebi/backend/api/public/compound/CHEBI:15365/
```

回應會傳回 `"name": "acetylsalicylic acid"`、分子式 `C9H8O4`、單一同位素質量 `180.04226` 以及定義文字。也可以進行文字搜尋：`https://www.ebi.ac.uk/chebi/backend/api/public/es_search/?term=aspirin`。

## 什麼是 ZINC？供虛擬篩選的數十億化合物

**ZINC 是收錄市售（「實際可得」）化合物、供虛擬篩選使用的免費資料庫，由 UCSF 的 Irwin 與 Shoichet 實驗室建立。**ZINC-22 著重於 Enamine、WuXi 與 Mcule 的龐大依需求合成型錄，姊妹資料庫 ZINC20 則涵蓋規模較小的現貨型錄。ZINC15 是較舊的一代，許多[教學](https://www.moldraw.com/learn/)中仍會提到它。

- **規模：**約 549 億個 2D 分子，以及 59 億個可直接對接的 3D 格式分子（CartBlanche22 首頁，2026 年 10 月查證）。[ZINC-22 論文](https://doi.org/10.1021/acs.jcim.2c01253)發表時列出的是 370 億個 2D 分子，可見它成長得有多快。
- **用途：**對接篩選、尋找可購買的類似物，以及下載附電荷與構形、可直接對接的 3D 檔案。
- **使用者：**計算化學家、結構生物學家與學術篩選團隊。
- **存取方式：**CartBlanche 網頁介面（相似度、子結構與 ID 搜尋）、大量下載，以及雲端副本。
- **授權：**「所有人皆可免費使用與下載」；未經書面許可不得重新散布主要部分（UCSF ZINC 授權條款）。

**白話查詢：**「找出與西替利嗪相似、可購買的化合物。」把 SMILES `OC(=O)COCCN1CCN(CC1)C(c1ccccc1)c1ccc(Cl)cc1` 貼到 [cartblanche22.docking.org](https://cartblanche22.docking.org/) 的相似度搜尋中。

**坦白說明：**撰寫本指南時，我們無法穩定地以程式查詢 ZINC。ZINC15/ZINC20 頁面設有驗證碼，而我們以程式提交的 CartBlanche22 搜尋工作都傳回空結果。對大多數使用者而言，建議使用網頁介面。

## 什麼是 RCSB PDB？蛋白質與配體的 3D 結構

**蛋白質資料庫（PDB）是全球唯一收錄實驗測定之蛋白質、核酸及其複合體 3D 結構的檔案庫；RCSB PDB 是它在美國的資料中心與搜尋入口。**對化學家來說，它的價值在於結合的配體：你可以清楚看到小分子如何坐落在結合口袋中。

- **規模：**目前有 260,724 筆條目（RCSB holdings API，2026 年 10 月查證）。
- **用途：**研究結合模式、為對接準備受體、教授蛋白質結構，以及找出含有某個配體的所有結構。
- **存取方式：**網頁、Data API（`data.rcsb.org`）與 Search API（`search.rcsb.org`），後者支援文字、序列與化學搜尋。
- **授權：**PDB 資料以 CC0 1.0（公眾領域）釋出。

**白話查詢：**「顯示阿斯匹靈（組分 ID `AIN`）的配體紀錄。」

```
https://data.rcsb.org/rest/v1/core/chemcomp/AIN
```

會傳回名稱 `2-(ACETYLOXY)BENZOIC ACID` 與分子式 `C9 H8 O4`。

**白話查詢：**「哪些 PDB 條目含有阿斯匹靈？」（Search API；貼到瀏覽器中，瀏覽器會自動將 JSON 進行 URL 編碼）：

```
https://search.rcsb.org/rcsbsearch/v2/query?json={"query":{"type":"terminal","service":"text","parameters":{"attribute":"rcsb_nonpolymer_instance_annotation.comp_id","operator":"exact_match","value":"AIN"}},"return_type":"entry"}
```

實際回應（已節錄）：`"total_count": 8`，包括 `1OXR`、`1TGM` 與 `3GCL` 等條目。以阿斯匹靈的 SMILES 送出化學搜尋（`service: "chemical"`），也會傳回 `AIN` 作為最佳比對。你可以在 [MolDraw 蛋白質檢視器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/protein-viewer/)中以 PDB ID 載入其中任一條目，或在 rcsb.org 上開啟。

## 什麼是 UniChem？在資料庫之間轉換 ID

**UniChem 是 EMBL-EBI 的識別碼交叉對照服務：給它一個結構識別碼，它就會傳回其他資料庫中對應的 ID。**它透過標準 InChI/InChIKey 串連紀錄，所以只要兩個資料庫收錄相同的結構就能使用。

- **規模：**UniChem API 列出 25 個資料來源，包括 ChEMBL、PubChem、ChEBI、DrugBank、RCSB PDB、PDBe、SureChEMBL、HMDB、BindingDB 與 nmrshiftdb2（2026 年 10 月查證）。
- **用途：**合併資料集、從 ChEMBL ID 跳到 PDB 配體代碼，以及查看某個化合物還出現在哪些地方。
- **存取方式：**網頁與 REST API（`/unichem/api/v1/`）。
- **授權：**依 EMBL-EBI 使用條款免費使用；每個對應 ID 背後的資料仍沿用其來源的授權。

**白話查詢：**「阿斯匹靈的 InChIKey 還出現在哪些地方？」

```
curl -X POST https://www.ebi.ac.uk/unichem/api/v1/compounds \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"type":"inchikey","compound":"BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N"}'
```

回應會把它對應到 `CHEMBL25`、`CHEBI:15365`、PubChem CID `2244`、DrugBank `DB00945`、PDB 配體 `AIN` 與 Guide to Pharmacology `4139` 等。

UniChem 把阿斯匹靈的 InChIKey 對應到它在 ChEMBL、ChEBI、PubChem、RCSB PDB、DrugBank 與 Guide to Pharmacology 中的 ID。

## 什麼是 nmrshiftdb2？免費的 NMR 光譜資料庫

**nmrshiftdb2 是一個開放、經同儕審查的有機結構及其 NMR 光譜網路資料庫，內建 ¹H 與 ¹³C 化學位移預測。**它的核心是完整指認的光譜，其中許多附有原始數據。

- **規模：**271,817 個結構、70,030 張實測光譜與 396,583 張計算光譜（首頁計數器，2026 年 10 月查證）。
- **用途：**檢查指認結果、尋找某類化合物的參考化學位移，以及教授 NMR 光譜判讀。
- **存取方式：**可依結構、子結構、光譜與其他性質進行網頁搜尋；該網站於 2026 年 6 月宣布推出新的 REST 介面（我們沒有測試）。
- **授權：**軟體為開放原始碼，資料以開放內容授權發布。

**白話查詢：**「找出含 4-氯二苯甲基之化合物的實測 ¹³C 光譜。」在 nmrshiftdb2 的搜尋分頁中畫出該片段，進行子結構搜尋。若想在搜尋前先快速估計，MolDraw 的[結構式轉 NMR](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/structure-to-nmr.html) 工具可以根據你畫的結構預測光譜。

## 什麼是 MassBank？實驗 MS/MS 光譜

**MassBank 是一個開放的小分子實驗質譜資料庫，由世界各地的實驗室提供。**這裡的範例使用 MassBank Europe（massbank.eu）。每筆紀錄描述一張光譜：化合物、儀器、游離方式、碰撞能量與峰列表。

- **規模：**139,006 筆紀錄（MassBank API 計數，2026 年 10 月查證）。
- **用途：**在 LC-MS/MS 與代謝體學中鑑定未知物、比較碎裂模式，以及教授質譜分析。
- **存取方式：**網頁搜尋（名稱、分子式、峰）與 REST API。
- **授權：**每筆紀錄都有各自的創用 CC 授權（預設為 CC BY，但也有 CC0、CC BY-SA 或非商業授權），因此再利用前請查看 `license` 欄位。

**白話查詢：**「列出 MassBank 中咖啡因的光譜。」

```
https://massbank.eu/MassBank-api/records/search?compound_name=caffeine
```

結果傳回 134 個紀錄編號。取得其中一筆 `https://massbank.eu/MassBank-api/records/MSBNK-ACES_SU-AS000088`，會得到一張 [M+H]⁺ 的 LC-APCI Orbitrap MS2 光譜，前驅離子位於 *m/z* 195.088，主要碎片位於 *m/z* 138.067，授權為 CC BY。

## 什麼是 COCONUT？開放的天然物資料庫

**COCONUT（COlleCtion of Open NatUral producTs）是最大的開放天然物結構資料庫，由耶拿弗里德里希．席勒大學的 Steinbeck 研究團隊整理。**2.0 版將每個分子與其來源生物、文獻與立體化學變體連結起來。

- **規模：**來自 71 個資料集的 738,829 個不重複分子，涉及 73,137 種生物（COCONUT 統計頁面，2026 年 10 月查證）。[COCONUT 2.0 論文](https://doi.org/10.1093/nar/gkae1063)指出，2024 年 9 月發布時為 695,133 個。
- **用途：**天然物去重複鑑定、骨架設計靈感，以及建立篩選集。
- **存取方式：**網頁搜尋（名稱、結構、子結構、相似度）與完整的 SDF/SQL 下載。REST API 雖然存在，但需要登入免費帳號，所以本指南沒有實際執行。
- **授權：**資料為 CC0；程式碼為 MIT。

**白話查詢：**「顯示與咖啡因相似的天然物。」把咖啡因的 SMILES `CN1C=NC2=C1C(=O)N(C(=O)N2C)C` 貼到 [coconut.naturalproducts.net](https://coconut.naturalproducts.net/search) 的結構搜尋中。

## 什麼是 SureChEMBL？來自專利的化學資訊

**SureChEMBL 是 EMBL-EBI 的免費專利化學資料庫：它對專利文件進行文字與影像探勘，擷取其中提到的化學結構。**這是免費查詢「哪些專利含有這個結構？」最簡單的方法。

- **規模：**SureChEMBL 2.0（2025 年 5 月）涵蓋來自五個專利局（CNIPA、EPO、JPO、USPTO、WIPO）約 1.166 億份專利文件；光是 USPTO 就提供了約 1,990 萬個不重複化合物。
- **用途：**先前技術檢索、專利布局分析，以及在化合物系列出現在期刊之前就發現它們。
- **存取方式：**以結構或關鍵字進行網頁搜尋、REST API，以及每兩週更新一次的大量 Parquet 檔案。
- **授權：**CC BY 4.0。

**白話查詢：**「把名稱 cetirizine（西替利嗪）解析為 SureChEMBL 化合物。」

```
https://www.surechembl.org/api/chemical/name/cetirizine
```

實際回應（已節錄）：`"chemical_id": "4176"`、`"inchi_key": "ZKLPARSLTMPFCP-UHFFFAOYSA-N"`。接著就能在網頁介面中搜尋含有該結構的專利。

## 那 DrugBank 與 NIST Chemistry WebBook 呢？

**DrugBank** 是一個詳盡的知識庫，收錄已核准與研發中的藥物，以及它們的標靶、代謝與交互作用。它可以免費瀏覽，但下載需要帳號；學術資料集以 CC BY-NC 4.0 授權供非商業使用，商業使用則需付費授權。可以把它視為「免費閱讀，但不能免費再利用」。

**NIST Chemistry WebBook**（NIST 標準參考資料庫 69）提供許多小分子的熱化學資料、氣相 IR 光譜與電子撞擊游離質譜。它可以免費線上搜尋，例如 `https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?Name=caffeine&Units=SI`，但資料受著作權保護，大量重新散布需取得 NIST 許可。

## 我應該使用哪個化學資料庫？

| 你的問題 | 首選 | 其次可試 |
| --- | --- | --- |
| 這是什麼化合物？名稱、分子式、CAS、性質 | PubChem | ChEBI |
| 它的活性有多強，作用在哪個標靶上？ | ChEMBL | PubChem BioAssay |
| 它屬於哪一類，有什麼生物角色？ | ChEBI | PubChem |
| 我能買到或對接哪些相似的化合物？ | ZINC-22 | PubChem（供應商） |
| 配體如何與它的蛋白質結合？ | RCSB PDB | ChEMBL（標靶資料） |
| 我有資料庫 A 的 ID，它在資料庫 B 中是什麼？ | UniChem | PubChem 交叉對照 |
| 它的 ¹H/¹³C NMR 應該長什麼樣子？ | nmrshiftdb2 | MolDraw NMR 預測 |
| 我的 MS/MS 光譜與已知化合物相符嗎？ | MassBank | NIST WebBook（EI-MS） |
| 它是天然物嗎？來自哪種生物？ | COCONUT | ChEBI |
| 這個結構出現在專利中嗎？ | SureChEMBL | PubChem Patent |
| 想了解已核准藥物的詳細資訊？ | DrugBank（瀏覽） | ChEMBL |
| 熱化學或參考 IR 光譜？ | NIST WebBook | PubChem |

## 如何搭配 MolDraw 使用這些資料庫？

多數資料庫以機器可讀的識別碼搜尋效果最好，而不是用名稱。MolDraw 可以直接從結構圖產生這些識別碼：

1. 在 [MolDraw 編輯器](https://www.moldraw.com/zh-hant/)中**畫出**結構（或用[名稱轉結構式](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/name-to-structure.html)貼上名稱）。
2. 從上方的選項列使用 **Copy SMILES**。右鍵選單中的 *Copy as…* 也提供 InChI 與 MOL 格式（請參閱 [MolDraw 課程的 SMILES 章節](https://www.moldraw.com/docs/import-export/how-to-copy-and-paste-smiles-inchi-and-mol/)）。
3. 用 [SMILES 轉 InChIKey 工具](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/smiles-to-inchikey-converter.html)**產生 InChIKey**。在 PubChem、ChEMBL、ChEBI 與 UniChem 之間，InChIKey 是最可靠的完全比對依據。
4. **查詢**：把 SMILES 貼到資料庫的結構搜尋中，或把 InChIKey 放進上方任一個 REST URL。
5. **把結果帶回來**：用 [CID 轉 SMILES 工具](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/cid-to-smiles-converter.html)轉換 PubChem CID，或用 [InChIKey 轉 SMILES](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/inchikey-to-smiles-converter.html) 轉換 InChIKey，再貼到 MolDraw 中編輯。

工作流程：在 MolDraw 中繪製，複製 SMILES 或產生 InChIKey，查詢資料庫，閱讀結果。

## 範例解析：如何比較西替利嗪類似物？

假設你正在研究抗組織胺藥**西替利嗪**，想知道有哪些相近的類似物、它們的活性有多強，以及能否買到新的類似物。以下是使用三個資料庫的工作流程；每個數字都來自我們實際執行的查詢。

**步驟 1：在 PubChem 中鑑定。**在 MolDraw 中畫出西替利嗪，複製 SMILES 後查詢：

```
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/rest/pug/compound/name/cetirizine/property/MolecularFormula,MolecularWeight,InChIKey,XLogP,TPSA/JSON
```

PubChem 傳回 CID 2678、C21H25ClN2O3、分子量 388.9、XLogP 1.7、TPSA 53，以及 InChIKey `ZKLPARSLTMPFCP-UHFFFAOYSA-N`。

**步驟 2：在 PubChem 中尋找類似物。**2D 相似度查詢（閾值 90）會傳回相關化合物，包括羥嗪（hydroxyzine，CID 3658，西替利嗪的母藥）與左旋西替利嗪（levocetirizine，CID 1549000，其單一鏡像異構物），以及它們的鹽類。以氯二苯甲基哌嗪核心進行子結構搜尋，還會找到 chlorcyclizine、meclizine 與 buclizine。

**步驟 3：在 ChEMBL 中比較活性。**在 ChEMBL 中查詢該 InChIKey：

```
https://www.ebi.ac.uk/chembl/api/data/molecule.json?molecule_structures__standard_inchi_key=ZKLPARSLTMPFCP-UHFFFAOYSA-N
```

結果為 `CHEMBL1000`（max phase 4，1995 年首次核准）。它的活性紀錄包括人類 H1 受體 Ki 值 5.89 至 79 nM（pChEMBL 7.1–8.2），以及弱得多的 hERG（KCNH2）IC50 約 30 µM（pChEMBL 約 4.5）。這個大約三個數量級的差距，正是 ChEMBL 能輕鬆做出的選擇性比較。相似度搜尋 `https://www.ebi.ac.uk/chembl/api/data/similarity/ZKLPARSLTMPFCP-UHFFFAOYSA-N/80.json` 會列出左旋西替利嗪與西替利嗪的各種鹽型，可用同樣方式比較。

**步驟 4：在 ZINC 中尋找可購買的類似物。**把 SMILES 貼到 CartBlanche22 的相似度搜尋中，查看改變了酸側鏈或芳香環的依需求合成化合物。接著在 MolDraw 中檢查感興趣的化合物性質，例如使用 [Lipinski 規則計算器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/lipinski-rule-calculator.html)。

**判讀提示：**不同論文的活性數值是在不同試驗中測得的。請比較相同標靶與相同試驗類型的 pChEMBL 值，並審慎看待單一量測結果。

## 如何有效率地搜尋化學資料庫？

- **完全比對請優先使用 InChIKey**，相似度或子結構搜尋則使用 SMILES。名稱容易產生歧義（「維生素 C」、鹽類、商品名）。
- **留意鹽類與立體異構物。**西替利嗪、西替利嗪二鹽酸鹽與左旋西替利嗪在每個資料庫中都是不同的紀錄。
- **記下版本或日期。**引用 ChEMBL 時註明版本號，並記錄你查詢 PubChem 的日期。
- **遵守速率限制。**PubChem 要求每秒不超過 5 次請求；大型工作請分批處理，或下載大量檔案。
- **重新散布前請先確認授權。**本指南中的所有資料庫都能免費瀏覽，但重新發布資料不一定被允許。

### 重點整理

- **PubChem** 是最大的免費化學資料庫，也是鑑定化合物的首選。
- **ChEMBL** 是最好的免費生物活性資料庫：經人工整理、與標靶相連的活性資料。
- **ChEBI** 為分子分類；**UniChem** 在資料庫之間轉換 ID。
- **ZINC-22** 用於虛擬篩選與購買類似物；**RCSB PDB** 用於查看 3D 結合模式。
- **nmrshiftdb2**、**MassBank** 與 **NIST WebBook** 分別涵蓋 NMR、MS/MS 以及 IR／熱化學資料。
- **COCONUT** 涵蓋天然物，**SureChEMBL** 涵蓋專利。
- 在 MolDraw 中繪製、複製 SMILES、產生 InChIKey，就能查詢所有這些資料庫。

## 常見問題

### 最大的免費化學資料庫是哪一個？

PubChem 是最大的免費化學資料庫，收錄約 1.24 億個不重複化合物與 3.49 億筆提交物質（2026 年 10 月查證）。ZINC-22 列出的分子更多（約 549 億個），但其中大多數是供篩選用、可依需求合成的虛擬化合物，而非已鑑定的物質。

### PubChem 與 ChEMBL 有什麼不同？

PubChem 是範圍廣泛的彙整型資料庫，力求收錄所有提交的化學物質，因此最適合用來鑑定與查詢性質。ChEMBL 規模較小，但針對生物活性經過人工整理，標準化的活性數值都與標靶相連，因此最適合結構–活性與藥物開發方面的問題。

### ZINC 可以免費用於商業用途嗎？

依據 UCSF 的 ZINC 授權條款，ZINC 對所有人（包括企業）都可免費使用與下載。限制在於重新散布：未經 ZINC 團隊書面許可，不得重新散布 ZINC 的主要部分。化合物本身則必須向所列的供應商購買。

### 哪個免費資料庫有 NMR 光譜？

nmrshiftdb2 是主要的免費 NMR 資料庫，收錄 271,817 個結構的 70,030 張實測光譜（2026 年 10 月查證），並內建 ¹H 與 ¹³C 預測。PubChem 的化合物頁面也會連結其他來源的光譜，而 NIST Chemistry WebBook 收錄的是 IR 與質譜，而不是 NMR。

### 哪個免費資料庫有質譜？

MassBank 收錄 139,006 筆實驗質譜紀錄（2026 年 10 月查證），多為小分子的 MS/MS 光譜，每筆紀錄採用各自的創用 CC 授權。NIST Chemistry WebBook 則線上提供許多小分子的電子撞擊游離質譜。

### 可以用結構搜尋化學資料庫嗎？

可以。PubChem、ChEMBL、ChEBI、ZINC、RCSB PDB、nmrshiftdb2、COCONUT 與 SureChEMBL 都支援結構搜尋，通常是透過繪製結構或貼上 SMILES。你可以在 MolDraw 中畫出分子、複製它的 SMILES，再貼到資料庫的結構搜尋中；也可以透過它們的 API 進行完全比對、子結構或相似度查詢。

### 哪個化學資料庫最適合學生？

名稱、性質與安全資料可以先從 PubChem 查起，定義與化合物類別用 ChEBI，3D 結構用 RCSB PDB。這三個都免費、不需帳號，介面也清楚。學藥理學時再加上 ChEMBL，學 NMR 時再加上 nmrshiftdb2。

### 什麼是生物活性資料庫？

生物活性資料庫儲存化合物對生物標靶的實測效應，例如 IC50、Ki 或 EC50 值，並與試驗及蛋白質相連。ChEMBL 是首屈一指的免費生物活性資料庫；PubChem BioAssay 則收錄實驗室與篩選中心提交的篩選結果。

### DrugBank 是免費的嗎？

DrugBank 可以免費線上瀏覽，學術使用者註冊後可依 CC BY-NC 4.0 授權下載資料集。商業用途（包括用於商業產品或服務）則需向 DrugBank 購買付費授權。

### 如何把 PubChem CID 轉換成 ChEMBL ID？

使用 UniChem。先查出化合物的 InChIKey（PubChem 在每個化合物頁面上都有顯示），再送到 UniChem 的 compounds API，它會傳回對應的 ChEMBL、ChEBI、DrugBank、PDB 等識別碼。以阿斯匹靈為例，InChIKey BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N 會把 CID 2244 對應到 CHEMBL25。

## 資料來源

- PubChem：[pubchem.ncbi.nlm.nih.gov](https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/) · [PUG-REST 說明文件](https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/docs/pug-rest) · Kim S. *et al.* PubChem 2025 update, *Nucleic Acids Res.* 2025, [doi:10.1093/nar/gkae1059](https://doi.org/10.1093/nar/gkae1059)
- ChEMBL：[ebi.ac.uk/chembl](https://www.ebi.ac.uk/chembl/) · [API 說明文件](https://www.ebi.ac.uk/chembl/api/data/docs) · [授權與簡介](https://chembl.gitbook.io/chembl-interface-documentation/about) · [ChEMBL 37 發布文章](https://chembl.blogspot.com/2026/05/chembl-37-is-here-bigger-cleaner-and.html)
- ChEBI：[ebi.ac.uk/chebi](https://www.ebi.ac.uk/chebi/) · [ChEBI 2.0 上線](https://www.ebi.ac.uk/about/news/updates-from-data-resources/chebi-2-0-launches/) · ChEBI: re-engineered for a sustainable future, *Nucleic Acids Res.* 2026, [academic.oup.com/nar/article/54/D1/D1768/8349173](https://academic.oup.com/nar/article/54/D1/D1768/8349173)
- ZINC：[CartBlanche22](https://cartblanche22.docking.org/) · Tingle B. I. *et al.* ZINC-22, *J. Chem. Inf. Model.* 2023, [doi:10.1021/acs.jcim.2c01253](https://doi.org/10.1021/acs.jcim.2c01253) · [UCSF ZINC 授權條款](https://wiki.docking.org/index.php?title=UCSF_ZINC_License)
- RCSB PDB：[rcsb.org](https://www.rcsb.org/) · [Data API](https://data.rcsb.org/) · [Search API](https://search.rcsb.org/) · [使用政策](https://www.rcsb.org/pages/usage-policy)
- UniChem：[ebi.ac.uk/unichem](https://www.ebi.ac.uk/unichem/) · [API 說明文件](https://www.ebi.ac.uk/unichem/api/docs)
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- MassBank：[massbank.eu](https://massbank.eu/MassBank/) · [MassBank API](https://massbank.eu/MassBank-api/) · [紀錄格式與授權](https://github.com/MassBank/MassBank-web/blob/main/Documentation/MassBankRecordFormat.md)
- COCONUT：[coconut.naturalproducts.net](https://coconut.naturalproducts.net/) · Chandrasekhar V. *et al.* COCONUT 2.0, *Nucleic Acids Res.* 2025, [doi:10.1093/nar/gkae1063](https://doi.org/10.1093/nar/gkae1063)
- SureChEMBL：[surechembl.org](https://www.surechembl.org/) · [SureChEMBL 2.0 發布公告](https://www.ebi.ac.uk/about/news/updates-from-data-resources/surechembl-2-0-is-here/) · [常見問題與授權](https://chembl.gitbook.io/surechembl/faq)
- DrugBank：[go.drugbank.com](https://go.drugbank.com/) · [學術授權](https://www.drugbank.com/academic_research)
- NIST Chemistry WebBook：[webbook.nist.gov/chemistry](https://webbook.nist.gov/chemistry/) · [NIST SRD 授權](https://www.nist.gov/open/license)

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[MolDraw 編輯器](https://www.moldraw.com/zh-hant/) [結構轉 SMILES](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/structure-to-smiles-converter.html) [SMILES 轉 InChIKey](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/smiles-to-inchikey-converter.html) [InChIKey 轉 SMILES](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/inchikey-to-smiles-converter.html) [CID 轉 SMILES](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/cid-to-smiles-converter.html) [CAS 轉 SMILES](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/cas-number-to-smiles-converter.html) [名稱轉結構式](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/name-to-structure.html) [結構式轉 NMR](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/structure-to-nmr.html) [質譜預測器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/mass-spectrum-predictor.html) [Lipinski 計算器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/lipinski-rule-calculator.html) [蛋白質檢視器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/protein-viewer/) [阿斯匹靈分子頁面](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/molecules/aspirin.html) [免費化學工具指南](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/free-chemistry-tools-and-calculators.html)

**Rafeeque Mavoor**，MolDraw 產品與開發負責人。數據已於 2026 年 10 月對照官方網站與即時 API 查證；請參閱我們的[編輯準則](https://www.moldraw.com/zh-hant/pages/editorial-guidelines.html)。

最後更新：2026 年 10 月 14 日

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