计算化学公社

标题: 求助：研究液液相分离现象应该如何搭建模型 [打印本页]

作者
Author: WuQs 时间: 2023-4-27 16:27
标题: 求助：研究液液相分离现象应该如何搭建模型
在蛋白质或者小分子物质结晶的过程中，会出现一种液液分离现象，其中的物质会不均匀的分配到两相中，比如在谷氨酸-赖氨酸盐的结晶过程中，快速降低谷氨酸盐赖氨酸盐的高浓度水溶液温度，或往其中泵入乙醇就会出现两种液相，其中高密度相类似于油滴；双水相也是一种液液分离的现象；想问一下，做这种研究需要如何搭建模型，目前看到的都是单纯的将溶质溶剂加到一起做动力学。想请教下研究这种特殊现象有没有什么模型搭建思路，或者研究这种现象的思路，最好是使用GROMACS可以完成的。非常感谢。

作者
Author: Entropy.S.I 时间: 2023-4-27 16:44
建议搭建界面模型，专门模拟界面

作者
Author: naoki 时间: 2023-4-27 16:46
由于二元溶液本来是混溶的，那么确实应该如你所说的“将溶质溶剂加到一起做动力学”，可以模拟退火降温，也可以把乙醇放在模拟盒子另一侧，让它和水溶液自发混溶来模拟相分离，这些GROMACS都可以完成，没啥特殊的。
结晶过程就比较玄学了，可能比较依赖恰当的力场参数和退火设置。

作者
Author: WuQs 时间: 2023-4-27 18:48

naoki 发表于 2023-4-27 16:46
由于二元溶液本来是混溶的，那么确实应该如你所说的“将溶质溶剂加到一起做动力学”，可以模拟退火降温，也 ...

谢谢大佬，问题就是混溶一起的话，除了能看到溶质分子聚集成团簇，乙醇分散在外壳层，看不到其余的行为，而这些行为又是很显而易见的

，想观察到一些细致的行为就不能够了。

作者
Author: WuQs 时间: 2023-4-28 00:00

Entropy.S.I 发表于 2023-4-27 16:44
建议搭建界面模型，专门模拟界面

那这个界面要怎么搭呢，能不能详细指导一下，因为他其实界面不像两个不溶的液体一样区分的那么明显；啊，我水平有限实在是描述不出，我上个图吧

作者
Author: nusiew 时间: 2023-4-28 10:58
本帖最后由 nusiew 于 2023-4-28 11:03 编辑

分相涉及到大尺度的结构转变，这种使用常规的分子动力学模拟可能效果不佳，可以试试元动力学或其他增强采样方法。

作者
Author: WuQs 时间: 2023-4-28 22:28

nusiew 发表于 2023-4-28 10:58
分相涉及到大尺度的结构转变，这种使用常规的分子动力学模拟可能效果不佳，可以试试元动力学或其他增强采样 ...

非常感谢，但是我花了大量时间学习MS和GROMACS，不太了解元动力学；我简单的了解了下，发现CP2K可以做元动力学，但是我比较担心我的时间来不及，您手头有什么好文献，好资源帮助我了解一下，如果入门没那么难，我可以快速尝试下；再次感谢。

作者
Author: Entropy.S.I 时间: 2023-4-28 22:44

WuQs 发表于 2023-4-28 22:28
非常感谢，但是我花了大量时间学习MS和GROMACS，不太了解元动力学；我简单的了解了下，发现CP2K可以做元 ...

MtD是一类MD增强采样方法，并非只有CP2K才能做，而且CP2K是AIMD软件，根本不适合你的体系。

GMX等主流经典MD软件外挂PLUMED就能做MtD。

应该先全面、系统认识一下MD，不能去百度或者ChatGPT上瞎问。

作者
Author: Entropy.S.I 时间: 2023-4-28 23:00

WuQs 发表于 2023-4-28 00:00
那这个界面要怎么搭呢，能不能详细指导一下，因为他其实界面不像两个不溶的液体一样区分的那么明显；啊， ...

实验中液液分离后形成的液珠，尺度远大于MD可以考察的范围（nm级）。如果视角缩小到nm尺度，看到的就是一小片界面，所以应该模拟界面。
具体到盒子怎么搭，就是一边放水/低浓度相，一边放有机/高浓度相。而溶质怎么分配，就需要你自己琢磨了。

作者
Author: WuQs 时间: 2023-5-1 19:48
本帖最后由 WuQs 于 2023-5-1 19:54 编辑

Entropy.S.I 发表于 2023-4-28 23:00
实验中液液分离后形成的液珠，尺度远大于MD可以考察的范围（nm级）。如果视角缩小到nm尺度，看到的就是一 ...

非常感谢，我去系统的查一下。但是我有个问题哈，针对您提到溶质的分配问题，这个不会自己分配吗，因为我现在将溶质溶剂放到一起，虽然说肉眼看不出分相，但是其实仔细考察一下，是可以说明分相了的；所以MtD是不能模拟出两相的分配比例吗

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