Compound synthesis

抗菌剂是一类具有灭菌活性的化合物，通过杀灭或降低细菌的代谢活性，降低其在机体中的致病性。抗菌药物主要作用于细菌细胞壁合成、蛋白质合成、DNA 复制和代谢途径等方面。然而，对抗菌药物的耐药性已成为世界范围内感染疾病高发病率和死亡率的主要原因。耐药的主要机制包括药物摄取受限、药物靶点改变、药物失活和药物活性外排等。因此，迫切需要开发针对耐药生物的新的抗菌药物。

MCE 提供 1,416 种具有明确抗细菌活性的化合物，MCE 抗细菌化合物库是药物再利用，联合给药研究及生物学研究的有用工具。

生物碱是一大类复杂的含氮的碱性有机化合物，大多数生物碱都有复杂的环状结构，氮多包含在环内。目前已经分离得到 2000 多种生物碱化合物。一些重要的生物碱包括吗啡、士的宁、阿托品、秋水仙碱、麻黄碱、奎宁和尼古丁等。生物碱作为食品，营养品及药物，在医药及其他领域中发挥重要作用。生物碱化合物在抗炎、抗癌、止痛、局部麻醉、神经药理、抗细菌、抗真菌等方面表现出较好的生物活性。此外，生物碱也是有机合成中重要的化合物，可以用于寻找新的半合成和合成化合物，可能具有比母体化合物更好的生物活性。

MCE 收录了 547 个来自天然产物的生物碱化合物。MCE 生物碱化合物库是新药开发的有用工具，可以用于高通量和高内涵筛选。

MCE Drug Fragment Library 由 1,000 个药物片段组成。这些药物片段来自 2,946 个 FDA 已批准的药物分子。同一药物的不同片段可以出现在其他药物中，这些片段和 PK/PD 性质存在一定的相关性，基于片段的筛选可以为后续优化结构预留出足够的化学空间。该化合物库是 FBDD（基于片段的药物设计）药物筛选的必备工具。

不同的官能团赋予化合物各自独特的化学性质和反应特性。这些官能团的存在不仅影响化合物的物理性质，还决定了它们的化学反应性以及在化学合成中的应用。MCE 多官能团共价片段库中的小分子片段包含至少两个可参与化学反应的官能团，且含有共价弹头。

共价药物分子依赖于反应性基团（共价弹头）的引入。我们基于最新的研究收集了上百种不同类型的共价抑制剂。经过谨慎选择，构建了一组含有110多种亲电基团的结构过滤器。通过对结构过滤器选择的亲电性片段进行分析，去除任何具有琐碎或不需要的结构特征的分子。最终获得 4,900 种多官能团共价片段，这些分子可靶向多种反应性氨基酸残基，用于基于片段的共价药物发现。

氨基酸作为生物体内最基本的有机化合物之一，不仅是蛋白质的基本组成单位，还承担着能量供给、神经递质合成、维持内环境稳定等功能。氨基酸代谢酶是一类参与氨基酸代谢过程的酶，负责催化氨基酸的合成、分解、转化以及与其他代谢途径的交互。氨基酸代谢酶的异常可能导致多种代谢性疾病，如苯丙酮尿症 (Phenylketonuria) 和高氨血症 (Hyperammonemia) 等疾病。因此，积极探究和调控氨基酸代谢过程对于代谢类相关疾病的药物开发至关重要。

MCE 收录了 237 个靶向氨基酸代谢酶的小分子化合物，是研究氨基酸代谢过程或进行代谢相关药物开发的重要工具。

脂肪酸 (fatty acids，FAs) 是脂质的主要成分。脂肪酸的合成途径主要有甘油三酯 (TG) 循环和脂质新生 (De Novo Lipogenesis, DNL)。脂肪酸在生物体中广泛存在，是细胞膜上磷脂双分子层的组成成分，在细胞信号传导中发挥重要作用。此外，游离脂肪酸可以被所有含线粒体的细胞从血液中吸收，通过 β-氧化代谢，柠檬酸循环产生 ATP，为生物体供能。脂肪酸代谢异常与心血管疾病、糖尿病、脂肪肝、甲状腺功能亢进等疾病的发生发展密切相关。

MCE 收录了 296 个脂肪酸类化合物，是研究能量代谢及进行代谢相关疾病药物开发的重要工具。

由真菌感染引起的高发病率和死亡率与目前有限的抗真菌药物和化合物的高毒性有关。此外，由于真菌和人类细胞之间相似度较高，使鉴定新的药物靶点充满挑战。新的抗真菌靶点还在进一步研究中，目前最常见的抗真菌靶点包括靶向真菌 RNA 合成过程及细胞壁和细胞膜成分等。真菌已经发展出多种耐药机制，如外排泵蛋白的过表达，药物靶点的过表达及改变，以及生物膜的形成等，这也强调了开发新的抗真菌药物和治疗方法的重要性。由于抗真菌药物种类有限，研究人员寻求通过不同的途径来改善治疗效果，如抗真菌药物联合给药以降低药物毒性，开发新的抗真菌药物剂型，改变传统抗真菌药物的化学结构以提高药效等。

MCE 提供 380 种具有明确抗真菌活性的化合物，MCE 抗真菌化合物库是药物再利用，联合给药研究及生物学研究的有用工具。

拟肽化合物是一类药效团在三维空间中模拟天然肽或蛋白质，并保留与生物靶标相互作用的能力，产生相同的生物效应的化合物。拟肽化合物的设计是为了规避一些天然肽自身存在的问题：如对蛋白水解作用的稳定性(活性持续时间)和较差的生物利用度，某些其他性质，如受体的选择性或效能，往往可以得到很大的改善。拟肽的设计和合成是非常重要的，因为在分子识别和信号传递中，尤其是在生命系统中，肽和蛋白-蛋白相互作用起着主导作用。因此，拟肽类化合物在新药开发中具有巨大潜力。

MCE 拟肽类化合物库包含 375 种小分子化合物，包括类肽，α-螺旋类似物，β-折叠类似物等，是药物发现中研究构效关系不可或缺的工具。

细胞因子是由免疫原、丝裂原或其他因子刺激细胞所合成分泌的一类低分子可溶性蛋白质，具有调节固有免疫和适应性免疫应答，促进造血，刺激细胞活化、增殖和分化等功能。细胞因子的大量释放的过程又被称为“细胞风暴”，会引起机体多个组织器官的损伤。细胞因子的失调与人类多种疾病的发病机制有关，包括肿瘤、糖尿病、慢性炎性疾病等。细胞因子抑制剂是一类重要化合物，通过直接抑制细胞因子的合成释放或是阻断细胞因子与其受体的结合发挥作用。细胞因子抑制剂是一类肿瘤、自身免疫性疾病研究的重要工具化合物。

MCE精心收录了 891 种细胞因子抑制剂，主要靶向受体白介素（IL）、集落刺激因子（CSF）、干扰素（IFN）、肿瘤坏死因子（TNF）、生长因子（GF）、趋化因子等，是癌症、慢性炎症疾病、自身免疫性疾病等相关药物研究的有效工具。

细胞重编程技术为药物筛选，疾病模型建立，人造器官发育及细胞治疗带来新的希望。自从 2006 年Yamanaka 利用 OCT4，SOX2，KLF4，及 c-MYC 四种细胞因子成功将体细胞重编程为多能干细胞（iPSCs）以来，重编程技术已经得到突飞猛进的发展。尽管已发展出有效的细胞重编程技术，但大多数方法仍不适合临床应用，因为这些方法存在整合外源基因或使用致癌基因的风险。基于 miRNA、非病毒基因、非整合载体和小分子化合物诱导作为可替代的方法，已经被作为可能的解决方案。这些替代方法中，小分子化合物在临床应用中最具有潜力。使用小分子化合物对细胞进行重编程，成本低，比较容易控制作用浓度和时间，并且小分子化合物具有较高的细胞渗透性，易于合成和标准化，适合大规模细胞的生产。

MCE 重编程化合物库包含 2,254 种小分子化合物，这些化合物主要作用于细胞重编程相关的信号通路，是诱导细胞重编程的潜在刺激物。MCE重编程化合物库是研究细胞重编程和再生医学的重要工具。

内质网 (Endoplasmic reticulum, ER) 参与了大约三分之一的细胞蛋白的产生和折叠，对维持细胞内环境稳定及个体健康具有重要的意义。当一些不利因素影响内质网功能及蛋白合成时，会导致内质网应激 (ER stress, ERS) 及未折叠蛋白反应 (UPR) 信号通路激活。当内质网超负荷反应时，UPR 被激活，UPR 反应最初的目标是恢复内质网的稳态和正常的细胞功能，但当这种作用失败时，UPR 反应会诱导内源性细胞凋亡。慢性内质网应激和 UPR 信号缺失正在成为越来越多的人类疾病的关键因素，包括糖尿病、神经退行性变和癌症等，使得 UPR 信号通路成为治疗治疗疾病的潜在靶点。

MCE 内质网应激化合物库收录了 227 个内质网应激相关的化合物，主要靶向 PERK，IRE1 及 ATF6 等内质网应激信号通路中的关键靶点，是研究内质网应激及相关疾病的有用工具。

线粒体作为生命体提供能量的主要场所，对维持正常的生命活动是至关重要的。线粒体功能障碍与常见疾病息息相关，如心血管疾病、神经退行性疾病、糖尿病和癌症。心脏、大脑和肝脏严重依赖线粒体功能从而作为药物代谢的主要器官。此外，线粒体也是许多药物的靶点，一些药物通过诱导线粒体毒性从而引发器官毒性。

MCE 收录了 486 种线粒体毒性化合物，可作为新药研发以及疾病机制研究的工具化合物。

硼酸是一种稳定且通常无毒的基团，广泛用于现代合成中形成 C-C 和 C-杂原子键。硼酸表现出精致的可逆配位特征，可以作为分子构建工具进行探索，具有控制生物缀合物的结构和生物特性的特定机制。硼酸具有多种活性，例如抗癌、抗菌、抗病毒活性。在药物中，硼酸主要以芳基硼酸的形式存在。除了这种形式之外，含有硼酸的杂环，例如吡啶基、吡咯基和吲哚基衍生物，在药物化学中也非常有用。通过向生物活性分子引入硼酸基团进行的分子修饰已显示出可以改变选择性、物理化学和药代动力学特征，并改善现有的活性。

MCE 收录了 128 种硼酸类化合物，可以用于癌症等疾病研究。

DNA 容易受到多种形式的损伤，为了应对 DNA 损伤，细胞已经进化出一系列的修复机制。不断生长和增殖的细胞受到到 DNA 损伤的几率会更高。细胞周期检查点代表 DNA 修复的整体组成部分，通过协调细胞周期及其他生化途径，以应对损伤，恢复 DNA 结构。通过延迟细胞周期的进展，检查点在 DNA 复制的关键阶段 (基因组复制时) 和有丝分裂 (基因组分离时) 之前提供了更多的修复时间。检查点功能的缺失或衰减可以通过降低 DNA 修复的效率而增加自发性和诱导性基因突变和染色体畸变。

MCE 收录 2,197 个细胞周期调控及 DNA 损伤及修复相关的化合物，可以用于细胞周期调控、DNA 损伤及修复相关的研究。

谷氨酰胺是细胞内一种重要的代谢燃料，可以满足快速增值细胞对 ATP，生物合成前体及还原剂的需求。谷氨酰胺代谢通路开始于谷氨酰胺被谷氨酰胺酶脱氨产生谷氨酸和氨。谷氨酸在谷氨酸脱氢酶（GDH）或由丙氨酸、天冬氨酸转氨酶（TAs）的作用下转化为三羧酸循环的中间产物α-酮戊二酸（α-KG），产生ATP和碳源可以用于合成氨基酸、核苷酸和脂质。在缺氧或线粒体功能缺陷时，α-酮戊二酸在异柠檬酸脱氢酶2（IDH2）催化的还原羧化反应中转化为柠檬酸，新形成的柠檬酸存在于线粒体中，用于合成脂肪酸和氨基酸，并产生还原剂 NADPH 。

代谢通路改变在肿瘤细胞中是一种常见的现象。研究表明，谷氨酰胺代谢改变对生物大分子合成，信号通路调节及维持氧化还原稳态方面发挥重要作用，而这些进程有助于维持肿瘤细胞的增殖和存活。因此，对谷氨酰胺代谢通路的研究有助于新型抗肿瘤药物的开发。

MCE 收录了 999 个靶向谷氨酰胺代谢通路中主要蛋白和酶的小分子化合物。是研究谷氨酰胺代谢进程的有用工具。

PI3K/Akt/mTOR 信号通路控制着很多和肿瘤发生发展相关的细胞进程，包括细胞凋亡、转录、翻译、代谢、血管生成和细胞周期进程等。这一信号通路的主要节点都在多数人类肿瘤中被激活。该信号通路激活的机制包括 PI3K 上游的酪氨酸激酶受体被激活，编码 PI3K 催化亚基 p110α 的基因 PIK3CA 突变或扩增，抑癌基因 PTEN 的突变或缺失，Akt1 的突变或扩增等。一旦这条信号通路被激活，信号通过 Akt 激活下游一系列底物，包括参与蛋白合成的 mTOR 靶点。因此，抑制该信号通路是癌症预防和/或治疗的有效途径。最近，一些 mTOR 抑制剂已经被批准用对多种癌症的治疗，还有多种新型的 PI3K/Akt/mTOR 抑制剂处于临床研究中。

MCE 收录了 616 个靶向 PI3K/Akt/mTOR 信号通路的小分子化合物，是抗肿瘤药物开发的有用工具。

MegaUni 库为运用生成式人工智能技术，构建出的兼具新颖性、类药性、多样性、可合成性的超大化合物库。适用于AI药物筛选、大型虚拟筛选等。

MCE 依托强大的计算能力，基于高质量的 40,662 个分子砌块，匹配合适的反应规则，选择最优的化合物生成策略，去除合成难度高、类药性低、PAINS等不利化合物后，进一步分析化合物骨架，优选出类药多样性分子组成虚拟库。随后随机挑选库中分子，进行合成验证，再次剔除合成难度高的分子，经迭代优化后，最终生成含 1000 万可合成类药多样性分子的 MegaUni 10M Virtual Diversity Library。

库中化合物仅需1-2步化学反应即可合成，借助 MCE 经验丰富的化学合成团队，可以轻松实现从 mg 级到 kg级等不同量级的定制合成，满足不同客户需求。

MegaUni 库为运用生成式人工智能技术，构建出的兼具新颖性、类药性、多样性、可合成性的超大化合物库。适用于AI药物筛选、大型虚拟筛选等。

MCE 依托强大的计算能力，基于高质量的 40,662 个分子砌块，匹配合适的反应规则，选择最优的化合物生成策略，去除合成难度高、类药性低、PAINS等不利化合物后，进一步分析化合物骨架，优选出类药多样性分子组成虚拟库。随后随机挑选库中分子，进行合成验证，再次剔除合成难度高的分子，经迭代优化后，最终生成含 1000 万可合成类药多样性分子的 MegaUni 10M Virtual Diversity Library。

优选 50,000 个分子组成 MegaUni 50K Virtual Diversity Library。50,000 个分子具有 46,744 种 BMS 分子骨架，每种分子骨架仅包含 1-3 个化合物，化学空间多样，结构新颖，适用于新型先导物发现等。

新药研发是一个耗时且成本高昂的研发过程。与新药研发相比，药物再定位 (也称为老药新用) 具有很多优势。首先，降低了药物研发失败风险；其次，可以缩短研发周期；最后，降低研发成本。批准上市药物由于具有良好的生物活性、药代动力学特性和安全性，特别适合老药新用的研究。

MCE 收录了 3,061 个批准上市的化合物，这些化合物已经完成了广泛的临床前和临床研究，具有良好的生物活性、安全性和生物利用度。FDA 库 Mini 是用可撕铝箔密封的 96 孔板包装，使筛选过程更加方便快捷。