A¤{"n "rj逢挨pi"rjƒr"v pj"p<pi"n逢嬰ng t詠 fq"v逢挨pi"8嘘i gi英a hai tr衣ng thái d詠a vào vi羽c tham s嘘 hóa th院p<pi"ucq"ejq"p„"vjc{"8鰻i m瓜t cách liên t映c t瑛 tr衣ng thái ini t噂i tr衣pi"vjƒk"hkp0"Vc"8鵜pj"pij c"j o"vj院p<pi"rj映 thu瓜c vào tham s嘘 pj逢"ucw<"
戟盤版迎屎王沈 膏繁匪 噺 血岫膏岻戟沈津沈盤版迎屎王沈繁匪 髪 訣岫膏岻戟捗沈津盤版迎屎王沈繁匪 ゲ
h* +"x "i* +"n "jck"j o"u嘘 b医t k th臼c"o«p"8k隠u ki羽n f(0) = 1, f(1) = 0, g(0) = 0, g(1) ?30"Fq"8„."戟盤版迎屎王沈 ど繁匪 噺 血岫膏岻戟沈津沈盤版迎屎王沈繁匪 và 戟盤版迎屎王沈 な繁匪 噺 訣岫膏岻戟捗沈津盤版迎屎王沈繁匪. Tham s嘘
"dk院n th院 p<pi"e栄a h羽 t瑛 戟沈津沈 8院n 戟捗沈津"m瓜t cách liên t映c. P<pi"n逢嬰ng t詠 do c栄a tr衣pi"vjƒk"v逢挨pi"泳ng v噂i giá tr鵜 c栄c" "8逢嬰e"8鵜pj"pij c"pj逢"ucw<"
罫岫膏岻 " 噺 " 伐倦喋劇 غ 傑岫膏岻 " 噺 " 伐倦喋劇 غ 穴迎屎王 結捲喧岫伐戟盤版迎屎王沈繁 膏匪 倦喋劇
L医{"8衣o hàm theo 膏 c栄c"I* +"vc"e„<"
(2.46) (2.44)
34 項罫 項膏 噺 伐倦喋劇 傑岫膏岻 項傑 項膏 噺 伐倦喋劇 傑岫膏岻 項 項膏豹 穴迎屎王 結捲喧岫伐戟盤版迎屎王沈 膏繁匪 倦喋岻"ゲ
X·"v ej"rj¤p"x "8衣q"j o"8逢嬰c l医y theo hai bi院n khác nhau nên ta có th吋 jqƒp"8鰻i th泳 t詠. Ta có: 項罫 項膏 噺 伐倦喋劇 傑岫膏岻 豹 穴迎屎王 蕃 伐な 倦喋劇 項 項膏戟盤版迎屎王沈繁 膏匪否 結捲喧岫伐戟盤版迎屎王沈 膏繁匪 倦喋岻 噺 極擢碇擢 戟盤版迎屎王沈繁 膏匪玉碇 .
Pj逢" x壱{." 8衣q" j o" vjgq" " e栄c" I* +" e„" vj吋 8逢嬰c vi院v" f逢噂i d衣ng trung bình trong mj»pi"ikcp"rjc."x "fq"8„"e„"vj吋8逢嬰e"逢噂e"n逢嬰ng b茨ng mô ph臼pi"8瓜ng l詠c h丑c phân t穎0"P<pi"n逢嬰ng t詠fq"v逢挨pi"8嘘i gi英a hai tr衣ng thái ini và fin là tích phân:
罫" 噺 "豹 項罫 項膏穴膏 怠 待 噺 豹 極項 項膏戟盤版迎屎王沈繁 膏匪玉碇穴膏 怠 待
Vtqpi"8„"極 玉 là trung bình theo phân b嘘Dqnv¦ocpp"v逢挨pi"泳ng v噂i giá tr鵜 0
Công th泳c s嘘 *406;+"8逢嬰c g丑i là tích phân nhi羽v"8瓜ng h丑c. Tích phân 荏 rj逢挨pi" vt·pj"*406;+"8逢嬰c tính b茨pi"rj逢挨pi"rjƒr"ik違i s嘘."vjgq"8„"j o"f逢噂i d医u tích phân t衣i các giá tr鵜 r運i r衣c 膏怠 膏懲 8逢嬰e"逢噂e"n逢嬰ng b茨pi"rj逢挨pi"rjƒr"8瓜ng l詠c h丑c phân t穎0"Pj逢"x壱y ta c亥n ti院n hành K mô ph臼pi"8吋 逢噂e"n逢嬰ng giá tr鵜 trung bình c栄c"8衣o hàm th院v逢挨pi"vƒe."泳ng v噂i t瑛ng giá tr鵜膏賃 và t瑛8„"e„"vj吋 tính g亥p"8úng tích phân 荏 rj逢挨pi"vt·pj"*406;+"pj逢"ucw"]4;̲< 罫" 噺 " デ 極擢腸擢碇嵳 碇玉 絞膏 懲 賃退怠 . (2.50) (2.47) (2.48) (2.49)
35
EJ姶愛PI"50"RJ姶愛PI"RJèR"PIJKçP"E永U 3.1.D頴 LI烏U C遺U TRÚC PHÂN T盈
Curcumin
T壱p tin d英 li羽u c医u trúc c栄c"ewtewokp"8逢嬰c l医y t瑛 ngân hàng d英 li羽u trên trang website https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Curcumin f逢噂k" 8鵜nh d衣ng SDF. T壱r"vkp"8kpj"f衣ng SDF s胤 8逢嬰c chuy吋p"8鵜nh d衣ng qua file PDB b茨ng ph亥n m隠m PYMOL nh茨m thu壱n ti羽n cho vi羽c mô ph臼ng.
Fulleren 540 Carbon
Xây d詠ng b茨ng ph亥n m隠m Avogadro t瑛 h羽 th嘘ng máy tính c栄a phòng thí nghi羽m v壱t lý tính toán mô ph臼ng ÎA衣i H丑c Bách Khoa TPHCM.
Protein Epidermal growth factor receptor (EGFR)
D英 li羽u c医u trúc l医y t瑛 ngân hàng d英 li羽u Protein https://www.rcsb.org/. F逢噂k"8鵜nh d衣ng t壱p tin PDB. T嘘k"逢w"j„c"e医u trúc hình h丑c phân t穎 C医w"vt¿e"ewtewokp"x "hwnngtgpg"762"Ectdqp"8逢嬰c t嘘k"逢w"j„c"d茨ng ph亥n m隠m FHVD-"vjgq"rj逢挨pi"rjƒr"v pj"vqƒp"n#"vjw{院t phi院m hàm m壱v"8瓜 (DFT). 3.2. T蔚NG QUAN CÁC PH井N M陰M S盈 D影NG 3.2.1 Ph亥n m隠m Avogadro
Avogadro là m瓜t công c映 tr詠c quan hóa và biên t壱p phân t穎 mã ngu欝n m荏 mi宇n phí, 8逢嬰c thi院t k院8吋 s穎 d映ng trên Mac, Windows và Linux trong hóa h丑c tính toán, mô hình phân t穎, tin sinh h丑c, khoa h丑c v壱t li羽w"x "eƒe"n pj"x詠c liên quan. Ph亥n m隠m cung c医p nh英ng công c映 tích h嬰p và h羽 th嘘pi"8欝 h丑a ch医v"n逢嬰ng.
c+"Aｐe"8kあm
‚ Trình biên t壱p-xây d詠ng phân t穎 cho Windows, Linux, Unix và macOS.
‚ T医t c違 mã ngu欝p"8逢嬰c công b嘘 cho GNU (GPL) phiên b違n 2.
‚ Các ngôn ng英 8逢嬰c h厩 tr嬰 bao g欝m: ti院ng Trung, ti院ng Anh, ti院ng Pháp, ti院pi"A泳c, ti院ng Ý, ti院ng Nga, ti院ng Tây Ban Nha và ti院ng Ba Lan.
36
‚ Ki院n trúc plugin dành cho nhà phát tri吋n, bao g欝m k院t xu医t, công c映 v逢挨pi" tác, l羽nh và t壱p l羽nh Python.
‚ OpenBabel, t衣q"8亥u vào cho nhi隠u gói hóa h丑c tính toán, tinh th吋 h丑c tia X và phân t穎 sinh h丑c.
b) Giao diうp"x "vjcq"vƒe"e￢"dＶn
Khi m荏 Avogadro l亥p"8亥u, b衣n s胤 th医y m瓜v"o p"j·pj"pj逢"j·pj"f逢噂k"8¤{0
Hình 3.1. Giao di羽n c栄a ph亥n m隠m Avogadro M荏 m瓜t t壱p tin m噂i: Vjc{"8鰻i hi吋n th鵜 c栄a phân t穎 Vjc{"8鰻i công c映 làm vi羽c X́pi"8吋 v胤 phân t穎
37
Hình 3.2. M荏 m瓜t t壱p tin m噂i Avogadro
Ucw"8„."d衣n có th吋 xem qua các t羽p trên máy c栄a mình c栄a mình và tìm t羽p tin hóa h丑c thích h嬰p. Nh運 vào Open Babel, mà nhi隠u lo衣i t羽r"8逢嬰c h厩 tr嬰 bao g欝m CML, XYZ, SDF, Mol2, PDB, v.v. M瓜t s嘘 phân t穎 m磯w" 8逢嬰c cung c医p cùng v噂i Avogadro.
Hình 3.3. Phân t穎 ethanol s穎 d映ng Avogadro.
Hình 3.3 cho th医y t羽r"gvjcpqn0eon"8逢嬰c m荏 và hi吋n th鵜 b茨ng ki吋u hi吋n th鵜 m員e"8鵜nh. N逢w"#"t茨ng khi m瓜t t羽p m噂k"8逢嬰c m荏, Avogadro s胤 chuy吋n t瑛 công c映 v胤 sang công c映8k隠w"j逢噂ng, cho phép b衣n xem phân t穎 mà không c亥n ch雨nh s穎a nó [30,31].
38
3.2.2. Ph亥n m隠m VMD
Visual Molecular Dynamics (VMD) là m瓜v"ej逢挨pi"vt·pj"oƒ{"v pj"vt詠c quan hóa và mô hình hóa phân t穎0"XOF"8逢嬰c phát tri吋n ch栄 y院w"pj逢"o瓜t công c映 8吋 xem và phân tích k院t qu違 c栄a các mô ph臼pi"8瓜ng l詠c h丑c phân t穎0"P„"e pi"dcq"i欝m các công c映 8吋 làm vi羽c v噂i d英 li羽u th吋 tích, d英 li羽u chu厩k"x "eƒe"8嘘k"v逢嬰pi"8欝 h丑a tùy ý. C違nh phân t穎 có th吋 8逢嬰c xu医t sang các công c映 k院t xu医v"d‒p"piq k"pj逢"ROV- Ray, RenderMan, Tachyon, Ngôn ng英 mô hình th詠c t院 違o (VRML) và nhi隠u công c映 mjƒe0" Pi逢運i dùng có th吋 ch衣y các t壱p l羽nh Tcl và Python c栄a riêng h丑 trong VMD vì nó bao g欝m các trình thông d鵜ej"Ven"x "R{vjqp"8逢嬰c nhúng. VMD ch衣y trên Unix, Apple Mac macOS và Microsoft Windows. VMD có s印p"ejq"pi逢運i dùng rjk"vj逢挨pi"o衣i theo gi医y phép phân ph嘘i c映 th吋 cho phép c違 vi羽c s穎 d映pi"ej逢挨pi" trình và s穎c"8鰻i mã ngu欝n c栄a nó.
c+"Aｐe"8kあm
VMD có th吋 giao ti院p v噂k"eƒe"ej逢挨pi"vt·pj"mjƒe"swc"Ven"1"Vm0"Ikcq"vk院p này cho phép phát tri吋n m瓜t s嘘 plugin bên ngoài ho衣v"8瓜ng cùng v噂i VMD. Các plugin này n o"v<pi"v壱p h嬰r"eƒe"v pj"p<pi"x "e»pi"e映 c栄a VMD khi院n nó tr荏 thành m瓜t trong nh英ng ph亥n m隠o"8逢嬰c s穎 d映ng nhi隠u nh医t trong hóa h丑c tính toán, sinh h丑c và hóa sinh.
F逢噂k"8¤{"n "danh sách m瓜t s嘘rnwikp"XOF"8逢嬰c phát tri吋n b茨ng Tcl / Tk: Ü L詠c Delphi - tính toán và hình dung l詠e"v pj"8k羽n
Ü Plugin Pathways - zƒe"8鵜pj"eƒe"eqp"8逢運ng truy隠p"8k羽n t穎逢w"vj院 x "逢噂c tính 8逢運ng h亥o"8k羽n t穎.
Ü Ki吋m tra Plugin Sidechains - ki吋m tra và giúp ch丑n tr衣pi"vjƒk"8鵜pj"j逢噂ng và protonation t嘘t nh医t cho chu厩i bên Asn, Gln và His
Ü MultiMSMS Plugin - n逢w"vt英 eƒe"rjfir"v pj"OUOU"8吋 v<pi"v嘘e"8瓜 ho衣t 違nh c栄a m瓜t chu厩i khung
Ü Interactive Essential Dynamics - Hình 違pj" v逢挨pi" vƒe" x隠 eƒe" 8瓜ng l詠c c亥n thi院t
Ü Mead Ionize - Phiên b違n t詠 8瓜pi"j„c"8逢嬰c c違i ti院n cho các h羽 th嘘ng b鵜 tính phí cao
39
Ü T壱p l羽nh VMD c栄a Andriy Anishkin - Nhi隠u t壱p l羽nh VMD h英w" ej"8吋 tr詠c quan hóa và phân tích
Ü RMSD Trajectory Tool - Phiên b違n phát tri吋n c栄a plugin RMSD cho qu悦8衣o Ü Công c映 Clustering - Hình dung các c映m tuân theo c医u trúc
Ü iTrajComp - công c映 so sánh qu悦8衣q"v逢挨pi"vƒe
Ü Jqƒp"8鰻i - Jqƒp"8鰻i t丑c"8瓜 nguyên t穎8吋 c違i thi羽n vi羽e"e<p"ej雨nh RMSD Ü Intervor - Khai thác và hi吋n th鵜 giao di羽n Protein-Protein
Ü SurfVol - Aq"fk羽n tích b隠 m員t và th吋 tích c栄a protein
Ü vmdICE - Rnwikp"8吋 v pj"vqƒp"TOUF."TOUH."UCUC"x "eƒe"8衣k"n逢嬰ng thay 8鰻i theo th運i gian khác
Ü molUP - M瓜v"rnwikp"XOF"8吋 x穎 lý các phép tính QM và ONIOM b茨ng ph亥n m隠m gaussian
Ü VMD Store - M瓜t ti羽n ích m荏 r瓜pi"XOF"ik¿r"pi逢運k"f́pi"mjƒo"rjƒ."e k"8員t và c壱p nh壱t các plugin VMD khác.
b) Giao diうp"x "vjcq"vƒe"e￢"dＶn
A吋 kh荏k"8瓜ng VMD, hãy nh壱p vmd trên dòng l羽nh c栄a trình (Unix) c栄a b衣n ho員c kh荏k"8瓜ng nó b茨ng cách nh医p vào bi吋w"v逢嬰ng VMD trong màn hình n隠n ho員c menu b逸v"8亥u c栄a b衣n (Apple MacOS X và Microsoft Windows).
Hình 3.4. Màn hình chính ph亥n m隠m VMD
VMD nên kh荏k"8瓜ng v噂i m瓜t c穎a s鰻e„"vk‒w"8隠 vmd console, m瓜t c穎a s鰻 hi吋n th鵜 có tên VMD OpenGL Display, và menu chính có tên VMD. Các l羽pj"x<p"d違p"8逢嬰c nh壱p vào c穎a s鰻 giao di羽p"8k隠u khi吋n, các phân t穎 8逢嬰c hi吋n th鵜 x "8逢嬰c thao tác
40
trong c穎a s鰻8欝 h丑c."8欝ng th運i các giao di羽n và ti羽n ích m荏 r瓜ng khác có s印n t瑛 giao di羽n menu. T医t c違 các c穎a s鰻 có th吋 8逢嬰e"8„pi"jq員c thu nh臼, s穎 d映ng tiêu chu育n máy tính c栄a b衣p"8k隠u khi吋n c穎a s鰻 ho員c l羽nh menu trong b違ni"8k隠u khi吋p"x<p"d違n. H亥u h院t các ch泳e"p<pi"e„"vj吋 8逢嬰c th詠c hi羽n v噂i c違 giao di羽n menu và b違pi"8k隠u khi吋p"x<p"d違n, m員c dù m瓜t s嘘 t壱p l羽nh ph泳c t衣r"j挨p"eƒe"v pj"p<pi"ej雨 có s印p"f逢噂i d衣ng l羽pj"x<p"d違n [32]
3.2.3 Ph亥n m隠m DFTB+
DFTB + là m瓜t gói ph亥n m隠m mã ngu欝n m荏 do c瓜pi"8欝ng phát tri吋p"8c"p<pi"ewpi" c医r"eƒe"rj逢挨pi"rjƒr"pjcpj"ej„pi"x "jk羽u qu違8吋 th詠c hi羽n các mô ph臼pi"e挨"n逢嬰ng t穎 nguyên t穎. B茨ng cách th詠c hi羽p" eƒe" rj逢挨pi" rjƒr" mjƒe" pjcw" z医p x雨 lý thuy院t phi院m hàm m壱v"8瓜 (DFT), ch鰯ng h衣p"pj逢"nk‒p"m院t ch員t ch胤 d詠a trên ch泳e"p<pi"o壱t 8瓜 *FHVD+"x "rj逢挨pi"rjƒr"nk‒p"m院t ch員t ch胤 m荏 r瓜ng, nó cho phép mô ph臼ng các h羽 th嘘ng l噂n và thang th運i gian dài v噂k"8瓜 chính xác h嬰r"n#"vtqpi"mjk"pjcpj"j挨p" 8ƒpi"m吋8嘘i v噂i các mô ph臼pi"8k吋p"j·pj"j挨p"eƒe"rj逢挨pi"vj泳e"cd"Kpkvkq"v逢挨pi"泳ng. D詠c"vt‒p"mjwpi"FHVD."p„"e pi"ewpi"e医p các phiên b違n g亥p"8¿pi"e栄a các ph亥n m荏 r瓜ng DFT khác nhau bao g欝m các ch泳e"p<pi"nck."rj逢挨pi"rjƒr"j·pj"vj泳c ph映 thu瓜c th運k"ikcp"8吋 x穎 lý các h羽 th嘘ng b鵜 kích thích, v壱n chuy吋p"8k羽n t穎 s穎 d映ng các ch泳c p<pi"e栄a Green không cân b茨ng, và nhi隠w"j挨p"p英a. DFTB + có th吋 8逢嬰c s穎 d映ng pj逢"o瓜t 泳ng d映pi"8瓜c l壱p thân thi羽n v噂k"pi逢運i dùng ngoài vi羽e"8逢嬰c nhúng vào các gói ph亥n m隠o"mjƒe"pj逢"o瓜v"vj逢"xk羽n ho員c ho衣v"8瓜pi"pj逢"o瓜t máy ch栄 tính vqƒp"8逢嬰c truy c壱p b茨ng giao ti院p socket.
c+"Aｐe"8kあm
DFTB + cung c医p m瓜t công c映 mô ph臼pi"n逢嬰ng t穎 d詠a trên lý thuy院t phi院m hàm m壱v"8瓜 g亥p"8¿pi"x噂i các ch泳e"p<pi"v逢挨pi"v詠 pj逢"eƒe"i„k"e挨"n逢嬰ng t穎 ab kh荏k"8亥u vtqpi"mjk"pjcpj"j挨p"o瓜t ho員c hai b壱c c栄c"e逢運pi"8瓜. B衣n có th吋 t嘘k"逢w"j„c"e医u trúc c栄a phân t穎 và ch医t r逸n, b衣n có th吋 trích xu医t m瓜t ph鰻 electron, c医u trúc d違i và nhi隠u 8衣k"n逢嬰ng h英u ích khác. Ngoài ra, b衣n có th吋 tính toán v壱n chuy吋n electron trong eƒe"8k隠u ki羽n không cân b茨ng.
b) Giao diうp"x "vjcq"vƒe"e￢ bＶn
41
Hình 3.5. Các thu瓜c tính t羽r"8亥u vào ph亥n m隠m DFTB+
Geometry Ch雨8鵜nh d衣ng hình h丑c cho h羽 th嘘pi"8逢嬰c tính toán.
Hamiltonian C医u hình Hamilton và các tùy ch丑n c栄a nó.
Driver Ch雨8鵜nh m瓜v"vt·pj"8k隠u khi吋n hình h丑c cho h羽 th嘘ng.
Options Các tùy ch丑n.
Analysis Phân tích sau ch衣y và các tùy ch丑n thu瓜c tính.
ExcitedState Tính toán 荏 tr衣ng thái kích thích c栄a h羽 th嘘ng.
ElectronDynamics A瓜ng l詠c h丑e"8k羽n t穎 th運i gian th詠c c栄a h羽 th嘘ng.
REKS Các tính toán trong DFT t鰻ng h嬰p cho m瓜t h羽 th嘘pi"v逢挨pi"swcp"ej員t ch胤.
InputVersion Phiên b違p"ej逢挨pi"vt·pj."o "v羽r"8亥w"x q"8逢嬰c vi院t cho.
ParserOptions Các tùy ch丑n khác nhau ch雨違pj"j逢荏pi"8院n trình phân tích cú pháp.
Parallel Options 違nh h逢荏pi"8院n vi羽c th詠c thi MPI-song song [33].