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[综合交流] 求教溶解自由能和疏水作用之间的关系

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本帖最后由 a9471163 于 2021-12-31 21:55 编辑

各位老师,想请教一下
1、当分子大小相似时,溶解自由能的值越大则越疏水的说法正确吗,有文献是用这种方法讨论疏水性的,文献是10.1002/anie.201814640。文献中的论述如图
2、我在本论坛链接http://bbs.keinsci.com/thread-17779-1-1.html中看到一种说法,即疏水作用是熵效应,在溶解自由能的非极性部分里等效体现。那么是否可以理解成疏水作用跟溶解自由能的极性部分毫无联系?所以我们讨论疏水作用,是不是应该把溶解自由能的极性部分先剔除以后再讨论才是合适的,也就是表述成:分子溶解自由能的非极性部分的值越大则分子越疏水,但显然这种说法与文献10.1002/anie.201814640的讨论方法是不符的。

3、我用gmx mmpbsa脚本计算了复合物(两个有机小分子形成了复合物,图中com是单词complex的缩写,代表复合物, pro是代表小分子1,lig是代表小分子2)的溶解自由能的PB和SA部分,如图,图中是计算结果,图中的PB意为ΔPB=PBcom-PBpro-PBlig, SA意为ΔSA=SAcom-SApro-SAlig
我个人认为文献(如图2)提到的Gibbs energies of hydration就是对应我计算结果中的PBpro+SApro,这个理解没错吧

4、观察gmx mmpbsa计算结果发现,形成吸附后,ΔPB+ΔSA一直是正值,想请教:是否可以认为这个值越正,吸附体系中的疏水作用越强?(我觉得可以,我是这么理解的,分子A、B的溶剂化自由能都是负值,这代表它们进入水中后,跟水的相互作用是比较充分的;复合物的溶剂化自由能也是负值,说明复合物跟水的相互作用也是有的;但复合物-分子A-分子B的溶剂化自由能是正值,说明形成复合物后,复合物跟水的交互作用是比形成复合物之前削弱了的,这种削弱就是因为分子间的疏水相互作用,所以ΔPB+ΔSA越正疏水作用越强,不知道对不对,恳请大佬点拨)
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发表于 Post on 2021-12-31 22:45:09 | 只看该作者 Only view this author
3 mmpbsa方法算出来的不是溶剂化自由能,算溶剂化自由能的方法可以用炼金术法FEP或TI都行,或者量子化学的方法,搜sob老师博文

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发表于 Post on 2021-12-31 23:45:37 | 只看该作者 Only view this author
mmpbsa算出来的不是溶解自由能,是结合自由能。读一些正经的MM/PBSA方法的介绍便知
只不过MM/PBSA计算过程需要计算复合物和被结合物质的PBSA,因此物质的溶解自由能只不过是MM/PBSA计算过程的副产物。切勿以为MM/PBSA是专门用来算溶解自由能的。单独用PBSA算溶解自由能也用不着MM/PBSA方法。

疏水效应本身没有唯一的量化方式,可行的做法在我也在本论坛提过,用搜索框全文搜索可找到
在我来看(绝对的)疏水作用本身和溶解自由能的极性部分没有直接关系,正如同溶解自由能的非极性部分和极性部分没直接联系。只不过如果从现象上来说,在分子特征差不多的情况下,溶解自由能的极性部分越大,分子显得越亲水,而相对来说显得就越疏水。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-1-1 11:11:44 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2021-12-31 23:45
mmpbsa算出来的不是溶解自由能,是结合自由能。读一些正经的MM/PBSA方法的介绍便知
只不过MM/PBSA计算过程 ...

感谢社长和2楼回复的老师,祝您元旦快乐,我用mmpbsa计算所得的ΔG为正值,如图,其原因我在论坛查到帖子http://bbs.keinsci.com/thread-15810-1-2.html是可以解释的,即“在MMPBSA或MMGBSA中考虑熵并不能明显改善结合自由能的预测,反倒是由于数值求解精度问题,再加上误差抵消问题,有时结果更差”。想进一步请教一下,除了疏水作用外,还有哪些效应会引起吸附过程中的熵变



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发表于 Post on 2022-1-1 17:31:48 | 只看该作者 Only view this author
a9471163 发表于 2022-1-1 11:11
感谢社长和2楼回复的老师,祝您元旦快乐,我用mmpbsa计算所得的ΔG为正值,如图,其原因我在论坛查到帖子 ...

看gmx_mmpbsa(https://valdes-tresanco-ms.github.io/gmx_MMPBSA/)程序的原文https://doi.org/10.1021/acs.jctc.1c00645了解关于熵的考虑
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-1-1 18:06:33 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-1-1 17:31
看gmx_mmpbsa(https://valdes-tresanco-ms.github.io/gmx_MMPBSA/)程序的原文https://doi.org/10.1021/ ...

好的,谢谢社长,请问gaff和amber力场联用模拟有机物,支持用gmx mmpbsa么,官方这个说明没提gaff力场

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发表于 Post on 2022-1-1 23:54:35 | 只看该作者 Only view this author
a9471163 发表于 2022-1-1 18:06
好的,谢谢社长,请问gaff和amber力场联用模拟有机物,支持用gmx mmpbsa么,官方这个说明没提gaff力场

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发表于 Post on 2023-6-17 11:35:36 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2021-12-31 23:45
mmpbsa算出来的不是溶解自由能,是结合自由能。读一些正经的MM/PBSA方法的介绍便知
只不过MM/PBSA计算过程 ...

老师您好,我也是做小分子弱相互作用的,实验的结果是疏水是两个小分子相互结合的主要驱动力,我想咨询一下老师这里的疏水作用的大小可以量化吗,有什么可以借鉴的方法吗,也是和溶解自由能的非极性部分相关吗。

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发表于 Post on 2023-6-17 11:37:13 | 只看该作者 Only view this author
桂圆柿子 发表于 2023-6-17 11:35
老师您好,我也是做小分子弱相互作用的,实验的结果是疏水是两个小分子相互结合的主要驱动力,我想咨询一 ...

http://bbs.keinsci.com/thread-37951-1-1.html里我已经说过了
用MMGBSA、MMPBSA来算结合自由能,疏水作用也同样是和SMD等溶剂模型一样通过溶剂模型非极性部分(此时是GBSA和PBSA溶剂模型的“SA”)体现
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发表于 Post on 2023-6-17 12:16:16 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-6-17 11:37
http://bbs.keinsci.com/thread-37951-1-1.html里我已经说过了
用MMGBSA、MMPBSA来算结合自由能,疏水作 ...

好的,谢谢老师,我再研究研究。

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