TDEC系統

(一) 系統簡介:

台灣藥物樣品資料庫(TDEC)採用Microsoft SQL Server (2022) 資料庫伺服器為主要資料庫管理系統,系統架構採用微軟ASP.Net與C#為主要開發程式語言,並搭配HTML5/ CSS3/ JavaScript架構進行系統開發,所有頁面設計均符合HTML 5.0之標準。網站標準符合響應式網頁設計(Responsive Web Design; RWD);網頁會自己隨著瀏覽者的網頁瀏覽裝置解析度的大小,自動變化網頁的寬度及頁面配置。所有功能操作皆能在1440 x 900以上解析度呈現最佳的閱讀模式。

TDEC為實驗室提供許多有用的功能,有效率地進行粗萃取物及純化合物資料的管理及查詢,加速藥物研發效率。TDEC的系統架構組成如下圖。

TDEC System Organization

 

(二) 系統架構:

TDEC由10個主要系統建構而成。

藥物樣品管理系統負責藥物樣品資料登載及查詢功能。

藥物樣品資料登錄系統,包含: (1)單筆資料登錄(Data Registration Step by Step); (2)批次資料登錄 (Data Registration by Batch Import); (3)資料登載記錄管理系統(Registered Data Management System)。

藥物樣品資料查詢系統,包含: (1)基本資料查詢(Drug Search by Data Input);(2)化學結構查詢(Drug Search by Chemical Structure);(3)物化特性數據查詢(Drug Search by Physicochemical Properties);(4)資料登載記錄查詢(Registered Drug Search);(5)媒合紀錄查詢(Matching Drug and Investigator Search);(6)受媒合紀錄查詢(Drug Search Matched by Other Investigators)。

此外,TDEC也提供藥物樣品合作契約協定(Cooperative Contract Agreement),若會員欲取得實體藥物樣品,請先詳閱藥物樣品合作契約協定的說明。

 

藥物樣品管理系統

 

  1. (1)藥物樣品資料登載項目 (The Items of Data Registration )

    TDEC提供豐富的藥物樣品資料登載項目,方便讓會員將其寶貴的研究成果登載於TDEC系統中,包含藥物樣品基本資料(Basic Data Information)、藥品來源資訊(Drug Source Information)、生物活性資料(Biological Activity Database) 、藥品結構資料(Chemical Structures)、供應單位資訊(Provider Information)與物化特性數據(Physicochemical Properties)等資訊,每一大類項目之下皆包含有多種登載項目欄位。

    藥物樣品資料登載項目

    1. 化學結構資料(Chemical Structures): 化合物的SMILES資訊、2D及3D結構
    2. 物化特性數據(Physicochemical Properties): 分子量、溶解度、pKa等小分子物化特性數據。
    3. 生物活性資料(Biological Activity Data): 抗癌活性值描述、抗發炎活性值描述、抗過敏活性值描述等資料。
    4. 供應單位資訊(Provider Information): 藥物樣品提供者的中、英文機構名稱、系所名稱、地址及電話(含國碼及區碼)等資料。
    5. 基本資料(Basic Data Information): 藥物樣品的中、英文名稱、存量、儲存條件...等基本資料。
    6. 材料來源資訊(Drug Source Information): 材料來源提供單位、來源材料學名、來源材料部位等資訊。
    7. 是否提供小量樣品(Whether Provide a Small Amount of Samples): 會員是否提供小量藥物樣品(1~2mg)予本中心進行保存。
  2.  

    (2)藥物樣品資料批次登錄 (Data Registration by Batch Import)

    TDEC具藥物樣品資料批次登錄功能,可大量批次滙入多筆數據。TDEC提供的藥物樣品資料表(xlsx)及檔案管理系統,方便會員同時登載多筆藥物樣品資料。

    藥物樣品資料批次登錄系統

  3. (3)藥物樣品合作契約協定 (Cooperative Contract Agreement)

    會員使用TDEC系統查詢到感興趣的藥物樣品資料,欲進一步取得該實體藥物樣品以進行相關研究或實驗,應由藥物樣品擁用者將此材料的部分或全部移轉給需求者,並由雙方機構單位簽署「材料移轉合約書」或其它同性質合約書為原則,以明訂材料(純化合物或粗萃取物)使用規範及相關權利義務,此簽署行為與TDEC無關,唯因使用TDEC系統而衍生出相關研究成果或發表,惠 請 致謝TDEC

    藥物樣品合作契約協定

  4. (4)藥物樣品資料登載記錄管理系統 (Registered Data Management System)

    TDEC提供藥物樣品資料登載記錄管理功能。一旦會員登載其寶貴的藥物樣品資料於資料庫後,可妥善管理個人登載的藥物樣品清單及細目,並統計有多少筆純化合物及粗萃取物,查尋會員曾登載的純化合物或粗萃取物的詳細資訊。此外,系統會自動派發一個TDEC ID於審核通過的藥物樣品資料,可以方便實驗室主持人管理實驗室的藥物樣品。透過TDEC為每一個藥物樣品給予一個TDEC ID標籤,有效率地管理實驗室的藥物樣品,搭配TDEC系統化管理平台,快速地進行資料登載、查詢、修改及媒合功能。

    登載於系統的資料,在TDEC審核通過之前,會員可以透過藥物樣品資料登載記錄管理系統修改登載資料,一旦經過TDEC審核通過後,細目資料則不能再修改。若要更新資料,請透過聯絡我們回報TDEC管理員進行資料修改。

    藥物樣品資料登載記錄管理系統

TDEC提供功能完善的藥物樣品查詢功能,方便會員於系統中進行資料比對或查詢,包含(1)基本資料查詢(Basic Data Search);(2)生物活性資料查詢(Bioactivity Data Search);(3)化學結構查詢(Drug Search by Chemical Structure);(4)物化特性數據查詢(Drug Search by Physicochemical Properties);(5)資料登載記錄查詢(Registered Drug Search);(6)媒合紀錄查詢(Matching Drug and Investigator Search);(7)受媒合紀錄查詢(Drug Search Matched by Other Investigators)。

藥物樣品查詢系統

  1. (1) 基本資料查詢(Basic Data Search)

    藥物樣品基本資料查詢,提供包含藥品類別、藥物樣品中英名、植物學名等查詢功能。

  2. (2) 生物活性資料查詢(Bioactivity Data Search)

    生物活性資料查詢提供下列生物活性值之描述,包含: 抗發炎活性、抗過敏活性、抗肝炎活性等生物活性資料。

    生物活性數據資料查詢(Bioactivity Data Information)

  3. (3) 化學結構查詢(Chemical Structure Search)

    TDEC提供結構畫板系統,可在畫板上繪製化學結構進行查詢,也可以使用滙入的方式將您想要查詢的結構直接滙入。

    TDEC提供結構相似性查詢功能,包含Similarity(相似性查詢,數值0.1~1.0); Exact(完整結構查詢)。會員在結構畫版上畫出想要查詢的結構,再選擇結構查詢的類型(Similarity/ Exact)即可進行結構查詢,快速地利用結構資訊找到自己想要的藥物樣品資料。

    藥物樣品化學結構查詢

  4. (4) 物化特性數據查詢(Physicochemical Properties Search)

    TDEC提供小分子物化特性數據查詢功能,包含Molar Mass、Lipinski's Rule of Five、Rotatable Bond Count等化學結構資訊進行查詢。

    例如您欲查尋分子量介在100~200 g/mol且符合於Rule of Five條件的純化合物小分子,則可以設定條件: Molar Mass最小值100及最大值200, Rule of Five: True,讓您快速地找到想要的藥物樣品資料。藉由TDEC的幫助,可以快速地依據您設定的小分子物化條件,讓系統清楚地列表出您所想要找尋的純化合物藥物樣品資訊,快速又便利。

    物化特性數據查詢

  5. (5) 媒合紀錄查詢(Matching Drug and Investigator Search)

    TDEC提供媒合紀錄查詢。TDEC系統會記錄會員曾提出媒合申請的藥物樣品紀錄。會員可以經由此系統查詢歷史媒合申請紀錄。

  6. (6) 受媒合紀錄查詢(Drug Search Matched by Other Investigators)

    TDEC提供受媒合紀錄查詢。TDEC系統會記錄其他會員曾向您的藥物樣品提出媒合申請的紀錄。會員可以經由此系統查詢歷史藥物樣品受媒合紀錄。

TDEC使用open babel及RDKit套件以計算出小分子物化特性的數值,例如小分子的分子量、Lipinski's Rule of Five、Rotatable Bond Count等物化特性數值。

本系統的目的在於計算出純化合物小分子的物化特性數值,作為藥物開發有用的資訊供會員使用,可有效地幫助新藥開發效益。

物化特性數據計算項目(The Items of Physicochemical Properties Calculation)

會員登載小分子資料於TDEC中,經管理員審核通過後,系統會將小分子結構上傳至計算模組,經計算後再將其數據下載至TDEC本地端資料庫中並儲存,回傳計算結果至前端藥物樣品資料頁面讓會員使用及查詢。

TDEC使用媒合管理系統以進行藥物樣品媒合功能,其意是指利用網際網路快速地連結藥物樣品提供者(提供者)及研究人員之間或藥物開發人員之間(研究者)藥物樣品資訊的聯絡方式,可跨領域及跨區域性地尋求藥物共同研究合作開發的機會,加速新藥開發的速度。其目的在於透過TDEC資源共享平台,橋接藥物樣品提供者與研究者之間的資訊及資源,並提供各領域藥物開發專家學者一個有效的研究合作管道。

TDEC媒合功能的好處在於提高藥物樣品曝光的機會、增加跨領域及跨區域合作的可能性、有效地整合研究成果、減少研究資源的浪費,加速新藥開發研究的速度為最大的目標及宗旨。

例如,當會員(申請者)使用TDEC查尋到一筆有興趣的藥物樣品資料時,即可使用媒合功能將需求送出,只要按一個鍵,系統就會自動發出一封E-mail(媒合信)給該藥物樣品提供者(提供者),清楚地讓提供者知道有其他會員對該項藥物樣品資料有興趣,想進一步了解細部資訊或是合作的意願。提供者可依現況評估合作的可行性,再依媒合信提供的聯絡資訊回覆申請者,即完成線上藥物樣品媒合功能。

TDEC統計管理系統提供會員關於本網站相關數據資訊,包含藥物樣品數量統計、物化特性數量統計、粗萃取物活性值數量統計、純化合物活性值數量統計、會員統計、媒合統計等六大類統計數據。這除了可以讓使用者快速地了解TDEC的功能、更可以清楚地知道目前TDEC資源整合情況。

  1. 藥物樣品數量統計: 統計項目包含粗萃取物數量、純化合物數量、粗萃取物(扣除重覆)數量及純化合物(扣除重覆)數量。
  2. 物化特性數量統計: 統計項目包含Molecule Weight (Daltons)、LogP、Lipinski's Drug Likeness(True/False)的數量。
  3. 粗萃取物活性值數量統計: 統計項目包含藥品毒性描述、抗發炎活性值描述、抗過敏活性值描述、抗肝炎活性值描述、抗糖尿病活性值描述、抗癌活性值描述、抗病毒活性值描述、通透腦血管障壁活性值描述、可能的目標蛋白、可能的作用活性值的數量統計;此外,提供會員進階數據統計資訊,包含粗萃取物的毒理試驗統計(細胞試驗/基因毒性試驗/致畸試驗/致癌性試驗/繁殖試驗)及生物試驗階段統計(試管試驗/細胞試驗/動物試驗/臨床試驗)的數量統計。
  4. 純化合物活性值數量統計: 統計項目包含藥品毒性描述、抗發炎活性值描述、抗過敏活性值描述、抗肝炎活性值描述、抗糖尿病活性值描述、抗癌活性值描述、抗病毒活性值描述、通透腦血管障壁活性值描述、可能的目標蛋白、可能的作用活性值的數量統計;此外,提供會員進階數據統計資訊,包含純化合物的毒理試驗統計(細胞試驗/基因毒性試驗/致畸試驗/致癌性試驗/繁殖試驗)及生物試驗階段統計(試管試驗/細胞試驗/動物試驗/臨床試驗)的數量統計。
  5. 會員統計: 統計項目包含註冊TDEC會員機構類別的數量統計(學術機構、學研單位、業界人士)
  6. 媒合統計: 統計項目包含學術機構、學研單位、業界人士媒合功能使用次數統計

註冊成為TDEC的會員後才能使用TDEC的服務資源或功能。不需任何註冊費用,即可在線上完成註冊,經TDEC管理員審核會員註冊資料的完整性後,即會核發E-mail會員核可通知信,成為TDEC的會員。

前往會員註冊
單元管理系統為TDEC系統管理功能(後台),主要用途為管理TDEC各單元大綱的資訊標題。
常見問題管理系統(後台),提供常見問題Q&A 資訊供會員參考。
訊息管理系統為TDEC系統管理功能(後台),主要用來管理TDEC網站各單元資訊的內容。
提供TDEC會員回饋本中心或本網站相關意見及建議的管道。

參考資料:

[1]. Open Babel development team (2016). https://openbabel.org/docs/index.html
[2]. O'Boyle, N.M., Banck, M., James, C.A. et al. Open Babel: An open chemical toolbox. J Cheminform 3, 33 (2011). https://doi.org/10.1186/1758-2946-3-33
[3]. RDKit: Open-source cheminformatics. https://www.rdkit.org
[4]. B. Bienfait and P. Ertl, JSME: a free molecule editor in JavaScript, J. Cheminformatics 5:24 (2013). https://jsme-editor.github.io/
[5]. Jmol: an open-source Java viewer for chemical structures in 3D. http://www.jmol.org/