新药的研究开发是一件耗资巨大而有效率很低的工作，然而疾病谱的增加以及人们生活质量的提高，使得社会对新药的需求存在很大的空间。为了提高新药创制的投入产出比，药物分子的构建应该建立在科学理性的基础上。药物化学家们必须利用所有的资源，在更短的时间内，发现更有效的先导化合物，以获得把它们推向市场的更多机会。在这种要求下，计算机辅助药物设计(CADD)和化学信息系统逐渐进入并被广泛应用于药物发现的研究过程。
化学信息系统应用于药物发现
- 构效关系研究
构效关系的研究及合理药物设计成为新药研制的关键。当受体结构了解较少时，药效团的获得是非常重要的。通过对小分子三维数据库〓的搜索分析，得到符合该药效团分布的化合物;再经过活性数据库的搜索，从已被证明具有生物活性的化合物的结构类似物来推测新的先导化合物潜在的活性，并可验证合理药物设计的结果;而当受体结构已知时，还可通过对小分子数据库的搜索，发现作用于该受体的潜在化合物。如美国Symyx公司的MDDR-3D, CMC-3D, ACD-SC及NCI-3D等小分子数据库可为化合物构效关系的研究提供必需的信息。
- 新化合物及合成路线的设计
不论是通过合理药物设计的新化合物，还是运用组合化学产生的结构多样性分子库，都要通过化学实验合成化合物实体，才能进一步评价化合物在生物体内的活性。而化合物合㊣ 成路线的选择直接关系到实验的成败与否，所以，选择物美价廉的合成原料及反应中间体、方便安全的合成条件及产物收率高的最佳反应路线，不仅可大大降低合成实验的成本，还可节约科研人员宝贵的时间。运用Symyx化学合成方法的数据库如化学反应信息库、合成方法参考文献库、最新合成方法学数据库、综合杂环化学数据库及有机合成数据库等，可快速、有效地设计新的化合物以及合理可行的合成途径。
- 组合化学
药物化学家的任务之一是设计合成新的活性化合物。药物分子设计是用理性的策略和科学的方法，构建具有预期药理作用的新化学实体。其策略是基于分子的多样性、互补性和相似性，贯穿于先导化合物的发现与优化过程中。而组合化学则是提供多样性分子结构最有效的途径，是当今新药研究必不可少的。组合化学整合了新型合成策略和高通量筛选技术，突破了传统的逐一合成和评价化合物的研究模式，通过可靠的化学反应系统平行合成，可快速产生具有分子多样性的化合物文库，从而可更有效地获得先导化合物，加快新药研制的步伐。Symyx已经研发了多种基于结构的数据库，对组合库的建立是非常有用的，如MDDR, CMC数据库，用于选择合适的库模板;化学反应信息库可用于液相合成设计;ACD库用于选择不同功能的构造单元和各种商用试剂;SPORE是用于在固相载体上进行合成所需信息的数据库，可提供固相合成的全面信息。
- 高通量虚拟筛选
先导化合物的发现在新药的研发中是非常重要的。传统的寻找先导化合物的方法是随机筛选，从中发现有苗头的化合物，再进入临床前研究。此法的命中率极低，平均随机筛选1~2万个化合物，方可能发现1~2个先导化合物。随着组合化学方法的应用，高通量筛选为化合物活性的评价提供了极大的方便，并改变了新药研究中“泛泛合成，普遍筛选”的状况，大大地◥提高新药研究的效率，并形成理论研究、药物设计、虚拟筛选、药物合成、药物作用机理研究相结合的途径，更有效地寻找新药。Symyx的化学信息数据库，不仅为虚拟筛选化合物的活性提供基础，如MDDR-3D, CMC-3D, ACD-SC, 还可用于化合物毒性及代谢的评价，如TOXICITY和METABOLITE数据库，为新药的研制提供全面的信息。
- 毒性预测
药物毒性的预测与其活性的评价是同样的重要。通过预测，可以节省大量时间、人力和物力。利用生物活性与结构之间的关系对化合物可能的毒性进行判断，是药物研发过程中的二次筛选。所以，在药物研发的早期阶段，尽可能地获取化合物的活性及毒性等信息，放弃毒性大的新化学实体，可有效的降低药物研发的费用，并增加新药的命中率。随着人们对早期不可预测性 (Failing early) 的重视，人们越来越需要在临床试验前全面了解先导化合物各种可能的性能参数。Symyx的毒性数据库覆盖了近30年来的研究成果，使药物研发者更好地了解化学结构与毒性之间的关系。此外，运用此数据库不仅可评价母体化合物的毒性，而且通过与代谢库的链接，还可预测代谢产物的毒性。
- 代谢分析
药物在生物体内的吸收、分布、化解和排泄(ADME)是其真正发挥药效的关键。任何一个环节的不妥，都将导致药物疗效的失败。从各种途径得到的先导化合物中选择合适的候选物，进行临床试验，是新药研发人员难以决策的事。若候选物选择不当，不仅浪费了财力，更主要的是延误了将产品推向市场的时机，而失去市场竞争的优势。Symyx的代谢数据库，首次将药物代谢信息以易于存取的形式提供给研究者，包括代谢转化、种类研究以及所涉及酶的数据等信息。运用Symyx代谢库，对化合物的代谢途径做出快速而准确的评估，在药物研发的早期阶段放弃代谢途径不当的化合物，有效降低药物研发的费用。
- 数据库管理
随着软、硬件技术的空前发展，以及竞争压力的不断提高，科学家们对信息管理工具的需求日益加大。一个好的决策离不开可靠的数据。而如今，人们关注的已不仅仅是如何做出正确的决策，而是如何将正确的决策付■诸于行动。通过专用的数据库、以及Symyx公司提供的商用数据库管理系统Isentris (ISIS的升级平台), 用户可进行存储、查寻，并显示化学结构、生物活性及相关信息，从而能够方便地检索和存取数据库中的数据信息;同时，它还提供相关的开发工具，帮助用户建立起自身的各〗类数据库，更加有效、便捷地管理和共享自身积累的数据信息。基于PC机的Isentris信息管理系统，根据实际工作需求，用户可选择单机运行的化学信息管理系统或基于局域网的客户机与服务器的多用户化学信息管理系统。
