سیویلیکا را در شبکه های اجتماعی دنبال نمایید.

مقایسه روش های اختلال انرژی آزاد و انتگرال گیری ترمودینامیکی برای محاسبه تغییرات انرژی آزاد تعادلی

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 190

فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_PSI-22-2_003

تاریخ نمایه سازی: 28 فروردین 1402

چکیده مقاله مقایسه روش های اختلال انرژی آزاد و انتگرال گیری ترمودینامیکی برای محاسبه تغییرات انرژی آزاد تعادلی

محاسبه تفاوت انرژی آزاد بین حالت اولیه و پایانی یک فرایند، از مهم­ترین محاسبات در سامانه­های زیستی است. فرایندهای زیستی همراه با تغییر انرژی آزاد هستند. از جمله این فرایندها می­توان به عبور داروها از غشای سلول­ها، واکنش­های آنزیمی، برهمکنش­های دارو-پروتئین، برهمکنش­های لیگاند-گیرنده سلول­ها و انتقال ساختاری از سیس به ترانس اشاره کرد. در پژوهش­های دارویی، پیش­بینی تاثیرات کلینیکی دارو بستگی به درک جزئیات برهمکنش­های دارو با سامانه­های زیستی دارد. برای این منظور از محاسبه تفاوت انرژی آزاد، می­توان استفاده کرد. با دانستن تفاوت انرژی آزاد در چنین فرایندهایی، می­توان درکی از چگونگی برهمکنش­ها داشت. از آنجایی که درک جزئیات برهمکنش­ها در ابعاد مولکولی معمولا با روش­های آزمایشگاهی امکان­پذیر نیست، برای این منظور از روش­های محاسباتی مانند دینامیک مولکولی استفاده می­شود. در میان روش­های متفاوتی که از سال ۱۹۳۵ تا به امروز ارائه شده­اند، می­توان به نظریه اختلال در سال ۱۹۵۴ و روش انتگرال گیری ترمودینامیکی در سال ۱۹۳۵ اشاره کرد. اولین شبیه سازی انجام­شده با استفاده از روش اختلال، برای محاسبه تفاوت انرژی آزاد در فرایند تبدیل متانول به اتان بوده است، که این تفاوت، ۶/۷ کیلوکالری بر مول محاسبه شده است. عدد آزمایشگاهی گزارش شده ۹/۶ کیلوکالری بر مول است. نزدیکی بسیار زیاد عددهای محاسباتی و آزمایشگاهی نشان دهنده موفقیت این روش محاسباتی است. هر چند روش اختلال انرژی آزاد و انتگرال­گیری ترمودینامیکی بسیار مشابه هستند، اما تفاوت­هایی با یکدیگر دارند. در این مقاله به تفاوت­های این دو روش پرکاربرد از دیدگاه دقت و هزینه محاسباتی می­پردازیم. همچنین، نشان خواهیم داد که روش اختلال انرژی آزاد روشی سریع­تر در مقایسه با روش انتگرال­گیری ترمودینامیکی است، در حالی که روش انتگرال­گیری ترمودینامیکی روشی دقیق­تر از نظر محاسبات است.

کلیدواژه های مقایسه روش های اختلال انرژی آزاد و انتگرال گیری ترمودینامیکی برای محاسبه تغییرات انرژی آزاد تعادلی:

تفاوت انرژی آزاد ، شبیه سازی دینامیک مولکولی ، روش اختلال ، روش انتگرال گیری ترمودینامیکی ، اثر حلال بر انرژی آزاد ، داروی پکلیتکسل

نویسندگان مقاله مقایسه روش های اختلال انرژی آزاد و انتگرال گیری ترمودینامیکی برای محاسبه تغییرات انرژی آزاد تعادلی

نجلا حسینی

PhD student at Sharif University of Technology

محمدرضا اجتهادی

دانشکده فیزیک ، دانشگاه صنعتی شریف

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
D A McQuarrie and J D Simon, “Physical chemistry: a ...
S Park, et al., The Journal of Chemical Physics ۱۱۹ ...
C Jarzynski, Physical Review Letters ۷۸ )۱۹۹۷( ۲۶۹۰. ...
J Kästner, Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science ۱ (۲۰۱۱( ...
G M Torrie and J P Valleau, Journal of Computational ...
P Virnau and M Müller, The Journal of Chemical Physics ...
W L Jorgensen and L L Thomas, Journal of Chemical ...
T Straatsma and H Berendsen, The Journal of Chemical Physics ...
J Wereszczynski and J A McCammon, “Computational Drug Discovery and ...
A Groso, et al., Particle and Fibre Toxicology ۷ (۲۰۱۰) ...
B Fadeel, et al., Nature Nanotechnology ۱۳) ۲۰۱۸( ۵۳۷. ...
K Thomas, et al., Toxicological Sciences ۹۲ )۲۰۰۶( ۲۳. ...
K Schirmer, R Behra, and L Sigg, “Ecotoxicological aspects of ...
S Lin, et al., Advanced Material ۳۰, ۱۷ (۲۰۱۸) ۱۷۰۵۶۹۱. ...
J Lee, S Mahendra, and P J Alvarez, ACS Nano ...
C Chipot, P A Kollman, and D A Pearlman, Journal ...
J Kästner, et al., Journal of Chemical Theory and Computation ...
W Jiang and B Roux, Journal of Chemical Theory and ...
N Lu, J K Singh, and D A Kofke, The ...
N Lu, D A Kofke, and T B Woolf, Journal ...
F Deflorian, et al., Journal of Chemical Information and Modeling ...
M Zacharias, et al., Biochemistry ۳۲, ۲۹ (۱۹۹۳) ۷۴۲۸. ...
Frisch, M. et al. “Gaussian ۰۹, Revision d. ۰۱” Gaussian ...
B Mennucci, et al., The Journal of Physical Chemistry A ...
D Van Der Spoel, et al., Journal of Computational Chemistry ...
S Miyamoto and P A Kollman, Journal of Computational Chemistry ...
B Hess, et al., Journal of Computational Chemistry ۱۸ )۱۹۹۷( ...
S Jo, et al., Biophysical Journal ۹۷ )۲۰۰۹( ۵۰. ...
T Darden, D York, and L Pedersen, The Journal of ...
U Essmann,. et al., The Journal of Chemical Physics ۱۰۳ ...
نمایش کامل مراجع