
【化】 molecular fragment method
element; member; molecule; numerator
【計】 molecusar
【化】 molecule
【醫】 molecule
fragment; patch; piece; rag; chip; debris; scrap; shatter; splinter
【計】 junk shop
【醫】 chip; fragment; ramenta; Ras.; rasura; shreds
【經】 scrap
dharma; divisor; follow; law; standard
【醫】 method
【經】 law
分子碎片法(Fragment Molecular Orbital Method, FMO)是一種用于大分子體系量子化學計算的高效方法。其核心思想是将複雜分子系統分割成較小的、易于計算的碎片(fragments),通過計算這些碎片及其相互作用的量子化學性質,再重組得到整個體系的近似結果。該方法顯著降低了計算資源需求,適用于蛋白質、核酸等生物大分子的電子結構分析。
分子分割
将目标分子(如蛋白質)劃分為若幹碎片(如氨基酸殘基),每個碎片包含若幹原子。分割需遵循化學合理性(如保留官能團完整性)。
碎片計算與相互作用修正
$$ E{text{total}} approx sum{I} EI + sum{I>J} (E_{IJ} - E_I - E_J) $$
其中 (EI) 為碎片 (I) 的能量,(E{IJ}) 為碎片對 (I-J) 的能量。
重組與性質分析
整合碎片計算結果,重構分子軌道、電子密度及能量性質(如結合能、靜電勢),實現大體系的高精度模拟。
IUPAC術語庫
定義碎片法為"基于分子分割的近似量子化學方法"(Compendium of Chemical Terminology)。
來源: Gold Book: Fragment Molecular Orbital Method (國際純粹與應用化學聯合會)
ACS出版物
Kitaura等提出FMO框架,闡明其應用于蛋白質電子結構預測的可行性(Journal of Chemical Physics)。
計算方法綜述
Fedorov等系統讨論FMO算法優化及生物醫學案例(Chemical Reviews)。
軟件實現
GAMESS、ABINIT-MP等開源程式集成FMO模塊,支持并行化大規模計算。
分子碎片法(Molecular Fragment Method)是一種在藥物設計與化學研究中常用的技術,其核心是通過分解複雜分子為更小的結構單元(碎片),再利用這些碎片進行新化合物的設計與分析。
本質與目的
将大分子化合物分解為質量更小、結構簡單的碎片,通過分析碎片的性質(如構象、相互作用)為藥物設計提供信息。例如,研究小分子與生物靶标(如蛋白質)的相互作用,從而優化藥物活性與選擇性。
主要步驟
應用價值
該方法顯著提升了藥物研發效率,尤其在發現新藥先導化合物時,能夠快速構建多樣化分子庫并優化藥效。
如需進一步了解具體技術細節或案例,可參考藥物設計領域的專業文獻。
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