Молекулярно-динамическое моделирование комплексов

Молекулярно-динамическое
моделирование комплексов
полимер-краситель.
Выполнила: Крашенская Е.С.
Научный руководитель: проф. Багатурьянц А.А.
Научный консультант : к.х.н. Тихомиров В.А.
Актуальность расчетов
Задача исследований хемосенсоров- исследование
интенсивности спектра и селективности
индикатора, предсказание этих характеристик в
зависимости от локального окружения индикатора
в рецепторном центре.
МД модель позволяет:
 рассчитать свойства рецепторного центра
 изменение спектра индикатора при его
взаимодействии с аналитом
 смещение спектра индикатора в матрице без
аналита
 оценить доступность индикатора аналиту
Клубки полиметилметакрилата
• 200 мономеров
• 500 мономеров
• 1000 мономеров
Параметры моделирования:
Силовое полеOPLS-AA
температура 298 K, 500 K
длинные траектории (50 нс)
ПММА 200
ПММА 500
ПММА 1000
Пленка ПММА
На основе 500-мономерного олигомера ПММА.
Параметры моделирования:
периодические граничные условия
силовое поле OPLS-AA
NVT-, NPT- ансамбль
температура 298 K , 500 К
размер ячейки последовательно уменьшался, после чего
проводилась термализация полученной системы посредством
прохождения коротких траекторий (20 пс).
плотность системы совпала с экспериментальной (1.19 г/см3)
ПММА 50х10
4.995x 4.995 x 2.8 нм
Комплексы:
• НК+ПС
• ДТАДМА+ПС
• НК+ПММА
Параметры моделирования:
Силовое полеOPLS-AA
NVT ансамбль
температура 298 K
длинные траектории (30- 60нс)
Красители
N
O
O
N
N
ДТАДМА
Нильский Красный
ПС_a200_ДТАДМА
1
2
ПС_a200_ДТАДМА (1)
Доступность активных центров
красителя для аналита
ПС_a200_ДТАДМА (2)
ПС_a200_НК
2
1
ПС_a200_НК (1)
ПС_a200_НК (2)
ПС_a500_ДТАДМА
2
1
ПС_a500_ДТАДМА (1)
ПС_a500_ДТАДМА (2)
ПММА_a200_НК
Характерные значения энергий
взаимодействия( кДж /моль)
ВдВ
Кулон
Полная
ДТАДМА на ПС a_500
-128.7
-12.5
-131.2
ДТАДМА на ПС a_500
-118.7
-8.8
-127.5
ДТАДМА на ПС а_200
-160.3
-8.2
-168.5
Расчет потенциала средней силы.
ПС_а200_ДТАДМА
Метод umbrella sampling.
-Путь реакции разбивается на отдельные участки.
-Для каждого участка проводится отдельный МД
расчет. При этом к системе добавляется
искажающий гармонический потенциал. На выходе
получаем набор значений координат реакции. На их
основе строится функция распределения.
-Строится профиль потенциала средней силы,
аналитически учитывается вклад гармонической
поправки.