MOPAC & GAMESS, химическое моделировани Опции

[zveroboy82]

Собственно вопрос, кто сталкивался с задачей расчета площади поверхности молекулы?
Как я понимаю в пакете ChemBioOffice есть пакеты для мат. моделирования GAMESS и MOPAC. В них и можно получать расчетные характеристики молекул. Вот только понятных мануалов как то к ним немного. А параметров, при расчетах, надо очень много задавать.
Может кто моделировал? Подскажите где можно найти описание.

[Katauri]

Собственно глобальной задачей в данном случае является установление состава смеси. Масс высокого разрешения не помог, так как он выдает моль-пик только для мономера. Поэтому для определения состава используем SAXS. Соостветственно в спектре проявились пички, и фурье анализом я определил, что каждый пик это триплет.

Соответственно сейчас стоит задача получить (расчетно) топологические характеристики всех молекул, и затем исходя из этих характеристик теоретически смоделировать спектры рассеяния и наложить их на реальные.

Мне кажется, что даже если при оптимизации геометрии в вакууме (или однородной среде) стабильной окажется такая "расправленная" циклическая структура, в водных растворах из-за сольватации молекулами воды положительных групп пиридина и разрушения структуры воды при контакте с гидрофобными хвостами последние будут стремиться к самоорганизации как в аналогичных мицеллярных растворах. Посчитать квантово-химически такие системы с молекулами воды будет достаточно трудоемко.

Речь реально идет об оптимизации геометрии? Без воды MOPAC это должен взять - если ему скормить близкие к правильным геометрии. С водой рассчитается гидролиз, поэтому нужно использовать методы, гарантирующие стабильность молграфа. Я бы посоветовал использовать метод, разработанный в научной группе, в которой я работаю, - метод SLG/SCF, реализующий приближение групповых функций (последнюю статью на эту тему приложил). Точность у этого метода сравнима или лучше, чем у MOPAC`а, а масштабируемость полилинейна. На аналогичных соединениях его тестировали.

В принципе конечно хочется малой кровью, однако нужны точные величины, и доказательная база тоже нужна, чтобы показать откуда это было взято.

Я вижу проблему в том, что результаты расчетов нельзя будет сравнить с экспериментом: расчет даст геометрические радиусы молекул, а не гидродинамические. Какие еще экспериментальные данные о смеси доступны?

Еще такой вопрос. Я сам экспериментом не занимаюсь и о методе SAXS знаю не так уж много. Он вроде бы дает площадь молекулы, а не гидродинамический радиус непосредственно, так? И может быть те гидродинамические радиусы, которые у вас есть, получаются просто из предположения о сферической форме поверхности молекулы?

Прикрепленные файлы

 SLG_SCF_Mult.pdf ( 843.32 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1150

 

[zveroboy82]

Речь реально идет об оптимизации геометрии? Без воды MOPAC это должен взять - если ему скормить близкие к правильным геометрии. С водой рассчитается гидролиз, поэтому нужно использовать методы, гарантирующие стабильность молграфа. Я бы посоветовал использовать метод, разработанный в научной группе, в которой я работаю, - метод SLG/SCF, реализующий приближение групповых функций (последнюю статью на эту тему приложил). Точность у этого метода сравнима или лучше, чем у MOPAC`а, а масштабируемость полилинейна. На аналогичных соединениях его тестировали.

Собственно, речь идет о получении геометрических характеристик. В целом, известно, что тример и пентамер, в воде имеют форму сплюснутого бублика. Это я посчитал MOPAC'ом минимизацию энергии молекулы, без учета гидратации. Минимизировать энергию тетрамера, кстати пока не удалось, почему-то рисует разные конформации. Но! я не учитывал возможность появления ассоциатов в водных р-рах. Alexa намекнул мне на это.
Поэтому по всей видимости надо бы рассчитать минимизацию энергии не в воде а в DMSO в MOPAC вроде есть такое. И снимать SAXS так же надо будет перерастворить вещества в DMSO, и затем пытаться что то сравнивать.

У меня на данном этапе проблема заключается, в том, что я не могу рассчитать по данным SAXS Rg и форму. Слишком высокий фон. Поэтому и пытаюсь сначала смоделировать, а затем на основе модельных данных расшифровывать спектры. Ну и плюс к этому я не знаю состав смеси (соотношение димера, тримера и тд.), это тоже осложняет ситуацию.

Я вижу проблему в том, что результаты расчетов нельзя будет сравнить с экспериментом: расчет даст геометрические радиусы молекул, а не гидродинамические. Какие еще экспериментальные данные о смеси доступны?

Геометрический радиус связан с гидродинамическим (в случае сферической геомертии):
R𝑔 ^ 2 = (3 R^2)⁄5

А кроме Масс высокого разрешения и SAXS больше ничего нет.

Еще такой вопрос. Я сам экспериментом не занимаюсь и о методе SAXS знаю не так уж много. Он вроде бы дает площадь молекулы, а не гидродинамический радиус непосредственно, так? И может быть те гидродинамические радиусы, которые у вас есть, получаются просто из предположения о сферической форме поверхности молекулы?

SAXS выдает распределение по гидродинамическому радиусу частиц в растворе, так же можно уточнить форму частицы если статистика позволит. Однако для восстановления формы необходимо получить такой спектр, что бы было видно несколько рефлексов. если их интенсивность мала и они "тонут" шумах то процедура восстановления не получится.