Page 95 - 化学分析与检测技术
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第三章 材料模拟技术的应用
枝状分子研究中没有得到广泛应用。Yu 等利用 MC 研究 PAMAM 树突分子的大
小和电荷对其与双链 DNA 相互作用的影响，为减少计算时间，已将 DNA 链粗
粒化。近期，MC 方法也用在研究液晶功能化的树枝状大分子的结构性质，并将
其与非功能化的树枝状大分子进行比较，通过在不同温度环境下构建不同代、不
同核心功能的分子，并采用了粗粒化方法构建这两种类型的树枝状大分子模型。
但现已研究出的模型和预测的分子性质以及相关的实验暂未得到充分的利用，大
多数研究树突大分子的研究小组不能利用现有的研究结果，所以应及时建立已建
模的树状大分子坐标的在线数据库以及相关实验数据。
（二）介观尺度分子模拟应用
1. 耗散粒子动力学法
分子动力学是在原子或者分子尺度下的精确计算，但也导致了其局限性。耗
散粒子动力学（Dissipative particle dynamics,DPD）模拟以其独特的时空尺度和令
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人满意的计算效率而得到了广泛的应用，至多可模拟 10 原子体系及 ns － μs 时
间尺度内的动力演化。近年来越来越多的具有不同结构的复杂纳米载体成功得到
了表征，并对影响纳米载体的因素进行了参数化。DPD 模拟不仅强调纳米载体
的自组装结构，而且其应用领域也已成为一个从合成、制备到与生物膜相互作用
的完整体系。DPD 是 Hoogerbrugge 和 Koelman 于 1992 年提出的一种介观模拟
方法，可以描述聚合物纳米粒子形成中的介观水平性质。通过对分子的粗力度划
分，定义不同珠子（Bead）来简化体系，降低服务缔计算性能要求，介观概念的
提出，搭建起了快速分子动力学和慢速宏观热力学间的桥梁。
Wang 等研究了不同条件下聚乳酸－乙醇酸 / 羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸
酯（PLGA/HP55）纳米颗粒的结构－性质关系。在口服药物输送系统中，聚乳酸－
乙醇酸共聚物（PLGA）是疏水性聚合物，羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯（HP55）
是 pH 敏感的肠溶性聚合物。聚乙烯醇（PVA）作为稳定剂保护纳米颗粒，是亲
水性聚合物。通过 DPD 方法，模拟聚合物分子在水中自组装形成核壳结构的过程，
稳定剂 PVA 分子吸附在 PLGA/HP55 基质的外表面上。对聚合物分子质子化处理
后，质子化珠子与 PLGA 分子排斥力参数显著增大，与水珠子排斥力参数大幅减
小，导致 HP55 分子从纳米颗粒内部移出，为药物释放创造条件。
Hao 等研究了 pH 值对三嵌段共聚物 DHA － PBLG － PCB 的影响。模拟结
果表明，在正常的生理 pH 条件下，DOX 可以被包裹在核壳胶束中，而在酸性
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