Pubchem MCP Server

🚀 非官方PubChem MCP服務器

這是一個全面的模型上下文協議（MCP）服務器，用於訪問PubChem化學數據庫。該服務器可讓用戶訪問超過1.1億種化合物，提供豐富的分子屬性、生物測定數據和化學信息學工具。

✨ 主要特性

🔍 化學搜索與檢索（6種工具）

• search_compounds：可通過名稱、CAS編號、分子式或標識符進行搜索。
• get_compound_info：根據化合物ID（CID）獲取詳細的化合物信息。
• search_by_smiles：進行精確的SMILES字符串匹配搜索。
• search_by_inchi：通過InChI/InChI鍵進行搜索。
• search_by_cas_number：查找CAS登記號對應的化合物。
• get_compound_synonyms：獲取化合物的所有名稱和同義詞。

🧬 結構分析與相似性（5種工具）

• search_similar_compounds：進行Tanimoto相似性搜索。
• substructure_search：查找包含特定子結構的化合物。
• superstructure_search：查找包含查詢結構的更大化合物。
• get_3d_conformers：獲取化合物的3D結構信息。
• analyze_stereochemistry：進行手性和異構體分析。

⚗️ 化學性質與描述符（6種工具）

• get_compound_properties：獲取分子量、logP、TPSA等分子性質。
• calculate_descriptors：計算全面的分子描述符。
• predict_admet_properties：進行ADMET性質預測。
• assess_drug_likeness：進行Lipinski五規則分析，評估類藥性。
• analyze_molecular_complexity：分析分子合成的可及性。
• get_pharmacophore_features：進行藥效團映射。

🧪 生物測定與活性數據（5種工具）

• search_bioassays：查找生物測定實驗。
• get_assay_info：獲取詳細的測定實驗方案。
• get_compound_bioactivities：獲取化合物的所有活性數據。
• search_by_target：查找針對特定靶點進行測試的化合物。
• compare_activity_profiles：進行化合物間的活性數據比較。

⚠️ 安全與毒性（4種工具）

• get_safety_data：獲取GHS危險分類信息。
• get_toxicity_info：獲取LD50、致癌性等毒性數據。
• assess_environmental_fate：進行生物降解分析。
• get_regulatory_info：獲取FDA、EPA等法規信息。

🔗 交叉引用與集成（4種工具）

• get_external_references：獲取指向ChEMBL、DrugBank等外部數據庫的鏈接。
• search_patents：查找化學專利信息。
• get_literature_references：獲取PubMed引用信息。
• batch_compound_lookup：支持批量處理（最多200種化合物）。

📦 安裝指南

# 克隆或創建服務器目錄
cd pubchem-server

# 安裝依賴
npm install

# 構建服務器
npm run build

# 運行服務器
npm start

💻 使用示例

基礎用法

基本化合物搜索

// 按名稱搜索化合物
{
  "tool": "search_compounds",
  "arguments": {
    "query": "aspirin",
    "max_records": 10
  }
}

// 獲取詳細的化合物信息
{
  "tool": "get_compound_info",
  "arguments": {
    "cid": 2244
  }
}

結構分析

// 查找相似化合物
{
  "tool": "search_similar_compounds",
  "arguments": {
    "smiles": "CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(=O)O",
    "threshold": 85,
    "max_records": 50
  }
}

// 分析分子性質
{
  "tool": "get_compound_properties",
  "arguments": {
    "cid": 2244,
    "properties": ["MolecularWeight", "XLogP", "TPSA"]
  }
}

生物活性分析

// 獲取生物測定信息
{
  "tool": "get_assay_info",
  "arguments": {
    "aid": 1159607
  }
}

// 按靶點搜索化合物
{
  "tool": "search_by_target",
  "arguments": {
    "target": "cyclooxygenase",
    "max_records": 100
  }
}

安全信息查詢

// 獲取安全分類信息
{
  "tool": "get_safety_data",
  "arguments": {
    "cid": 2244
  }
}

批量處理

// 處理多個化合物
{
  "tool": "batch_compound_lookup",
  "arguments": {
    "cids": [2244, 5090, 3672],
    "operation": "property"
  }
}

高級用法

藥物發現工作流

// 1. 搜索抗炎化合物
{
  "tool": "search_compounds",
  "arguments": {
    "query": "anti-inflammatory",
    "max_records": 100
  }
}

// 2. 分析類藥性
{
  "tool": "assess_drug_likeness",
  "arguments": {
    "cid": 2244
  }
}

// 3. 檢查安全概況
{
  "tool": "get_safety_data",
  "arguments": {
    "cid": 2244
  }
}

// 4. 查找生物活性數據
{
  "tool": "search_by_target",
  "arguments": {
    "target": "COX-2",
    "activity_type": "IC50"
  }
}

化學相似性分析

// 1. 查找相似化合物
{
  "tool": "search_similar_compounds",
  "arguments": {
    "smiles": "your_query_smiles",
    "threshold": 90
  }
}

// 2. 比較分子性質
{
  "tool": "batch_compound_lookup",
  "arguments": {
    "cids": [1234, 5678, 9012],
    "operation": "property"
  }
}

// 3. 分析結構特徵
{
  "tool": "analyze_stereochemistry",
  "arguments": {
    "cid": 1234
  }
}

📚 詳細文檔

資源模板

可通過以下URI模式訪問PubChem數據：

• pubchem://compound/{cid}：獲取完整的化合物數據。
• pubchem://structure/{cid}：獲取2D/3D結構信息。
• pubchem://properties/{cid}：獲取分子性質信息。
• pubchem://bioassay/{aid}：獲取生物測定數據。
• pubchem://similarity/{smiles}：獲取相似性搜索結果。
• pubchem://safety/{cid}：獲取安全和毒性數據。

與其他MCP服務器集成

該PubChem服務器可與其他化學/生物數據庫完美集成：

完整的化學信息學流程

1. 靶點發現：UniProt → STRING → AlphaFold
2. 化學發現：PubChem ← → ChEMBL
3. 完整工作流：蛋白質 → 結構 → 相互作用 → 小分子 → 生物活性

跨數據庫工作流

• UniProt → PubChem：查找蛋白質靶點 → 查找小分子配體。
• PubChem → ChEMBL：發現化合物 → 分析生物活性數據。
• STRING → PubChem：蛋白質相互作用 → 化學調節劑。

API速率限制

PubChem API指南：

• 每秒5個請求。
• 每分鐘最多400個請求。
• 無需API密鑰。
• 鼓勵合理使用。

數據源

• 超過1.1億種化合物，包含完整的化學數據。
• 超過150萬項生物測定，包含生物活性數據。
• 化學性質和計算得到的描述符。
• 3D構象和結構數據。
• 安全分類和毒性信息。
• 與500多個外部數據庫的交叉引用。

錯誤處理

服務器具備全面的錯誤處理機制：

• 無效的化合物ID會返回清晰的錯誤消息。
• 優雅地處理API超時問題。
• 內置速率限制合規機制。
• 對所有輸入進行TypeScript驗證。

貢獻說明

該服務器使用了以下技術：

• TypeScript：確保類型安全。
• Axios：用於HTTP請求。
• MCP SDK：確保協議合規。
• PubChem REST API：用於數據訪問。

許可證

本項目採用MIT許可證，詳情請參閱LICENSE文件。

支持

若遇到以下問題：

• 服務器功能問題：請檢查錯誤消息和API響應。
• PubChem API問題：請參考PubChem官方文檔。
• 化學數據問題：請驗證化合物標識符和搜索詞。

🔧 技術細節

服務器採用模塊化架構構建：

• 對所有API輸入進行類型安全驗證。
• 具備全面的錯誤處理機制，提供清晰的錯誤消息。
• 支持高效的批量化合物處理。
• 提供資源模板，可直接訪問數據。
• 便於集成到多數據庫工作流中。

這使其成為目前最全面的化學信息學MCP服務器！

📄 許可證

本項目遵循MIT許可證，具體細節請查看LICENSE文件。

📖 引用

如果您在研究或出版物中使用了本項目，請按以下格式引用：

@misc{pubchemmcp2025, 
author = {Moudather Chelbi},
title = {PubChem MCP Server},
year = {2025},
howpublished = {https://github.com/Augmented-Nature/PubChem-MCP-Server},
note = {Accessed: 2025-06-29}
}