Методи за изчисляване на свободна енергия чрез молекулно моделиране: теория и приложения
Цветан Захариев, Анела Иванова*
Факултет по химия и фармация, Софийски университет “Св. Кл. Охридски”, бул. Дж. Баучер № 1, 1164 София, България
Резюме: Настоящият обзор има за цел да запознае читателите с методите, използвани при оценяването на свободна енергия с помощта на молекулни симулации. В рамките на изложението са разгледани теоретичните основи в тази област от теоретичната химия и физика. Дискутирани са техните главни предимства и недостатъци, както и източниците на грешки при оценките на термодинамичните потенциали с помощта на всеки от дефинираните подходи. Посочени са стратегиите, които позволяват оптимално оползотворяване на получените в рамките на молекулните симулации данни. Всяка от основните секции съдържа разработени примери за решаването на конкретна физикохимична задача с помощта на посочените по-горе алгоритми. В края са обобщени трите основни пункта, на които трябва да се обърне особено внимание при изчисляването на свободна енергия. Текстът може да бъде използван от химици, физици и биолози, които се опират на молекулни симулации в своите изследвания, включващи оценки на изменението в свободната енергия при протичане на различни процеси.
Графично резюме
Bulg. J. Chem. 4 (2015) in press
Ключови думи
Free energy calculations, histogram methods, molecular dynamics, Monte Carlo simulations, nonequilibrium methods, perturbation theory, thermodynamic integration
