informИнформатикаInformatics1816-03012617-6963UIIP NASBinform-30Research ArticleМАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕMATHEMATICAL MODELINGМОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЕДПОЛИМЕРИЗАЦИОННОГО КОМПЛЕКСА ПОЛИМЕРОВ С МОЛЕКУЛЯРНЫМИ ОТПЕЧАТКАМИ ТРИ-О-АЦЕТИЛАДЕНОЗИНАQM/MM MODELING OF TAA IMPRINTED POLYMERS PRE-POLYMERIZATION COMPLEXБаркалинВ. В.BarkalineV. V.douhaja_grid@bntu.byДолгаяЯ. В.DouhayaY. V.douhaja_grid@bntu.byКозловаО. А.KozlovaO. A.olga.bsuir@gmail.comБелорусский национальный технический университетRussian FederationБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиRussian Federation201327092016012635Copyright © Баркалин В.В., Долгая Я.В., Козлова О.А., 20162016Баркалин В.В., Долгая Я.В., Козлова О.А.Barkaline V.V., Douhaya Y.V., Kozlova O.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inf.grid.by/jour/article/view/30

Рассматривается применение метода компьютерного моделирования QM/MM, совмещающе-го квантово-механический и молекулярно-механический подходы для моделирования предполимериза-ционных комплексов молекулы-темплата и мономеров и дальнейшего in-silica исследования биомоле-кулярных свойств полимеров с молекулярными отпечатками, что позволяет оценить их эффектив-ность и оптимизировать процесс получения и использования при различных условиях. Проводятся моделирование изолированных предполимеризационных комплексов темплата три-о-ацети-ладенозина с различным числом мономеров акриламида, метакриловой и мета-винил-бензойной ки-слот, а также сравнение результатов расчетов методом QM/MM и методом самосогласованного поля с точки зрения компьютерных затрат и параллелизации вычислений.

A QM/MM method for pre-polymerization complex computer modeling followed by an insilica research of bimolecular properties of imprinted polymers can be applied to optimize and estimate the efficiency of imprinted polymers fabrication and usage under various conditions. Isolated pre-polymerization complex modeling of 3-o-acetiladenosine with various number of monomers of acrilamid, metacrilic acid and 3-vinyl benzol acid and with different molar ratio is carried out. The results of QM/MM modeling are compared with the SCF method results in terms of computer resource consumption and parallelization efficiency.

ReferencesFarrington, K. Predicting the performance of molecularly imprinted polymers: Selective extraction of cafeine by molecularly imprinted solid phase extraction / K. Farrington, E. Magner, F. Regan // Analytica Chimica Acta. – 2006. – Vol. 566. – P. 60–68.Farrington, K. Predicting the performance of molecularly imprinted polymers: Selective extraction of cafeine by molecularly imprinted solid phase extraction / K. Farrington, E. Magner, F. Regan // Analytica Chimica Acta. – 2006. – Vol. 566. – P. 60–68.Jurema, M.W. Ability of the PM3 Quantum-Mechanical Method to Model Intermolecular Hydrogen Bonding between Neutral Moleculs / M.W. Jurema, G.C. Shields // Journal of Computational Chemistry. – 1993. – Vol. 14, № 1. – P. 89–104.Jurema, M.W. Ability of the PM3 Quantum-Mechanical Method to Model Intermolecular Hydrogen Bonding between Neutral Moleculs / M.W. Jurema, G.C. Shields // Journal of Computational Chemistry. – 1993. – Vol. 14, № 1. – P. 89–104.Lakka, A. Fabrication and characterization of tri-oacetiladenosine imprinted polymers for screening and isolation of protein kinase inhibitors / A. Lakka // Biomaterials and bionanomaterial, may 2-9 2010. – Iraklion, Crete: Greece Book of Abstract, 2010. – P. 28.Lakka, A. Fabrication and characterization of tri-oacetiladenosine imprinted polymers for screening and isolation of protein kinase inhibitors / A. Lakka // Biomaterials and bionanomaterial, may 2-9 2010. – Iraklion, Crete: Greece Book of Abstract, 2010. – P. 28.NWChem user support [Electronic resource]. – Mode of access : http://www.nwchemsw. org/index.php/QMMM_Parameters. – Date of access: 01.06.2012.NWChem user support [Electronic resource]. – Mode of access : http://www.nwchemsw. org/index.php/QMMM_Parameters. – Date of access: 01.06.2012.Бурштейн, К.Я. Квантово-механические расчеты в органической химии и молекулярной спектроскопии / К.Я. Бурштейн, П.П. Шорыгин. – М. : Наука, 1989. – 98 с.Бурштейн, К.Я. Квантово-механические расчеты в органической химии и молекулярной спектроскопии / К.Я. Бурштейн, П.П. Шорыгин. – М. : Наука, 1989. – 98 с.Senn, H.M. QM/MM Methods for Biomolecular Systems / H.M. Senn, W. Thiel //Angew. Chem. Int. Ed. – 2009. – Vol. 48. – P. 1198–1229.Senn, H.M. QM/MM Methods for Biomolecular Systems / H.M. Senn, W. Thiel //Angew. Chem. Int. Ed. – 2009. – Vol. 48. – P. 1198–1229.Lakka, A. Application of molecularly imprinted polymers (MIP) in drug discovery inhibitors / A. Lakka, A. Tsakalof // Biomaterials and bionanomaterial, may 2-9 2010. – Iraklion, Crete, Greece Book of Abstract., 2010. – P. 28.Lakka, A. Application of molecularly imprinted polymers (MIP) in drug discovery inhibitors / A. Lakka, A. Tsakalof // Biomaterials and bionanomaterial, may 2-9 2010. – Iraklion, Crete, Greece Book of Abstract., 2010. – P. 28.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.