在 MolDraw 中用 Tanimoto 相似度并排比较类似物
简短回答：在 Settings › Plugins 中安装 Compare molecules，画出参照分子，打开 Compare 选项卡并点击 Add canvas。以 SMILES 粘贴其他结构（每行一个），点击 Add SMILES。每一行显示结构相似度（Tanimoto）分数、功能相似度分数和简短的变化列表。点击 CSV 导出表格。
为什么要给“相似”打分？
化学家总在说两个分子“相似”。但问三个人对乙酰氨基酚和阿司匹林有多相似，你会得到三种回答。相似度分数给了大家同一把尺子。
当你研究一个类似物系列、挑选待测化合物或讲授构效关系时，这一点很重要。有了分数，你可以给列表排序，而不必凭肉眼判断；变化列表则告诉你与参照分子到底有哪些不同。
Tanimoto 相似度的含义
软件首先把每个分子转换成指纹：一长串开/关位。每一位记录某个结构特征（如一个环或一个小片段）是否存在。
Tanimoto 系数用来比较两个指纹：统计两个分子中都被置位的位数，除以至少一个分子中被置位的位数。如果分子 A 有 a 位为开，B 有 b 位为开，共有 c 位，则 T = c / (a + b − c)。分数为 1（100%）表示指纹完全相同，分数为 0 表示没有共同特征。
请记住三点：
- 分数取决于所用的指纹。同一对分子在不同程序中的得分可能不同，所以只在同一工具内比较数值。
- 这类指纹忽略立体化学。两个对映体得到相同的指纹。
- 结构相似的分子往往（但并不总是）具有相似的活性。一个小改动就可能使活性消失。
插件能显示什么
| 结构相似度 | 基于结构指纹的 Tanimoto 分数（相同的原子和键）。 |
|---|---|
| 功能相似度 | 药效团特征的相似度：氢键供体和受体、芳香环、电荷、卤素和疏水基团。 |
| 变化 | 用通俗语言描述与参照分子的差异，例如 Cl → H，并附上立体中心或质子化差异等备注。 |
| 2D、3D、Properties | 并排显示的结构图（差异处着色）、带 RMSD 的 3D 叠合，以及理化性质和类药性表格。 |
| CSV | 导出包含分数、变化和性质数值的比较表。 |
如何安装 Compare molecules
- 打开 MolDraw 编辑器并登录，免费账户即可。
- 点击 Settings（齿轮图标），然后点击 Plugins。
- 点击 Compare Molecules 旁边的 Install。分析面板中会出现 Compare 选项卡。
如何分步比较一个系列
- 在画布上画出参照分子。
- 打开 Compare 选项卡并点击 Add canvas。列表中的第一个分子就是参照分子。如果画布上有多个分子，每一个都会被添加。
- 在 SMILES 框中粘贴更多结构，每行一个。可以在空格后加上名称，例如
CC(=O)Nc1ccc(O)cc1 paracetamol。 - 点击 Add SMILES。现在每一行都显示相对于参照分子的分数。
- 点击某一行，可并排查看 Reference 和 Selected。着色的原子标出 Stereo（立体）、Charge（电荷）和 Not shared（非共有）差异。当两者有共同骨架时，勾选 Overlay 可将两者叠加显示。
- 切换到 3D 并点击 Run 3D comparison 以叠合构象，或切换到 Properties 查看并排的性质表。
- 点击任意一行上的星标，把它设为新的参照分子。点击 CSV 保存表格，或点击 Clear 重新开始。
在课堂和实验室中的用法
- 讲授立体异构体：把一个分子与其对映体比较。Tanimoto 分数为 100%，但备注会指出两者在一个立体中心处不同。这能让学生明白指纹并不能说明一切。
- 酸及其盐：把羧酸与其羧酸根比较。插件会报告骨架相同，而电荷或质子化状态不同。
- 类似物系列：粘贴一组类似物并阅读变化列。你一眼就能看出每个类似物改变了哪个环位置或取代基。
- 骨架跃迁：结构分数低而功能分数较高，可能提示新骨架保留了供体、受体和芳香环等相似特征。
- 数据库命中结果：在 ChEMBL 插件中使用 Send to Compare，可把化合物直接添加到表格中。
使用技巧与真实局限
- 不要只看分数，也要看备注列。100% 的 Tanimoto 分数仍可能隐藏立体或电荷差异。
- 在立体化学重要的地方画出楔形键，以便插件比较你想要的构型。
- 相似度分数不能预测活性。用它来整理系列，然后核对数据。
- Properties 选项卡中的性质数值是估算值。带星号的行使用了替代描述符。
- 需要从名称得到 SMILES？使用名称转 SMILES 转换器，然后粘贴结果。
要筛选一个系列的类药性？把表格与 Lipinski 五规则计算器结合使用。
常见问题
Tanimoto 分数为 100% 意味着什么？
两个指纹完全相同。但这并不总是意味着两个分子完全相同，因为指纹忽略了立体化学。插件会在备注中单独报告立体中心和电荷的差异。
结构相似度和功能相似度有什么区别？
结构相似度是基于结构指纹的 Tanimoto 分数，原子和键相同时得分高。功能相似度比较的是药效团特征：氢键供体和受体、芳香环、电荷、卤素和疏水基团。
可以更换参照分子吗？
可以。添加的第一个分子是参照分子。点击任意一行上的星标，即可把该分子设为参照，分数会相对于它重新计算。
Compare molecules 插件免费吗？
免费。用免费的 MolDraw 账户即可安装。比较在你的浏览器中用 OpenChemLib 计算。