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标题: 按照文献在gromacs自带的amber力场里面，添加离子参数与自带离子参数的对比问题 [打印本页]

作者
Author: 牧生 时间: 2022-5-28 10:39
标题: 按照文献在gromacs自带的amber力场里面，添加离子参数与自带离子参数的对比问题
本帖最后由牧生于 2022-5-28 11:42 编辑

1、一直都觉得gromacs里面的amber力场自带的离子种类太少，只有非常常见的Na，CL等。很多文献报道了各种离子的LJ参数，比如铜，铁等。现在想尝试把文献中的参数添加到amber力场里面去。

2、以J. Chem. Inf. Model. 2021, 61, 2, 869-880. 中报道的钠离子参数为例，
(, 下载次数 Times of downloads: 65)

3、按照公式sigma = r0 * 2^(-1/6)，计算得到sigma = 0.1*1.475 * 2^(-1/6)=0.1314

计算epsilon=4.188*0.03171494=0.1328

4、从而在ffnonbonded.itp里面加上一行
Na+ 11 22.9898 0.0000 A 0.1314 0.1328
（如果是别的种类的离子参数，如FE2+，就在ions里面也加上FE的信息）

5、但是自带的钠离子参数是这样的
Na 11 22.99 0.0000 A 2.43928e-01 3.65846e-02

问题1：我这样的计算有没有错误？
问题2：以文献中计算得到的，和自带的这两行参数的sigma和epsilon差异还是挺大的，那么，哪个参数会更好一些呢？？
问题3：文献中针对opc3和opc的参数，其实差异也挺小。那么，如果我模拟NaCl溶液在0℃下的情况，且用TIP4PICE水模型，那么opc下的金属离子参数应该也是可以的吗？

作者
Author: Entropy.S.I 时间: 2022-5-28 23:14
本帖最后由 Entropy.S.I 于 2022-5-28 23:16 编辑

你理解错了Rmin/2的意思
另外，你截的这张图是L-J 12-6-4参数，和AMBER不兼容，要用L-J 12-6参数

作者
Author: HZW 时间: 2022-5-29 10:43

Entropy.S.I 发表于 2022-5-28 23:14
你理解错了Rmin/2的意思
另外，你截的这张图是L-J 12-6-4参数，和AMBER不兼容，要用L-J 12-6参数

确实目前gmx还不支持Li and Merz他们开发的12-6-4势，之前有个坛友回复我的好像Li Pengfei老师他们开发的L-J的12-6-4非键模型，测试是用的openMM跑的模拟。

作者
Author: 牧生 时间: 2022-5-29 16:04
本帖最后由牧生于 2022-5-29 19:34 编辑

Entropy.S.I 发表于 2022-5-28 23:14
你理解错了Rmin/2的意思
另外，你截的这张图是L-J 12-6-4参数，和AMBER不兼容，要用L-J 12-6参数

非常感谢。本懒虫去看了文献了，现在懂了。 (, 下载次数 Times of downloads: 51)
比如文献中J. Chem. Theory Comput. 2021, 17, 2342-2354给出了参数，那么，Rmin/2 的2倍才是r0，即应该r0=2*(Rmin/2), 且文献提及HFE的误差最小

(, 下载次数 Times of downloads: 42)

所以，如果针对tip3p模型水，应该用这个
sigma = 0.1*1.475*2 *( 2^(-1/6))=0.2628
epsilon= 0.03171494*4.188=0.1328
尽管我现在知道了12-6-4的参数应该同时都使用，所以它现在不兼容amber力场，但感觉12-6-4中的前两个参数和12-6的参数差异其实不是很大，比如K+的差异只有2.3%.
有一个疑问，这个数值与自带的钠离子参数差异挺大，特别是epsilon差异很大。
特别明显的是是，CL-的参数计算得到的值与自带的参数差异更是大
sigma = 0.1*2.252*2 *( 2^(-1/6))=0.4012
epsilon= 0.60293097*4.188=2.525

那么，是不是意味着自带参数不是很合理？

作者
Author: Entropy.S.I 时间: 2022-5-29 19:33
本帖最后由 Entropy.S.I 于 2022-5-29 19:34 编辑

1 kcal = 4.184 kJ，不是4.188

有与AMBER力场直接、完全兼容且专门优化的L-J 12-6参数，为何还去纠结用12-6-4？

AMBER力场推荐配OPC3或OPC水模型。

Merz团队拟合了很多离子的参数，直接找Merz近两年的文章就行了，把其中参数摘下来做成ffnonbonded.itp是几分钟的事。末尾附上我自己用到的部分。

涉及自由能计算一律用HFE，其余模拟若所需分析的性质与自由能有密切联系（例如各种界面体系），也推荐HFE。IOD参数模拟IOD本身都有比较明显的误差，模拟HFE更不理想。早年的CM参数则更加鸡肋。12-6-4参数就是为解决“HFE和IOD精度不可兼得”问题而开发的，只不过与AMBER力场不兼容。

作者
Author: HZW 时间: 2022-5-31 10:21
Li Pengfei老师他们开发的12-6-4非键模型对于单离子添加时C4项的值不会有问题，但是对于阳离子和阴离子都添加C4项时有些值为0；之前我发邮件问了他们，至今还没回我。官方的教程只有建模单离子的，没有考虑阴阳离子同时的情况（https://ambermd.org/tutorials/advanced/tutorial20/12_6_4.php）

作者
Author: fhh2626 时间: 2022-12-11 10:40

Entropy.S.I 发表于 2022-5-29 19:33
1 kcal = 4.184 kJ，不是4.188

有与AMBER力场直接、完全兼容且专门优化的L-J 12-6参数，为何还去纠结用1 ...

说起来后面有人发现其实HFE,IOD,CN其实是可以兼得的...

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jcim.1c00580
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jpcb.1c09103

作者
Author: longwenjun 时间: 2022-12-27 11:08

Entropy.S.I 发表于 2022-5-29 19:33
1 kcal = 4.184 kJ，不是4.188

有与AMBER力场直接、完全兼容且专门优化的L-J 12-6参数，为何还去纠结用1 ...

请问大佬要怎么从文献中找这个力场参数啊？参考了大佬的说法，我需要Cr3+和Zr4+的金属离子力场，我去找了merz近两年的文献，发现这篇文章和楼主提供的文献类似，但是并没有在文献中看到相关的力场参数，我是小白，可能不太清楚这个力场参数具体是什么，求指教，谢谢，附文献链接：http://182.150.59.104:8888/https ... rticles/PMC8173366/ DOI：10.1021/acs.jctc.0c01320
标题：Parametrization of Trivalent and Tetravalent Metal Ions for the OPC3, OPC, TIP3P-FB, and TIP4P-FB Water Models

作者
Author: 牧生 时间: 2022-12-27 12:34

longwenjun 发表于 2022-12-27 11:08
请问大佬要怎么从文献中找这个力场参数啊？参考了大佬的说法，我需要Cr3+和Zr4+的金属离子力场，我去找了 ...

计算方法在第四楼

作者
Author: longwenjun 时间: 2022-12-27 15:38

牧生发表于 2022-12-27 12:34
计算方法在第四楼

非常感谢回复，请问大佬，我的体系是蛋白质分别和Cr3+和Zr4+配位，1.我看文献中给出了一个HEF集和一个IOD集的参数，用哪一个来做计算合适呢？2.这个计算的参数可以用用来作金属离子和蛋白质配位后（共价交联）的力场参数吗？3.共价交联后，金属离子价态还是按照原本的价态，还是实际交联显示的价态？

作者
Author: nianbin 时间: 2023-2-16 15:06

牧生发表于 2022-12-27 12:34
计算方法在第四楼

请问下如何转化为OPLS力场呢

作者
Author: nianbin 时间: 2023-2-19 10:44

Entropy.S.I 发表于 2022-5-29 19:33
1 kcal = 4.184 kJ，不是4.188

有与AMBER力场直接、完全兼容且专门优化的L-J 12-6参数，为何还去纠结用1 ...

请问你有Al3+的参数吗

作者
Author: 牧生 时间: 2023-2-19 14:14

nianbin 发表于 2023-2-19 10:44
请问你有Al3+的参数吗

J. Chem. Theory Comput. 2021, 17, 2342−2354

作者
Author: zict 时间: 2023-4-11 01:17
请问有Au3+的参数吗？非常感谢！！！

作者
Author: zict 时间: 2023-4-11 01:18

请问有Au3+的参数吗？非常感谢！！！

作者
Author: zict 时间: 2023-4-11 01:19

Entropy.S.I 发表于 2022-5-29 19:33
1 kcal = 4.184 kJ，不是4.188

有与AMBER力场直接、完全兼容且专门优化的L-J 12-6参数，为何还去纠结用1 ...

请问有Au3+的参数吗？谢谢！

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2023-4-11 09:17
游离的Au3+能在水里么

作者
Author: 牧生 时间: 2023-4-30 16:41
本帖最后由牧生于 2023-4-30 16:59 编辑

fhh2626 发表于 2022-12-11 10:40
说起来后面有人发现其实HFE,IOD,CN其实是可以兼得的...

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jcim.1 ...

看了下Haiyang Zhang的论文，他们对1价，2价，3价的离子都给出了参数。但他们的论文中，对所有键进行了约束，这样得到的结果到底对吗？
(, 下载次数 Times of downloads: 40)

且Haiyang Zhang和Merz的金属离子参数差距太大，到底我该信谁的
(, 下载次数 Times of downloads: 39) (, 下载次数 Times of downloads: 37)

作者
Author: Entropy.S.I 时间: 2023-4-30 17:35
本帖最后由 Entropy.S.I 于 2023-4-30 17:48 编辑

牧生发表于 2023-4-30 16:41
看了下Haiyang Zhang的论文，他们对1价，2价，3价的离子都给出了参数。但他们的论文中，对所有键进行了约 ...

体系里面只有水分子的H-O这一种共价键，而水分子已经用SETTLE约束了，没有其他的键了，不知道写这句是啥意思。

作者
Author: fhh2626 时间: 2023-5-1 10:53

牧生发表于 2023-4-30 16:41
看了下Haiyang Zhang的论文，他们对1价，2价，3价的离子都给出了参数。但他们的论文中，对所有键进行了约 ...

里面只有水的话应该没事

作者
Author: 牧生 时间: 2023-5-1 14:02
本帖最后由牧生于 2023-5-1 14:32 编辑

fhh2626 发表于 2023-5-1 10:53
里面只有水的话应该没事

我的意思是，merz和zhang的论文里面，相同离子，参数相差却那么大，我该怎么处理，如果模拟水溶液中的金属盐，我该信谁的。

作者
Author: fhh2626 时间: 2023-5-1 17:20

牧生发表于 2023-5-1 14:02
我的意思是，merz和zhang的论文里面，相同离子，参数相差却那么大，我该怎么处理，如果模拟水溶液中的金 ...

参数相差大很正常，不只有一组LJ参数会得到目标热力学值

如果你读了这几篇论文就明白他们是怎么选择自己那套参数的

作者
Author: 姑妈鱼丝 时间: 2023-5-21 15:43
您好有三价铁离子的参数吗

作者
Author: 姑妈鱼丝 时间: 2023-5-21 16:04
想问问老师在离子液体中（没有水）加金属离子也能用这个参数吗

作者
Author: 牧生 时间: 2023-5-22 06:52

姑妈鱼丝发表于 2023-5-21 16:04
想问问老师在离子液体中（没有水）加金属离子也能用这个参数吗

按理说，这些参数都是用水做溶剂情况下算出来的，只适用于水溶液，大概率不适用于非水溶剂的体系。

作者
Author: 姑妈鱼丝 时间: 2023-5-22 15:08

牧生发表于 2023-5-22 06:52
按理说，这些参数都是用水做溶剂情况下算出来的，只适用于水溶液，大概率不适用于非水溶剂的体系。

谢谢老师的回复

我再好好看看我得体系

作者
Author: 姑妈鱼丝 时间: 2023-6-20 11:21

牧生发表于 2023-5-22 06:52
按理说，这些参数都是用水做溶剂情况下算出来的，只适用于水溶液，大概率不适用于非水溶剂的体系。

您好老师问一个耽误您时间的问题就是我介绍参数来源的时候该怎么引用呢

作者
Author: wade9587 时间: 2024-2-29 15:04

牧生发表于 2022-12-27 12:34
计算方法在第四楼

请问有Zn2+的参数嘛？

作者
Author: shadowcrystal 时间: 2024-8-28 14:21
本帖最后由 shadowcrystal 于 2024-8-28 14:25 编辑

牧生发表于 2022-5-29 16:04
非常感谢。本懒虫去看了文献了，现在懂了。
比如文献中J. Chem. Theory Comput. 2021, 17, 2342-2354给 ...

嘶，文献貌似与配图不符，我搜出来是https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jctc.0c01320，里面是三价和四价离子的参数。图里都是一价离子，应该是这篇Systematic Parameterization of Monovalent Ions Employing the Nonbonded Model | Journal of Chemical Theory and Computation (acs.org)

作者
Author: shadowcrystal 时间: 2024-8-28 15:08
本帖最后由 shadowcrystal 于 2024-8-28 15:14 编辑

回复错了，已删除zsbd

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