[发明专利]用于分子构象空间分析的势能面扫描方法及系统

说明书

一种用于分子构象空间分析的势能面扫描方法及系统包括：判断分子是否有相邻二面角；如果有相邻二面角，通过QM计算判断相邻二面角是否耦合，若判断不耦合，则进行一维势能扫描，若判断耦合则进行MM耦合判断；若MM计算判断该相邻二面角不耦合，则进行一维势能面扫描；若MM计算判断该相邻二面角耦合，则根据MM扫描结果计算两个二面角各自的一维势能面扫描得到的极值点组合对二维势能面上极值点的覆盖度；若覆盖度好，则进行一维势能面扫描；该扫描方法及系统，对于不同分子根据情况采用不同的构象扫描方法，灵活性高，既能兼顾计算效率，又能保证准确性，最大限度保留分子构象空间里的重要构象，扫描结果能更准确反映分子的构象空间。

技术领域

本发明涉及构象分析领域，特别涉及一种用于分子构象空间分析的势能面扫描方法及系统。

背景技术

构象分析的目的是为了生成力场参数化所需要的小分子的重要构象，也就是小分子的能量较低的极小值点构象和连接这些构象的路径（也即势能面）。对于一个包含多个连续二面角的小分子，其构象空间随二面角数目呈指数增长。

力场开发需要计算成千上万个小分子的QM结构和能量，因此每个小分子分配的计算资源有限。1D扫描相对快速，计算量较少，但是对于一些相邻二面角不耦合的分子会遗漏一些重要构象。2D扫描较全面，但是计算量大，难以实现大批量分子的计算。随着小分子相邻二面角数目增长，进行二维甚至多维扫描变得不切实际。因此，这里的难点在于对于一个具体的小分子如何利用有限的计算资源获得它最多的重要构象。不同的小分子势能面情况不尽相同，应该利用一些相对快速准确的方法作为指标对于不同分子判断什么样的势能面扫描能够得到更多的重要构象，以及更好反映整个分子的构象空间。

发明内容

基于此，有必要提供一种可兼顾效率与准确性的用于分子构象空间分析的势能面扫描方法。

同时，提供一种可兼顾效率与准确性的用于分子构象空间分析的势能面扫描系统。

一种用于分子构象空间分析的势能面扫描方法，包括：

相邻二面角判断：判断给定分析是否有相邻二面角；

QM耦合判断：如果判断有相邻二面角，通过QM计算判断相邻二面角是否耦合，

若QM计算判断不耦合，则进行

一维势能扫描：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面；

若QM计算判断耦合则进行

MM耦合判断：MM计算判断该相邻二面角是否耦合；

若MM计算判断该相邻二面角不耦合，则进行

一维势能面扫描：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面；

若MM计算判断该相邻二面角耦合，则

覆盖度计算：根据MM扫描结果计算两个二面角各自的一维势能面扫描得到的极值点组合对二维势能面上极值点的覆盖度；根据不同覆盖度或覆盖比例划分覆盖等级：好、中等、差；若计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度好，则进行

一维势能面扫描：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面。

若覆盖度计算中计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度差，则进行

全二维势能面扫描：对于相邻两个二面角同时限制，得到二者所有从-180°到+180°的组合。

若覆盖度计算中计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度中等，则进行