[发明专利]通过基于物理的模拟预测聚合物中的侧链降解

权利要求书

1.一种计算机实现方法，其包括：

生成具有一个或多个侧链的聚合物的表示；

使用所述表示执行分子动力学模拟，其中所述分子动力学模拟的所述执行的结果包括聚合物构象集，所述聚合物构象集中的每个聚合物构象对于所述聚合物中的每个原子识别所述原子的位置；

对于所述聚合物构象集中的每个聚合物构象，确定所述聚合物在所述聚合物构象中时的一个或多个空间特征，其中所述一个或多个空间特征中的每一个包括：

两个原子之间的距离，所述两个原子中的每一个在一个或多个聚合物的侧链中，或在所述聚合物的聚合物主干链中；

所述聚合物中三个原子之间的夹角；或者

所述聚合物的聚合物主干和侧链中四个原子的二面角；

基于所述一个或多个空间特征，识别所述聚合物构象集的估计经历一种或多种特定类型反应的不完全子集；

基于所述不完全子集的大小，估计其中所述聚合物是反应物而特定的其他分子是产物的反应的概率；以及

输出反应概率。

2.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中所述不完全子集的所述识别包括：

识别距离标准，所述距离标准当得到满足时指示所述聚合物主干链内的氮原子在与所述侧链的γ-碳的预定距离内；以及

确定对于所述不完全子集中的每个侧链构象，所述距离标准得到满足。

3.根据权利要求2所述的计算机实现方法，其中所述预定距离小于或等于2.5埃。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的计算机实现方法，其中所述一种或多种特定类型反应包括脱酰胺。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的计算机实现方法，其中所述一种或多种特定类型反应包括异构化。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的计算机实现方法，其中所述一个或多个空间特征包括多个原子间距离、多个夹角和/或多个二面角。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的计算机实现方法，其中所述不完全子集的所述识别包括：

识别酸度限制，所述酸度限制当得到满足时指示所述聚合物主干链的主干酰胺是酸性的，并且其中所述酸度限制被配置为当所述聚合物的至少一个主干二面角中的每一个在预定的对应范围内时得到满足，所述一个或多个空间特征包括所述至少一个主干二面角；以及

确定对于所述不完全子集中的每个聚合物构象，限制标准得到满足。

8.根据权利要求7所述的计算机实现方法，其中所述至少一个主干二面角包括所述聚合物的反应物氨基酸和所述聚合物的与所述反应物氨基酸相邻的另一个氨基酸的Ψ二面角和φ二面角。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的计算机实现方法，其中所述不完全子集的所述识别包括：

识别可及性限制，所述可及性限制当得到满足时指示所述聚合物的酰胺基团具有高于阈值的空间可及性以与来自周围溶剂的水分子结合；以及

对于所述不完全子集中的每个聚合物构象，基于评估当初始反应发生时产生的中间体分子的一个或多个几何特征来确定所述可及性限制得到满足，其中所述聚合物构象中的所述聚合物是反应物。

10.根据权利要求9所述的计算机实现方法，其中对于所述不完全子集中的每个聚合物构象确定所述可及性限制得到满足包括：

执行包含溶剂的分子动力学模拟以模拟在溶剂中具有所述聚合物构象的所述聚合物；

基于所述包含溶剂的分子动力学模拟的所述执行的一个或多个结果，确定所述聚合物构象的阻水度量；以及

确定所述阻水度量在预定义的开放或封闭值范围内。

11.根据权利要求10所述的计算机实现方法，其中所述阻水度量基于在所述包含溶剂的分子动力学模拟中所述聚合物的酰胺基团与水分子结合的框架数。