Untersuchung von Cyclodextrinkomplexen - OPUS - Universität ...

Material und Methoden
4.5.5 MD Simulationen zur strukturellen Integrität der Komplexe
Für jeden Ladungszustand der Arzneistoffe wurde der Komplex mit der niedrigsten EFBmin,
bestehend aus Cyclodextrin- und Gastmolekül, zentriert in einer kubischen Wasserbox mit
einer Seitenlänge von 24,36 Å platziert. Das System wurde mit einer wall einer Gewichtung
von 300 umgeben und einer MD Simulation über 500 ps bei 300 K mit expliziten
Wassermolekülen unterworfen. In Abständen von 0,5 ps wurden Snapshots aufgezeichnet.
Aus den resultierenden Datenbanken wurden alle während der molekulardynamischen
Simulationen aufgezeichneten Einträge gelöscht, bis die anfänglichen Temperaturschwankungen
während der Equilibrierung des Systems maximal ± 100 K betrugen. Aus den
Molekülsystemen der Snapshots wurden das Cyclodextrin und der Gast einzeln abgetrennt
und jeweils RMSD-Werte (RMSDAS für den Gast, RMSDCD für das Cyclodextrin) bezüglich
der Position der Ausgangsmoleküle (t=0) berechnet. Aus diesen Größen wurde ein Wert für
die Gesamtabweichung der Komplexe unter Ausschluss des Startpunktes (t=0) vom
strukturellen Mittelwert berechnet:
RMSDCD
RMSD
GesAbw
RMSD
mean
CD
mean
CD
RMSD
AS
RMSD
RMSD
mean
AS
mean
AS
63
Gl. 4.8
Da die Komplexe im Verlauf der Simulationen keinen starken strukturellen Schwankungen
unterlagen, war es so möglich, die Struktur mit dem niedrigsten Ergebnis für GesAbw
annähernd als strukturellen Mittelwert anzunehmen.
Für die Komplexstruktur aus dem Docking und
den Snapshot aus der MD Simulation wurden mit
der Deskriptorfunktion ASA (accessible surface
area) jeweils für das Gastmolekül, das
Cyclodextrin, sowie für den erhaltenen Komplex
einzeln, die dem Lösungsmittel zugängige
Oberfläche bestimmt. Diese Oberfläche ist eng
mit der Connolly-Oberfläche (solvent-excluded
surface) verwandt, die in Abbildung 4.16 am
Beispiel von CD 2 zu sehen ist.
Abb. 4.16: Connolly – Oberfläche von CD 2