
【化】 molecular fragment method
element; member; molecule; numerator
【计】 molecusar
【化】 molecule
【医】 molecule
fragment; patch; piece; rag; chip; debris; scrap; shatter; splinter
【计】 junk shop
【医】 chip; fragment; ramenta; Ras.; rasura; shreds
【经】 scrap
dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law
分子碎片法(Fragment Molecular Orbital Method, FMO)是一种用于大分子体系量子化学计算的高效方法。其核心思想是将复杂分子系统分割成较小的、易于计算的碎片(fragments),通过计算这些碎片及其相互作用的量子化学性质,再重组得到整个体系的近似结果。该方法显著降低了计算资源需求,适用于蛋白质、核酸等生物大分子的电子结构分析。
分子分割
将目标分子(如蛋白质)划分为若干碎片(如氨基酸残基),每个碎片包含若干原子。分割需遵循化学合理性(如保留官能团完整性)。
碎片计算与相互作用修正
$$ E{text{total}} approx sum{I} EI + sum{I>J} (E_{IJ} - E_I - E_J) $$
其中 (EI) 为碎片 (I) 的能量,(E{IJ}) 为碎片对 (I-J) 的能量。
重组与性质分析
整合碎片计算结果,重构分子轨道、电子密度及能量性质(如结合能、静电势),实现大体系的高精度模拟。
IUPAC术语库
定义碎片法为"基于分子分割的近似量子化学方法"(Compendium of Chemical Terminology)。
来源: Gold Book: Fragment Molecular Orbital Method (国际纯粹与应用化学联合会)
ACS出版物
Kitaura等提出FMO框架,阐明其应用于蛋白质电子结构预测的可行性(Journal of Chemical Physics)。
计算方法综述
Fedorov等系统讨论FMO算法优化及生物医学案例(Chemical Reviews)。
软件实现
GAMESS、ABINIT-MP等开源程序集成FMO模块,支持并行化大规模计算。
分子碎片法(Molecular Fragment Method)是一种在药物设计与化学研究中常用的技术,其核心是通过分解复杂分子为更小的结构单元(碎片),再利用这些碎片进行新化合物的设计与分析。
本质与目的
将大分子化合物分解为质量更小、结构简单的碎片,通过分析碎片的性质(如构象、相互作用)为药物设计提供信息。例如,研究小分子与生物靶标(如蛋白质)的相互作用,从而优化药物活性与选择性。
主要步骤
应用价值
该方法显著提升了药物研发效率,尤其在发现新药先导化合物时,能够快速构建多样化分子库并优化药效。
如需进一步了解具体技术细节或案例,可参考药物设计领域的专业文献。
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