2. Создание сольватированной структуры

HYPERCHEM позволяет Вам разместить молекулярную систему в периодический блок из молекул воды, чтобы моделировать поведение в водном растворе, как в биологической системе.

Для того, чтобы учесть эффекты сольватации, поместим созданную молекулу в ящик с водой. Для этого удалите все обозначения с экрана, используя команду Labels. Выберите Periodic Box в меню Setup, чтобы открыть ячейку диалога Periodic Box Options.

Установка периодических граничных условий:

1. Определение размера Periodic Box

Имеются несколько способов, чтобы определить размер периодическия блока. Размеры блока, по крайней мере, должны быть в два раза больше, чем размер растворенного вещества, чтобы избежать взаимодействия растворенного вещество - растворенное вещество, при использовании скрытых отсечек. Рекомендуется, чтобы куб воды был образован из равностороннего квадрата со сторонами по 18.70136Å. Размеры, превышающие число 18.70136Å, плохо минимизируют начальные столкновения.

Определим размер ячейки 12.0 10.0 12.0 Ангстрём, как показано на рис., затем нажмите OK.

Данная операция размещает молекулу в центр ячейки, окруженной 40 молекулами воды.

Отредактируйте сольватированную систему, для этого выберите Rendering в меню Display. Пометить Perspective на закладке Vector and Line Options, на закладке Rendering Мethod ‑Sticks, и затем нажмите OK. В меню Select установите уровень выделения Molecules. Щелкните мышью по молекуле аланина.

4. Выбрать связь или атом молекулы аланина, и вращать целую систему, чтобы напоминала это:

Опции Cutoffs и Dielectric Options

Если Вы используете периодические граничные условия, то в окне Force Field Options нужно сделать следующие установки.

Если Вы выбираете Periodic box, HYPERCHEM автоматически изменяет выбор для отсечек на Inner и выбор Outer, которые являются максимальными к соответствующей сольватированной системе, с периодическими граничными условиям. Отсечка Outer установлена на половину самого маленького размера ячейки, а отсечка Inner установлена на 4Å меньше, чтобы гарантировать, что не имеется никакого прерывания в потенциальной поверхности.

Теперь посмотрите на выбор для Dielectric, который расположена наверху ячейки диалога. В присутствие растворителя, Вы должны использовать диэлектрическую константу. Для этого выберите Constant вместо Distance dependent.

Обратите внимание: диэлектрическая проницаемость автоматически не изменена, потому что новая установка сохраняется в chem.ini файле. Сохраните все сделанные установки. Снимите выделение с молекулы аланина и выполните оптимизацию системы.

Сохранить структуру как ala-liq.hin.

3: Использование Суперпозиции

Полученная система - минимизированная структура для цвиттериона аланина в воде. Поучительно сравнить эту структуру с соответствующей оптимизированной изолированной структурой. Вместо сравнения молекул путем измерениями индивидуальных структурных свойств, можно использовать возможности суперпозиции Hyperchem, чтобы визуально сравнить две структуры, помещая, их друг на друга.

1. Удаление молекул воды. Выделите аланин. Затем выберите команду Complement Selection. В этом случае будут выделены молекулы воды. Выбрать Clear на меню Edit. Если появляется ячейка диалога, спрашивая, хотите Вы удалить отобранные атомы, выбрать Yes.

Уберите метку с Show Periodic box, на рабочем поле должна остаться только молекула аланина. Сохранить файл как ala-sol.hin.