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客户顾问

SciFinder在科研流程中的实际应用

2017.11

ACS / Proprietary and Confidential / Do Not Distribute

ACS / Proprietary and Confidential / Do Not Distribute 2

提纲

• 科研流程概述

• SciFinder介绍

• SciFinder在科研流程中的应用

---- SciFinder与开题立项

---- SciFinder与实验过程

---- SciFinder与项目结题

• 小结

• SciFinder常见问题及解决


提纲

• 科研流程概述

– 立项开题

– 实验过程

– 项目结题


科研流程概述—立项开题

• 选题立项（选）

---- 该领域国内外的研究状况

---- 确立研究方向（新、热点）

• 开题

---- 课题的目的、意义及价值（为什么做）

---- 国内外本课题研究的现状及发展趋势

---- 开展课题研究的指导思想、理论（方法）

• 实验计划及方案

---- 主要研究内容（设计新化合物结构、拟定工艺路线、新用途研究……）

---- 研究实验步骤（新化合物合成路线、工艺条件考察、天然成分的提取……）

---- 确定实验规模（测性能所需数量、小试中试放大……）


科研流程概述—实验过程

• 实验过程

---- 合成结构单元片段（侧链、配体）

---- 购买标准品或原料

---- 合成目标化合物

---- 目标化合物结构表征、确定

---- 目标化合物性能（活性）测试

---- 工艺条件考察、优化

---- 关注研究项目的国内外最新进展


科研流程概述—项目结题

• 项目结题

---- 数据准备

---- 文献补充（最新进展报道）

---- 解释与结论

---- 反思与评价

---- 成果发表（论文投稿、专利评估）

---- 技术转化


提纲

• SciFinder介绍

---- 美国化学文摘社

---- CAS数据库

---- SciFinder


SciFinder介绍--美国化学文摘社

• ACS的分支机构

• 创建于1907年，简称”CAS”

• 最早创立了《化学文摘》

• 密切关注，索引和提炼着全球化学相关的文献和专利

• 总部座落于俄亥俄州的哥伦布市


CAS——构建最高质量的化学数据库

CAS Scientists

Patents, journals,

web, catalogs, etc.


CAS——构建最高质量的化学数据库

CHEMLIST >34.6万个化学管制品

目录 15个国际和国家目录

CHEMCATS

>1.02亿商用化学品 >3300万独特的物质 >660 个全球化学品供应商 >750 化学品目录

CAS REGISTRY >1.18亿个独特物质

>6600百万个基因序列 >68亿条物质属性值

CASREACT >7660万条单步多步反

应 >1400万条合成制备信

息

MARPAT >113万代表有机或者

金属有机的马库什结构

CAplus >4300万篇杂志，专利，

论文等 63家专利授权机构的专

利 CIN 化学工业札记 >170万条记录，包

括：摘要；题录；CAS 号；化学名

CAS数据库——源于化学，超越化学

生物化学：农化产品管控信息,生化遗传学,发酵,免疫化学,药理学

有机化学各领域：氨基酸,生物分子,碳水化合物,有机金属化合物,类固醇

大分子化学各领域：纤维素、木质素、造纸;涂料、墨水染料、有机颜料 ;合成橡胶 ;纺织品、纤维

应用化学各领域：大气污染,陶瓷,精油、化妆品,化石燃料,黑色金属、合金

物理、无机、分析化学各领域：表面化学,催化剂,相平衡,核现象,电化学



Tips: 1. 98%以上的文献，都经过人工索引 2. 用Index Term标引文献中的重要技术术语 3. 用CAS RN标引出文献中的重要物质 4. 用CAS Role标引文献中重要物质的研究领域

CAS数据库最具价值的内容——人工索引


SciFinder覆盖的数据库

CHEMLIST >34.6万个化学管制品

目录 15个国际和国家目录

CHEMCATS

>1.02亿商用化学品 >3300万独特的物质 >660 个全球化学品供应商 >750 化学品目录

CAS REGISTRY >1.18亿个独特物质

>6600百万个基因序列 >68亿条物质属性值

CASREACT >7660万条单步多步反

应 >1400万条合成制备信

息

MARPAT >113万代表有机或者

金属有机的马库什结构

CAplus >4300万篇杂志，专利，

论文等 63家专利授权机构的专

利 Medline

>2200万篇生命科学尤

其是生物医学方面的期刊文献

>5600种期刊文献


SciFinder登录网址: https://scifinder.cas.org/

输入SciFinder帐号和密码


SciFinder主界面

工具栏

检索入口

检索完，请点击退出

已保存的结果集

定题追踪


提纲

• SciFinder在科研流程中的应用

---- SciFinder与立项开题（重中之重） ------全

---- SciFinder与实验过程 ------准

---- SciFinder与项目结题 ------新


SciFinder——立项开题

导师指定的具体课题（切题—基础） – 国内外本课题的研究价值（研究目的、重要性）

– 国内外本课题的研究背景

（历史、现状、趋势；成果、问题、技术；领域专家、权威机构、主流刊物）

– 理论基础（抗菌作用机制、构效关系、新药设计原理；化工原理；反应机理）

– 相关物质（为结构设计提供主要依据）

检索策略 – 文献调研：主题检索

– 物质调研：物质检索（具体物质、衍生物、相似物……）

– 反应调研：反应检索（工艺类，由物质获得反应）


文献调研——文献检索

文献检索方法 – 主题检索

– 作者名检索

– 机构名检索

– 文献标识符检索

– 期刊名称和专利信息（公开号，申请号等）

– 从物质，反应获得文献

检索策略推荐 – 关注某特定领域的文献：主题检索

– 关注物质有关的文献：先获得物质，再获得文献

– 关注某科研人员的文献：作者名检索

– 关注某机构科研进展：机构名检索


文献调研

论文课题：十五元氮杂大环内酯类新化合物的合成与抗菌活性研究

主题检索：阿奇霉素的结构修饰

检索式： Modification of Azithromycin

关键词之间用介词连接：in, with, of...


“Concepts”表示对主题词做了同义词的扩展；

“Closely associated with one another”表示同时出现在一个句子中;

“were present anywhere in the reference”表示同时出现在一篇文献中；

主题检索的候选项


主题检索的结果集

获得检索结果集之后首先要随机浏览记录，判断是否是相关文献、是否符合检索要求、是否有更好的关键词，如有必要需要调整检索式

Save：保存结果集于服务器上，方便随时查看


主题检索的结果集

获得重要相关词，可再次检索


主题检索的补充


主题检索结果集的处理

文献分析工具

获得全面的结果集是做好文献调研的首要条件 SciFinder提供强大的文献处理工具，帮助处理文献


利用Analyze做大数据分析

本领域研究人员本领域研究机构、

合作伙伴、竞争对手权威期刊



Publication Year: 分析领域发展趋势

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1989 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

发文量



Index Term：帮助用户了解领域内重要技术术语，修正检索词



CA Section Title：帮助用户快速锁定关注领域的文献


快速获取重要文献—Citing Reference

Citing Reference: 帮助找到最重要的文献


快速获取重要文献—Accession Number

Accession Number: 帮助找到最新和最老的文献


快速获取重要文献--Refine

Language: 帮助用户快速获得需要的中文文献

历史导航条: 帮助用户快速返回任意结果集


快速获取重要文献--Refine

Document Type: 帮助用户快速获得需要的综述文献


Categorize：根据大学科方向快速锁定相关Index Term，对文献进行筛选

学科领域主分类

学科领域副分类

Index Term 选中的Index Term

精准定位关注文献--Categorize


文献结果的保存

Citation manager: 保存成RIS等格式，可导入

EndNote 等文献管理工具

Offline Review：保存成PDF，RTF等格式，

用于脱机浏览

Save：保存在服务器上，方便以

后登陆查看，每次可存1万条记录。

Export：导出至本地电脑。

Print：打印成PDF格式


文献的扩展检索

Get Related Citations：基于文献引用关系获得更多相关文献

获取原文链接


文献记录

文献详情界面包括： 1. 标题 2. 摘要 3. 文献中重要的技术术语 4. 文献中重要的物质 5. 书目信息 6. 获得文献中的物质，反应 7. 参考文献 8. 链接原文

重要概念重要物质


文献检索小结

正确解读并选择课题中关键词的，限定本项研究的范围、特征

使用介词 in, with, of 等连接关键词

跟据检索要求选择合适的候选项

浏览初次得到的结果集，评估，调整检索式，获得相关的完整的结果集

通过Analyze功能进行大数据分析，获得背景信息

通过Refine功能缩小检索的范围，快速定位重要文献

使用Categorize让系统实现关键词的自动分类，精准定位关注信息

利用Get Related Reference扩展检索范围，获得更多相关文献

阅读索引信息，迅速掌握文献研究重点


物质调研——物质检索

物质检索方法

—结构式检索

—分子式检索

—理化性质检索

—物质标识符检索：化学名称，CAS RN

物质检索策略推荐

—有机化合物，天然产物：结构检索

—无机物，合金：分子式检索

—高分子化合物：分子式检索和结构检索


物质调研—物质名称检索

提示： 1. 一次最多可输入25个物质。 2. 每行一个物质标识符。

物质标识符包括CAS RN和化学名称，化学名称可以是通用名称、商品名、俗名。


点击CAS RN 获得物质详细信息

SciFinder中的物质记录

由物质获得文献，反应，供应商等信息

物质详情


SciFinder中的物质记录

实验数据与实验谱图

生物活性文献


物质调研——Property explore检索

寻找分子量在250-400之间的物质


物质结果集的筛选——Refine

4500多万个结构，

如何筛选黄酮类物质？


物质结果集的筛选——Refine

锁环工具：避免在被锁定的环结构上出现新的环结构


物质检索结果集

从4500多万个结构中

筛选出16901个黄酮类物质


物质调研——分子式检索

分子式输入需要遵守Hill排序规则：不含碳化合物，按元素符号的字母顺序排列；分子式为含碳化合物时，则“C”在前；如有氢则紧随其后，其它元素符号按字母顺序排在氢的后面

金属盐：金属离子和阴离子间用点（.）分开


物质调研——精确结构检索

N

P

P

tBuBut

tBu

tBu

Ni

Cl

BF4

该结构中包含：配体金属阳离子阴离子


任何一种结构,使用精确结构都可以检索到

物质调研——精确结构检索

物质调研—亚结构检索


环锁定



单组份

有机物

生物活性



Analyze：进一步限定关注的物质



Atom Attachment：分析关注位点的结构修饰情况



该结果集既是设计新化合物的依据又是要避开的雷区


衍生物的全面文献检索--Markush


衍生物的全面文献检索--Markush

Markush检索：获得更全面的专利信息


反应调研——反应检索

反应检索方法

结构式

常用获取方法

已知物质：由物质获取反应

已知文献：从文献中获取反应

精确结构反应检索

亚结构反应检索


反应调研—工艺类课题、方法类课题

课题：芳香化酶抑制剂阿那曲唑合成工艺研究


通过物质检索获取合成anastrozole的反应


利用Analyze分析反应条件—工艺调研


利用Transformation分析反应机理—方法学研究

适合于单步反应机理分析


反应调研--通过物质检索获取Anastrozole有关文献

制备

工艺



相关课题（入题—拓展） – 国内外相关课题的研究现状

– 存在的问题

– 最新技术

– 发展趋势

– 理论基础（构效关系、新药设计原理）

– 领域内的牛人、权威机构发表的文献

– 相关物质（为结构设计提供主要依据）

– 本课题组研究状况

检索策略 – 文献调研：主题检索

– 作者调研：人名检索

– 物质调研：物质检索


文献调研

主题检索：红霉素的结构修饰

检索式： Modification of Erythromycin


文献检索结果的Analyze

Index Term：快速锁定关注文献


作者调研—获得课题组内文献

查找导师（课题组）发表的文献

中国作者名检索：姓写全拼，名写首字母


作者名候选项的选择

勾选所有可能的候选项，获得文献


文献的筛选 Get Substance：获得文献内重要研究物质


物质调研


衍生物的检索—亚结构检索


相似物的检索—相似结构检索

分数越高结构越相似


相似物的检索—相似结构检索


相关物质的检索—结构设计的依据


结构检索

精确结构检索：

获得被检索结构的盐，混合物，配合物，聚合物等，被检结构不能被取代

亚结构检索：

包括精确结构检索结果，及被检索结构的修饰结构

相似结构检索：

获得片段或整体结构与被检索结构相似的结果，母体结构可以被取代，也可以被

改变


经验分享—立项开题

全面的信息检索是科研工作的基础，根据不同的研究课题，做好文献调研、物

质调研和反应调研。

课题研究价值及背景信息、研究原理等从综述文献即可获得。优先看重要的最

新的中文综述，再看重要的最新的外文综述。了解背景信息的同时学习主要的

专业术语、重大事件、主要的理论依据和技术手段，以及文章写法。

最新成果、最新技术和最新理论往往出现在最新的文献中；应用性课题要关注

专利。

不同的研究课题关注点不同，根据需求筛选文献（Analyze、Categorize）。

对文献进行深挖掘，利用系统工具寻找灵感（Index Term、CA Section Title）。

全面的信息调研之后确定自己的研究方向（结构设计、工艺设计、技术改进等）



实验计划及方案 – 设计新化合物结构

– 新化合物的新颖性确定

– 确立合成路线

– 确定性能测试方案

检索策略推荐 – 物质调研：物质检索（侧链物质检索、新颖性确定）

– 反应方法调研：反应检索


红霉素的衍生物

阿齐霉素的衍生物

新化合物设计依据—物质

课题组内的物质


新化合物设计依据—文献

构效关系文献

课题组内文献


新化合物新颖性确定—亚结构检索


新化合物新颖性确定—亚结构检索

均在2007年以后发表


新化合物新颖性确定—Markush检索


合成路线设计依据—反应

思路：参考红霉素11,12-肼基甲酸酯衍生物的合成路线



通过Document排序后发现来自7篇文献，专利居多

Group by Document：合并来自同一篇文献的反应



挑选有Experimental Procedure的反应，快速浏览操作过程，根据实验室条件及自己的习惯选择合适的反应条件


生物活性测试实验设计依据—文献

研究阿奇霉素衍生物的文献中大部分有相关文献


生物活性测试实验设计依据—文献

通过Refine“antimicrobial”获得相关文献


工艺设计依据--工艺路线评价标准

化学合成途径简洁，既原辅材料转化为药物的路线要简短；

所需的原辅材料品种少且易得，并且有足够数量的供应；

中间体容易提纯，质量符合要求，最好是多步反应连续操作；

反应在易于控制的条件下进行，如安全，无毒；

设备条件要求不苛刻；

“三废”少且易于治理；

操作简便，易于分离纯化；

收率高，成本低，经济效益好。


提出问题：US4935437描述的两条路线，第一条路线路线长，使用致癌溶剂CCl4，最终产物需要柱层析纯化；第二条路线溴取代中间体没有纯化直接用于下一步，杂质引入到终产物，给纯化带来困难，最后一步烷基化反应使用不适合工业生产的溶剂DMF。

工艺设计依据—文献


SciFinder——实验过程

实验过程 – 购买或合成侧链 – 目标化合物的合成 – 目标化合物的结构表征 – 目标化合物的性能测试 – 密切关注项目的最新进展

检索策略推荐 – 反应方法：反应检索 – 物质谱图：物质检索 – 文献追踪：文献检索


购买或合成侧链



获得商业信息


物质信息—图谱


合成侧链--SciPlanner

获得相关反应



新建文件



鼠标左键点中右边的反应，拖至左边编辑栏



重复操作获得原料的合成路线，Send to SciPlanner



将反应2的产物拖至反应1的原料至重合



选中反应箭头上的数字，获得相应的文献



选中相应的文献，Send to SciPlanner



将文献拖至相应反应附近，导出



反应路线反应信息

文献信息

物质信息


目标化合物的合成—反应条件的改进

接不同侧链时，缩合反应收率差别很大，需要改进反应条件



反应结果很多时可以通过各个角度进行限定，缩小范围，直至结果小于2万条



反应条件的改进： 1. 反应试剂 2. 反应溶剂 3. 催化剂 4. 温度 5. PH 6. 时间 7. 反应方法

Analyze：分析反应的各类条件及收率、步数等


目标化合物的结构解析

主要方法：核磁图谱的比对 1. 阿奇霉素标准图谱：HNMR、CNMR 2. 侧链醛的标准图谱：HNMR、CNMR


目标化合物的结构解析


最新进展的跟进—文献


最新进展的跟进—物质


经验分享—实验过程

此阶段的信息检索以准为主，具体问题具体对待。

冷静分析实验中遇到的问题，找出症结，寻求解决方案（信息、设备、原料），

提高判断问题、分析问题和解决问题的能力。

通过多途径获得反应信息。

熟练掌握各类数据库的检索方法和技巧，获得多方面信息，推动实验进展。

妥善管理整个论文过程中的文献资源。

利用SciPlanner整理项目，理清思路。

不要“埋头走路”，密切关注领域最新动向。


SciFinder——项目结题

项目结题 – 整理数据

– 补充最新文献

– 目标化合物的新颖性确定

– 选刊投稿

– 专利评估

检索策略推荐 – 文献补充：文献检索

– 物质查新：物质检索


项目结题—补充最新文献

建议： 1. 结题阶段扩大文献检索范围 2. 重点关注最新文献或最新综述


项目结题—物质查新

具体物质查新： 1. 精确结构检索 2. 亚结构检索 3. Markush检索

Markush检索


项目结题—物质查新

通式物质查新： 1. 亚结构检索 2. Markush检索

Markush检索：仅提供初步判断，若无结果，请参考STN


项目结题—选刊投稿

Analyze-Journal Name：分析确定该领域主流文献，为投稿提供参考


经验分享—项目结题

此阶段的信息检索主要是查缺补漏，追踪最新文献。

学位论文 = 综述+论文，参照好的综述文章的写作方法。

对实验数据给出合理的解释和正确的结论，一定要有理论依据。

提高专利的质量是实现成果转化的前提。


提纲

• 小结

开题（计划）

实验（实施）

结题（验收）


开题

为什么做

别人怎么做

我想怎么做

为什么选择这个课题

要达到什么目的

能解决什么问题

研究历史

主要问题

主要成果

最新进展

主要方法和理论

设计思路和理论

设计化合物结构

设计合成路线

设计性能测试实验

主题检索

物质检索

物质检索

主题检索

主题检索

反应检索

作者检索


实验

侧链的购买与合成

目标化合物的合成

目标化合物的表征

性能测试

进展跟进

主题检索

物质检索

反应检索

ACS / Proprietary and Confidential / Do Not Distribute

123

结题数据准备

文献补充

物质查新

结论与评价

成果转化（专利）

主题检索

物质检索

论文投稿


提纲

• SciFinder常见问题及解决


SciFinder浏览器选择建议

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• Chrome和FireFox浏览器在所有系统上的表现都优于IE浏览器

• 不建议使用360浏览器检索SciFinder，会被自动拦截相关功能或插件


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127 打开并阅读 CAS 的电子邮件（必须在48小时内点击，否则需要重新注册）

注意垃圾邮件、未知邮件、订阅邮件等来自@cas.org的邮件



128

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美国化学文摘社北京代表处

010-62508026

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