SYNTHIA

SYNTHIA™ 逆合成软件（前身为 Chematica）是由有机化学家与计算机科学家历经 21 年开发的 SaaS 云端平台，运用超过 110,000 条基于已验证化学转化的专家编码规则，结合混合式搜索策略（专家规则 + 机器学习 + 量子化学），能够快速扫描数百种合成途径，为有机化学家设计从 12,000,000+ 商用起始原料到复杂目标分子的最佳路线。SYNTHIA™ 提供无偏见、客观的电脑辅助方法，直接链接市售起始原料与价格信息，并可与 AIDDISON™ AI 药物发现平台集成，实现从分子设计到合成规划的一站式工作流程。

逆合成搜索可视化

逆合成搜索过程中产生的反应网络。左侧为搜索早期（15 次迭代，约 20 秒，456 个节点），右侧为搜索后期（123 次迭代，<2 分钟，5300 个节点）

从合成网络中选择低成本且化学多样化路径的各阶段 — 自下而上成本计算与多样性确保

内核功能

逆合成路线搜索

自动化与人工逆合成分析两种模式。探索 50+ 条合成路径，每个步骤附有反应条件和参考文献，通过交互式白板与同事共同设计合成方案

多目标分析 — Shared Path Library

同时为最多 20 个目标分子规划合成路径，找出化合物之间的共同路径，优化共享中间体的使用

多样性文库（Diversity Library）

从内核结构创建最多 384 个多样性类似物，通过选择要替换的起始原料来创建多样性点，评估哪些类似物可从给定路径轻松获取

绿色化学

构建块标示持久性信息，可自订搜索参数避免有害试剂，依据 EPA 更安全化学成分标签寻找更绿色的替代方案

自动化合成集成

与 Synple 自动化合成器集成，将逆合成路线设计与实际自动化化学反应串接，实现 24/7 无人值守的合成流程

与 AIDDISON 集成

最佳分子设计可从 AIDDISON AI 药物发现平台直接发送至 SYNTHIA，评估可合成性并找出所需试剂，桥接虚拟设计与实际制造

简化路线设计

快速扫描数百种合成途径，自动筛选并呈现最佳选项，大幅简化复杂分子的路线规划流程

节省时间、降低成本

探索最具成本效益的合成路径，减少实验试错次数，加速从设计到实验室验证的整体流程

满足项目需求

自订搜索参数以符合特定项目要求，包括排除特定试剂、限制反应步骤数、指定起始原料等条件

产生新想法与智能财产

探索独特且创新的合成路径，发现传统方法难以发现的新颖路线，为研发团队开拓全新的智能财产空间

快速创建购物清单

自动产生市售合成起始材料清单，直接链接至 12,000,000+ 种商业可得化合物，快速进入采购与实验阶段

合成路线范例

三芳基胺（triarylamine）的多条低成本且化学多样化合成路线，包括 Buchwald-Hartwig 胺化、Suzuki 偶联等关键反应

Bayer Clofedanol（克洛非达醇）的多条合成路线 — 从超过 12,000 个节点的解空间中快速筛选低成本方案

Amgen AMG641 钙感受器调节剂的合成路线 — 结构更复杂的药物分子案例

产品版本比较

功能	Enterprise	Lab	API
逆合成搜索	支持	支持	支持
自动化分析	支持	支持	支持
人工分析	支持	支持	--
Shared Path Library	支持	--	--
Diversity Library	支持	--	--
绿色化学	支持	支持	--
自动化合成集成	支持	--	--
Full Retro API	--	--	支持
SAS API	--	--	支持
适用对象	企业、药厂	学术、非营利	开发者、集成

技术规格

项目	规格
平台类型	SaaS（软件即服务）
部署方式	云端 Web 平台
反应规则数	110,000+ 条手动编码规则
商用起始原料	12,000,000+ 种化合物
多样性文库上限	384 个类似物
多目标分析上限	20 个目标分子
输出路径数	50+ 条合成路径
算法类型	混合式（专家规则 + 机器学习 + 量子化学）
开发历程	21 年（前身为 Chematica）
发布者	Merck KGaA, Darmstadt, Germany

应用领域

制药业

加速药物候选分子的合成路线设计，从先导化合物鉴定到临床前制程优化。

生物技术

Standigm 使用 SYNTHIA 加速药物设计，首轮新分子生成时间从 6 个月缩短至约 2 个月。

精细化学品

优化商业化分子的合成路线，降低生产成本。

农药化学

优化反应步骤、减少有害试剂、提高产率，实现经济且永续的生产策略。

学术界

SYNTHIA Lab 专为学术机构与非营利研究团队设计，用于教学与研究中的逆合成规划。

委托研究机构（CRO）

为委托合成项目快速评估合成可行性与成本。

验证成果

案例	结果	来源
8 个目标分子全合成验证	8/8 成功合成，多数路线优于已发表方法	Chem, 2018
Standigm 韩国 AI 生技	计算化学家审核分子数增加 40%；可合成分子比例提高 16%	Chemistry World Webinar
JW Pharmaceutical	化合物制备成本降低约 60%	Korea Biomed
IM-204 螺旋酶-引子酶抑制剂	总产率 8%→35%；构建块成本降低 300 倍	JACS Au, 2024
COVID-19 抗病毒药物供应链	为 12 种药物找到并验证替代合成路线	Nature Communications, 2021