PubChem Chemical Safety MCP Server

一个基于 Model Context Protocol (MCP) 的化学安全信息服务器，用于从化合物名称或 CID 自动获取毒理、GHS 安全分类、化学性质等信息。

功能特性

• 获取化合物基础属性信息（分子式、分子量、IUPAC名称等）
• 获取 GHS 安全分类信息（信号词、象形图、危害声明）
• 获取毒性实验数据（LD50、LC50等）
• 支持批量查询和缓存机制
• 基于 MCP 协议，可与 Claude Desktop 等 AI 客户端集成
• 支持代理访问，解决网络连接问题

技术栈

• 协议: Model Context Protocol (MCP)
• 语言: Python 3.10+
• 依赖管理: uv
• 数据源: PubChem REST API
• 缓存: 本地文件缓存
• HTTP客户端: aiohttp (支持代理和重试机制)

安装与运行

1. 安装依赖

uv sync

2. 运行 MCP 服务器

uv run python -m pubchem_mcp.mcp_server

3. 测试服务器

uv run verify_mcp.py

MCP 工具

服务器提供以下 3 个 MCP 工具：

1. get_compound_info

获取化合物基础信息

• 参数: name (化合物名称)
• 返回: CID、分子式、分子量、IUPAC名称、SMILES等
• 示例: get_compound_info("aspirin") 或 get_compound_info("阿司匹林")

2. get_safety_info

获取 GHS 安全分类信息

• 参数: cid (PubChem化合物ID)
• 返回: 信号词、GHS象形图、危害声明、预防措施等
• 示例: get_safety_info(2244) (阿司匹林的CID)

3. get_toxicity_data

获取毒性实验数据

• 参数: cid (PubChem化合物ID)
• 返回: 急性毒性、生态毒性、致癌性、生殖毒性等详细数据
• 示例: get_toxicity_data(2244) (阿司匹林的CID)

使用示例

Python 客户端示例

import asyncio
from mcp.client.stdio import stdio_client
from mcp import ClientSession, StdioServerParameters

async def main():
    server_params = StdioServerParameters(
        command='uv',
        args=['--directory', '/path/to/project', 'run', 'python', '-m', 'pubchem_mcp.mcp_server']
    )
    
    async with stdio_client(server_params) as (stdio, write):
        async with ClientSession(stdio, write) as session:
            await session.initialize()
            
            # 获取化合物信息
            result = await session.call_tool('get_compound_info', {
                'name': 'aspirin'
            })
            print(result.content[0].text)

asyncio.run(main())

Claude Desktop 中使用

在 Claude Desktop 中可以直接使用自然语言查询：

请查询阿司匹林的安全信息

获取咖啡因的毒性数据

调试工具

使用 MCP Inspector 进行调试：

npx -y @modelcontextprotocol/inspector uv run python -m pubchem_mcp.mcp_server

项目结构

pubchem_mcp/
├── mcp_server.py          # MCP 服务器主文件
├── services/
│   ├── pubchem_client.py  # PubChem API 客户端（支持代理和重试）
│   ├── cache_service.py   # 缓存服务
│   └── pubchem_service.py # PubChem 服务层
├── models/
│   └── schemas.py         # 数据模型定义
└── api/
    └── routes.py          # API 路由（可选）

tests/                     # 测试文件
manage_cache.py            # 缓存管理工具
verify_mcp.py             # MCP 验证工具
claude_desktop_config.json # Claude Desktop 配置示例

配置选项

• CACHE_DIR: 缓存目录路径（默认 .cache）
• PUBCHEM_RATE_LIMIT: API 请求限制（默认 5 req/s）
• https_proxy: HTTPS 代理设置
• http_proxy: HTTP 代理设置

缓存管理

服务器使用本地文件缓存来提高性能：

• 缓存位置: .cache/ 目录
• 缓存策略:
  • 化合物信息缓存2小时
  • 安全信息和毒性数据缓存1小时
  • 过期文件自动删除
• 缓存管理: 运行 uv run manage_cache.py 查看缓存统计

网络配置

代理设置

项目支持通过环境变量设置代理：

export https_proxy=http://127.0.0.1:10808
export http_proxy=http://127.0.0.1:10808

重试机制

• 自动重试503错误（服务器繁忙）
• 递增等待时间避免过于频繁的请求
• 最多重试3次

请求头优化

• 使用完整的浏览器User-Agent
• 添加必要的HTTP请求头（Accept、Referer等）
• 支持gzip压缩

测试化合物

以下化合物已测试可用：

• aspirin (阿司匹林) - CID: 2244
• caffeine (咖啡因) - CID: 2519
• water (水) - CID: 962
• ethanol (乙醇) - CID: 702
• benzene (苯) - CID: 241

故障排除

常见问题

1. 503 错误: 服务器繁忙，会自动重试
2. 网络连接失败: 检查代理设置是否正确
3. 化合物未找到: 尝试使用英文名称或化学式

日志查看

服务器会输出详细的日志信息，包括：

• 请求状态
• 重试信息
• 错误详情

开发

运行测试

uv run pytest tests/

代码格式化

uv run black .
uv run isort .

类型检查

uv run mypy pubchem_mcp/

许可证

MIT License

贡献

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