เคมีสารสนเทศ (หรือที่รู้จักกันในชื่อเคมีอินฟอร์แมติกส์ ) หมายถึงการใช้ทฤษฎีเคมีเชิงฟิสิกส์ ร่วมกับเทคนิค คอมพิวเตอร์และวิทยาศาสตร์สารสนเทศ —ซึ่งเรียกว่าเทคนิค " in silico "—ในการประยุกต์ใช้กับปัญหาเชิงพรรณนาและเชิงกำหนดต่างๆ ในสาขาเคมีรวมถึงการประยุกต์ใช้กับชีววิทยาและสาขาโมเลกุลที่เกี่ยวข้อง เทคนิค in silicoดังกล่าวถูกนำมาใช้ ตัวอย่างเช่น โดยบริษัทเภสัชกรรมและในสถาบันการศึกษา เพื่อช่วยและให้ข้อมูลในกระบวนการค้นพบยาตัวอย่างเช่น ในการออกแบบห้องสมุดสารประกอบสังเคราะห์แบบผสมผสานที่กำหนดไว้อย่างดี หรือเพื่อช่วยในการออกแบบยาตามโครงสร้างวิธีการเหล่านี้ยังสามารถใช้ในอุตสาหกรรมเคมีและอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง และสาขาต่างๆ เช่นวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมและเภสัชวิทยาซึ่งเกี่ยวข้องกับหรือศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการทางเคมี^{[ 1 ]}

เคมีสารสนเทศเป็นสาขาที่มีกิจกรรมหลากหลายรูปแบบมาตั้งแต่ทศวรรษ 1970 และก่อนหน้านั้น โดยมีกิจกรรมในภาควิชาวิชาการและแผนกวิจัยและพัฒนาเภสัชกรรมเชิงพาณิชย์^{[ 2 ]}คำว่าเคมีสารสนเทศได้รับการกำหนดความหมายในการประยุกต์ใช้กับการค้นพบยาโดย FK Brown ในปี 1998: ^{[ 3 ]}

เคมีสารสนเทศศาสตร์ คือการผสมผสานแหล่งข้อมูลเหล่านั้นเข้าด้วยกัน เพื่อเปลี่ยนข้อมูลให้เป็นสารสนเทศ และเปลี่ยนสารสนเทศให้เป็นองค์ความรู้ โดยมีเป้าหมายเพื่อการตัดสินใจที่ดีขึ้นและรวดเร็วยิ่งขึ้นในด้านการค้นหาและปรับปรุงตัวยาต้นแบบ

ตั้งแต่นั้นมา ทั้งสองคำคือ cheminformatics และ chemoinformatics ได้ถูกนำมาใช้ แม้ว่าในเชิงพจนานุกรม cheminformatics ดูเหมือนจะถูกใช้บ่อยกว่า^{[ 4 ] [ 5 ]}แม้ว่านักวิชาการในยุโรปจะประกาศใช้ chemoinformatics ในรูปแบบอื่นในปี 2549 ก็ตาม^{[ 6 ]}ในปี 2552 วารสาร Springer ที่โดดเด่นในสาขานี้ก่อตั้งขึ้นโดยบรรณาธิการบริหารข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกชื่อJournal of Cheminformatics ^{[ 7 ]}

เคมีสารสนเทศเป็นการผสมผสานสาขาวิทยาศาสตร์การทำงานด้านเคมี วิทยาการคอมพิวเตอร์ และวิทยาศาสตร์สารสนเทศเข้า ด้วยกันเช่น ในด้านโทโพโลยีทฤษฎีกราฟเคมีการค้นหาข้อมูลและการขุดค้นข้อมูลในพื้นที่ทางเคมี^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}เคมีสารสนเทศยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับการวิเคราะห์ข้อมูลสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมกระดาษและเยื่อกระดาษสีย้อม และอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องอื่นๆ^{[ 12 ]}

การประยุกต์ใช้หลักอย่างหนึ่งของเคมีสารสนเทศคือการจัดเก็บ การจัดทำดัชนี และการค้นหาข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบทางเคมี การค้นหาข้อมูลที่จัดเก็บไว้อย่างมีประสิทธิภาพนั้นครอบคลุมหัวข้อต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับวิทยาการคอมพิวเตอร์ เช่น การขุดค้นข้อมูล การดึงข้อมูลการสกัดข้อมูลและการเรียนรู้ของเครื่องหัวข้อวิจัยที่เกี่ยวข้อง ได้แก่:

การ แสดงโครงสร้างทางเคมี ในคอมพิวเตอร์ใช้รูปแบบเฉพาะ เช่นข้อกำหนดการป้อนข้อมูลโมเลกุลแบบง่าย (SMILES) ^{[ 13 ]}หรือภาษาการทำเครื่องหมายทางเคมีแบบXML ^{[ 14 ]} การแสดงเหล่านี้มักใช้สำหรับการจัดเก็บในฐานข้อมูลทางเคมี ขนาดใหญ่ ในขณะที่บางรูปแบบเหมาะสำหรับการแสดงภาพในสองหรือสามมิติ แต่บางรูปแบบก็เหมาะสำหรับการศึกษาปฏิสัมพันธ์ทางกายภาพ การสร้างแบบจำลอง และการศึกษาการจับคู่

ข้อมูลทางเคมีอาจเกี่ยวข้องกับโมเลกุลจริงหรือเสมือน ห้องสมุดสารประกอบเสมือนอาจถูกสร้างขึ้นในหลายวิธีเพื่อสำรวจพื้นที่ทางเคมีและตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับสารประกอบใหม่ที่มีคุณสมบัติที่ต้องการ ห้องสมุดสารประกอบเสมือน (ยา ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ ผลิตภัณฑ์สังเคราะห์ที่เน้นความหลากหลาย) เพิ่งถูกสร้างขึ้นโดยใช้อัลกอริทึม FOG (fragment optimized growth) ^{[ 15 ]} โดยทำโดยใช้เครื่องมือเคมีสารสนเทศเพื่อฝึกความน่าจะเป็นของการเปลี่ยนผ่านของห่วงโซ่มาร์คอฟบนกลุ่มสารประกอบที่แท้จริง จากนั้นใช้ห่วงโซ่มาร์คอฟเพื่อสร้างสารประกอบใหม่ที่คล้ายกับฐานข้อมูลการฝึกอบรม

ตรงกันข้ามกับการคัดกรองแบบความเร็วสูง (high-throughput screening)การคัดกรองเสมือนจริง (virtual screening) เกี่ยวข้องกับการคัดกรองสารประกอบในคลังข้อมูลจำลองทาง คอมพิวเตอร์ (in silico libraries) โดยใช้วิธีการต่างๆ เช่น การจับคู่ (docking ) เพื่อระบุสมาชิกที่มีแนวโน้มที่จะมีคุณสมบัติที่ต้องการ เช่นกิจกรรมทางชีวภาพต่อเป้าหมายที่กำหนด ในบางกรณี อาจใช้ เคมีเชิงผสม (combinatorial chemistry)ในการพัฒนาคลังข้อมูลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการค้นหาสารประกอบทางเคมี โดยทั่วไปแล้วจะทำการคัดกรอง คลังข้อมูลที่หลากหลายของโมเลกุลขนาดเล็กหรือ ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ

นี่คือการคำนวณ ค่า ความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างโครงสร้างและกิจกรรมและความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างโครงสร้างและคุณสมบัติซึ่งใช้ในการทำนายกิจกรรมของสารประกอบจากโครงสร้างของพวกมัน ในบริบทนี้ยังมีความสัมพันธ์อย่างมากกับเคมีเมตริกส์ ระบบผู้เชี่ยวชาญทางเคมีก็มีความเกี่ยวข้องเช่นกัน เนื่องจากระบบเหล่านี้แสดงถึงส่วนหนึ่งของความรู้ทางเคมีใน รูปแบบการจำลอง ในคอมพิวเตอร์มีแนวคิดใหม่เกี่ยวกับการวิเคราะห์คู่โมเลกุลที่ตรงกันหรือ MMPA ที่ขับเคลื่อนด้วยการทำนาย ซึ่งเชื่อมโยงกับแบบจำลอง QSAR เพื่อระบุจุดเปลี่ยนของกิจกรรม^{[ 16 ]}

• Engel, Thomas (2006). "ภาพรวมพื้นฐานของเคมีสารสนเทศ". J. Chem. Inf. Model . 46 (6): 2267– 2277. doi : 10.1021/ci600234z . PMID  17125169 .
• มาร์ติน, อีวอนน์ คอนนอลลี (2010). การออกแบบยาเชิงปริมาณ: บทนำเชิงวิพากษ์ (ฉบับที่ 2). โบคา ราตัน, ฟลอริดา: CRC Press–Taylor & Francis. ISBN 9781420070996.
• Leach, AR; Gillet, VJ (2003). บทนำสู่เคมีสารสนเทศ . เบอร์ลิน, เยอรมนี: Springer. ISBN 1402013477.
• กัสไทเกอร์ เจ.; เองเกล ที., สหพันธ์. (2547) เคมีสารสนเทศ: หนังสือเรียน . นิวยอร์ก รัฐนิวยอร์ก: ไวลีย์ไอเอสบีเอ็น 3527306811.
• Varnek, A.; Baskin, I. (2011). "เคมีสารสนเทศในฐานะสาขาวิชาเคมีเชิงทฤษฎี". สารสนเทศโมเลกุล . 30 (1): 20– 32. doi : 10.1002/minf.201000100 . PMID  27467875 . S2CID  21604072 .
• Bunin, BA; Siesel, B.; Morales, G.; Bajorath J. (2006). เคมีสารสนเทศ: ทฤษฎี การปฏิบัติ และผลิตภัณฑ์ . นิวยอร์ก, NY: Springer. ISBN 9781402050008.