sdf文件作为化学信息学领域中最为常用的一种文件格式之一,经常被用来存储化学信息、分子结构和反应等数据。sdf文件的特点是可以同时存储分子结构和分子属性信息,这也为其广泛应用提供了可能。但是,在实际应用中,我们发现sdf文件中的分子结构和分子属性信息存在一个问题,就是分子结构信息是从左到右排列,而分子属性信息是从右到左排列,这就需要将其按照一定规则反标才能正确使用。
sdf文件中,每个分子的信息都是用一个“分子块”来表示的。每个“分子块”都由多行组成,其中第一行用于表示该分子结构有多少个原子和多少个化学键。而后面的行用于记录各个原子的坐标、元素符号等各种属性信息。
由于sdf文件可以同时存储多个分子的信息,那么在多个分子之间需要进行分隔。反标的原因就在于:sdf文件在存储多个分子信息时,需要将每个分子块放到一起,而各个块之间又需要用一个空行进行分隔。但是在原始格式中,分子属性信息总是写在最后,而最后一个分子块的末尾是不会有空行的。因此,如果不反标,读入sdf文件时就无法准确识别各个分子之间的界限。
在sdf文件的分子块中,如果反标后,每个分子的属性信息总是在该分子结构信息的上方,方便我们读取信息。这里有一个简单的例子来说明反标带来的方便之处:我们需要从一个sdf文件中提取若干分子的分子量,如果不进行反标,要么需要手动找到每个分子信息的起始和结束位置,要么需要使用一些较为复杂的正则表达式来提取。而如果进行了反标,就可以使用一个简单的循环,依次读取每个分子块的第三行的信息,即可读取每个分子的分子量。
现在有很多化学信息学专业的软件,比如ChemDraw、Gaussian等等,这些软件都可以生成sdf文件。但由于每个软件的生成规则不同,生成的sdf文件也有所差异,这就导致不同软件之间在读取sdf文件时可能会出现问题。因此,为了方便各种软件之间的交换,一般都会在生成sdf文件时进行反标处理。
在化学信息学领域中,我们经常需要使用“相似性搜索”等技术,来在数据库中查找与输入分子结构相似的化合物。为了方便地实现这种操作,sdf文件中一般都会将分子结构和属性信息集中在一个地方,并将分子结构信息从左往右依次排列,而将分子属性信息从右往左依次排列,这样就方便对分子信息进行搜索和比较,提高了工作效率。