一种预测污染物与生物膜之间相互作用的方法

技术特征：
1.一种预测污染物与生物膜之间相互作用的方法，其特征在于，具体实施步骤包括：s1.构建反应体系用materials studio 8.0软件，通过modulesde的amorphous cell calculation模块建立体系；主要步骤为在setup模块下，task选择confined layer，quality选择medium，density输入正辛醇密度和污染物密度之和的平均值，单位为g/m3；在energy模块下，forcefield选择compass，charges选择forcefieldassigned，点击run，构建反应体系完成；s2.优化结构选择modulesde的forcite geometry optimization模块，algorithm选择smart，quality设置为fine，max.iterations设置为500，externalpressure设为0.0gpa，关闭对话框，单击run，关闭forcite calculation对话框，完成结构优化；s3.模拟作用过程选择modulesde的forcite dynamics模块，在该模块下具体操作步骤为ensemble采用nvt，initial velocities选择random，temperature设置为298.0k；time step设为1.0fs，每隔1.0fs记录一次运动轨迹，total simulation time设置为1.0
×
104ps，numberofsteps为1
×
107，frame output every设为2000steps，每20000步输出一次图貌，收集数据；s4.计算相互作用能利用步骤3收集的数据直接计算稳定构型下c8h
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o-污染物体系之间的相互作用能e，单位为：kcal/mol，计算公式如下：e＝e
总-(e
物质
e
c8h18o
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中：e
总
为模拟后的体系总能量，e
物质
为模拟后的单独反应物质的能量，e
c8h18o
为正辛醇模拟后的能量，以上数值来自步骤s1-s3；s5.判断反应机制以步骤4所述e值的大小来评价污染物跨膜的难易程度；e越大，吸附越稳定，吸附行为越容易发生；e为0或负值，吸附越难发生；比较毒性ec
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值与相互作用能e判断污染物的跨膜形式。

技术总结
本发明属于环境风险评估领域，公开了一种预测污染物与生物膜之间相互作用的方法。具体实施步骤包括构建反应体系、优化结构、模拟作用过程、计算相互作用能、判断反应机制。引入拟有机相正辛醇替代生物膜DPPC，采用分子动力学模拟方法分析污染物在正辛醇和DPPC中的跨膜过程，快速简化地计算体系间的相互作用能，探究吸附作用机制，该方法突破不使用生物暴露进行污染物毒性作用潜在性研究的可能性，获得污染物和有机相之间相互作用和跨膜信息，有助于分子反应的可视化，为揭示分子间相互作用机制提供有力的技术支撑。提供有力的技术支撑。


技术研发人员：董玉瑛 李乐 赵英 陈玉婷 焦健 陈东纪 柏雨
受保护的技术使用者：大连民族大学
技术研发日：2022.08.01
技术公布日：2022/11/8