摘要：1文獻(xiàn)綜述1.1丹參酮ⅡA1.1.1丹參酮ⅡA簡(jiǎn)介丹參是唇形科植物丹參（SalviamiltiorrhizaBge）的干燥根和根莖，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為上品，味苦，性微寒，歸心、肝經(jīng)。具有祛瘀止痛、活血通經(jīng)、清心除煩、涼血消癰之功效[1]。丹參的藥理活性成分主要分為脂溶性有效成分和水溶性有效成分兩類。脂溶性有效成分包括：丹參酮Ⅰ(TanshinoneⅠ)、丹參酮ⅡA(TanshinoneⅡA)、丹參酮ⅡB(TanshinoneⅡB)、隱丹參酮(Cryptotanshinone)等。曾敬其等[3]發(fā)現(xiàn)丹參中的丹參酮Ⅰ、丹參酮ⅡA、隱丹參酮的含量之中，丹參酮ⅡA的含量最高。丹參酮ⅡA（CAS：56872-9）為二萜醌類化合物，分子量為294.34，不溶或微溶于水，易溶于二甲基亞砜、乙醇、丙酮、乙醚和苯等有機(jī)溶劑。丹參酮ⅡA作為丹參中脂溶性成分的代表，目前主要制成磺酸鈉鹽注射劑，應(yīng)用于心血管、腦血管等疾病的治療當(dāng)中[3]。其2D、3D分子結(jié)構(gòu)見圖。1.1.2丹參酮ⅡA的藥理作用根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA具有多種藥理作用，本文僅概述抗炎、抗氧化及抗腫瘤等方面的藥理作用。丹參酮ⅡA通過有效干擾、阻斷核因子NF-κB的激活，從而抑制一系列致炎基因的表達(dá)，最終達(dá)到抗炎的作用。[3]其次，丹參酮可抑制LDL的氧化調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝過程，發(fā)揮抗氧化作用[14-15]。而脂質(zhì)過氧化會(huì)誘發(fā)諸如心血管疾病等慢性疾病。此外，丹參酮ⅡA可以通過影響細(xì)胞周期而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖分化，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[29]，具有抑制腫瘤的作用。1.1.3丹參酮ⅡA代謝途徑丹參酮ⅡA具有抗炎、抗氧化、抗癌等多種藥理作用。但目前臨床上主要將其制成丹參酮ⅡA磺酸鈉注射劑，廣泛應(yīng)用于心腦血管疾病的治療。丹參酮ⅡA磺酸鈉注射劑通過肌注、靜注或靜滴注射到體內(nèi)，擴(kuò)散到全身，擴(kuò)張血管、激活鈣通道、降低動(dòng)脈壓[15]等，達(dá)到保護(hù)心腦血管的作用；再經(jīng)肝臟，大部分由膽汁代謝排出。此外，隱丹參酮可在肝內(nèi)發(fā)生脫氫反應(yīng)轉(zhuǎn)化為丹參酮ⅡA。1.2β-環(huán)糊精環(huán)糊精(Cyclodextrin，簡(jiǎn)稱CD)是直鏈淀粉在由芽孢桿菌產(chǎn)生的環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶作用下生成的一系列環(huán)狀低聚糖的總稱，通常含有6-12個(gè)D-吡喃葡萄糖單元。其中研究得較多并且具有重要實(shí)際意義的是含有6、7、8個(gè)葡萄糖單元的分子，分別稱為α-、β-和γ-環(huán)糊精。1.2.1β-環(huán)糊精簡(jiǎn)介β-環(huán)糊精，又名貝塔環(huán)糊精、環(huán)七糖、環(huán)麥芽七糖，具有“內(nèi)腔疏水，外部親水”的獨(dú)特空腔結(jié)構(gòu)。這種空腔結(jié)構(gòu)類似一個(gè)錐狀空桶，錐狀結(jié)構(gòu)的大口端由十四個(gè)仲醇羥基排列構(gòu)成，小口端由七個(gè)伯醇羥基排列構(gòu)成。因此空腔結(jié)構(gòu)外部和入口處親水，而其內(nèi)部空腔由于氫原子和糖苷鍵的氧原子集中，具有較高的電子云密度，而呈疏水性。β-環(huán)糊精分子結(jié)構(gòu)見圖??這種疏水性空腔內(nèi)可嵌合形狀和大小合適的各種客體分子，形成包合物體系。在包合物形成的過程中，既沒有發(fā)生共價(jià)鍵的斷裂，也未生成新的共價(jià)鍵，主要依靠范德華力、疏水相互作用力、氫鍵、主客體分子間的匹配作用等弱相互作用。β-環(huán)糊精與客體分子形成包合物后可顯著改變客體分子的物理化學(xué)性質(zhì)，如：溶解度、穩(wěn)定性、毒性、生物利用度等。近年來，β-環(huán)糊精廣泛應(yīng)用于分離有機(jī)化合物及用于有機(jī)合成，也用作醫(yī)藥輔料、食品添加劑等。1.2.2β-環(huán)糊精包合物形成機(jī)理通過一定的包合方法將客體分子嵌合到主體空腔中，主、客體分子間以范德華力等弱相互作用力締合而成包合物。在這個(gè)過程中沒有形成或斷裂化學(xué)鍵，整個(gè)過程是物理過程，且此過程中環(huán)糊精的空穴除了發(fā)生細(xì)微形變外，其大小和形狀均基本不變。Cramer等人通過大量實(shí)驗(yàn)，總結(jié)了環(huán)糊精包結(jié)物形成的過程如下:1)水分子從環(huán)糊精的空穴“逃出”，進(jìn)入到一個(gè)使其以氣態(tài)存在的能量環(huán)境，從而使得范德華力及氫鍵個(gè)數(shù)都有所降低，且自由水分子變形和三維旋自由度都增加。2)被置換出的水分子從氣態(tài)濃縮為液態(tài)，此過程伴有焓和熵的變化。3)非極性的客體分子從它周圍的飽和水殼中移出，移出后客體分子以一種理想的氣體狀態(tài)存在，而剩下的空殼重新排列。4)以理想氣體狀態(tài)存在的客體分子進(jìn)入到環(huán)糊精空穴，通過范德華力及氫鍵作用使包結(jié)物達(dá)到穩(wěn)定，客體分子仍然保持一維旋轉(zhuǎn)。5)客體分子暴露部分周圍水分子的結(jié)構(gòu)得以恢復(fù)。1.2.3包合物形成的影響因素包合物的包合穩(wěn)定程度、主客體的結(jié)合能力取決于其立體匹配、氫鍵、色散力、范德華作用、偶極一偶極相互作用等作用，且隨著客體分子的極性、立體結(jié)構(gòu)和構(gòu)象等因素的不同而表現(xiàn)出一系列差異。。一般認(rèn)為，在環(huán)糊精和客體分子形成包結(jié)物時(shí)涉及的作用力主要有四種[[30-35]1}CDS空腔與客體分子上疏水部位之間的Vanderwaals作用。2)在包結(jié)物的形成過程中，CDs空腔內(nèi)處于高能狀態(tài)水的釋放。3)客體分子進(jìn)入空腔后，通過CDs的R基與客體分子上的極性基團(tuán)之間的氫鍵作用得到穩(wěn)定。4)CDs環(huán)骨架的張力能釋放。如β-CD的環(huán)狀構(gòu)型在其水合物中是不對(duì)稱的但包結(jié)客體分子后形成沒有張力的正七邊形。由環(huán)糊精包合物形成所涉及的分子間力可知環(huán)糊精包合物的形成的影響因素主要有以下四個(gè)方面[[36-38]主客體的空間匹配根據(jù)環(huán)糊精空腔孔徑大小不同，可選擇容納客體分子大小需其空腔匹配，此時(shí)形成的包合物較穩(wěn)定。若客體分子尺寸太大，則不易進(jìn)入空腔;分子尺寸太小，不能與環(huán)糊精產(chǎn)生強(qiáng)的范德華力作用和疏水作用，從而也不易生成穩(wěn)定的包合物。2)釋放高能水與氫鍵當(dāng)環(huán)糊精空腔中高能量的水分子被極性比它小的客分子取代釋放出來后，系統(tǒng)的能量將會(huì)降低利于包合物的形成。即客體的疏水部分進(jìn)入CD的空腔取代CD高能水有利于環(huán)糊精包結(jié)物的形成。一些客體分子與CD的羥基能形成氫鍵，增加包結(jié)物的穩(wěn)定性。3)范德華力范德華力一般是由偶極一偶極、偶極一誘導(dǎo)偶極相互作用和色散力構(gòu)成，兩種力均與分子間距的6次方成反比。因而，在分子識(shí)別過程中，受體與底物分子間距離增大，作用力減小很快。4)主客體之間有疏水相互作用環(huán)糊精的空腔具有疏水性，在水溶液中，被包結(jié)的極性水分子與非極性空腔的相互作用，以及極性水與非極性客體的相互作用在能量上不適宜。因此，大小、尺寸合適的客體分子會(huì)取代水分子進(jìn)入環(huán)糊精的空腔形成包合物，且客體分子的非極性越高，越易被包合。上述四個(gè)因素不但影響環(huán)糊精包合物是否能形成，而且還直接影響著包合物的穩(wěn)定性。即包合物的穩(wěn)定性也取決于客體分子空腔尺寸、基團(tuán)的性質(zhì)、空間構(gòu)型及分子大小等。1.3本課題的立題背景和意義目前，臨床上經(jīng)常將丹參酮ⅡA磺酸鈉注射液用于消炎抗菌、心腦血管疾病以及癌癥的治療。但在長(zhǎng)期放置過程中，丹參酮ⅡA磺酸鈉容易水解，而產(chǎn)生丹參酮ⅡA磺酸沉淀。同時(shí)據(jù)文獻(xiàn)[1]報(bào)道丹參酮ⅡA磺酸鈉注射液在pH值小于4.0時(shí)析出磚紅色沉淀，因此在稀釋和配伍用藥過程中存在安全隱患，引起發(fā)熱、淺靜脈炎和過敏性休克等不良反應(yīng)[2-7]。而環(huán)糊精結(jié)構(gòu)特殊，可包合難溶性藥物，增大藥物溶解度，提高其穩(wěn)定性及生物利用度。其中使用最廣泛的是β-環(huán)糊精。目前已有多種用環(huán)糊精包合技術(shù)制備的產(chǎn)品上市，如伊曲康唑、阿立哌唑和絲裂霉素等[14]。要形成穩(wěn)定的環(huán)糊精包合物，客體藥物分子應(yīng)具備如下條件：藥物分子的碳原子數(shù)大于5；稠環(huán)數(shù)小于5；分子量在100到400之間；溶解度在10g/L以下；熔點(diǎn)小于250℃[5]。丹參酮ⅡA分子式為C19H18O3，稠環(huán)數(shù)為4，分子量為294.33，熔點(diǎn)為209-210℃，微溶于水。綜上所述，丹參酮ⅡA分子十分符合與環(huán)糊精形成包合物的條件。本文以β-環(huán)糊精為主體分子，丹參酮ⅡA為客體分子進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬。探究在水溶液中，β-環(huán)糊精/丹參酮ⅡA復(fù)合物的構(gòu)象及相互作用能。為進(jìn)一步開發(fā)丹參酮ⅡA的注射液提供參考。1.4理論基礎(chǔ)1.4.1分子對(duì)接分子對(duì)接（docking）是利用計(jì)算機(jī)模擬配體和受體分子之間通過幾何匹配及能量匹配原則相互識(shí)別的過程。空間匹配是分子間發(fā)生相互作用的基礎(chǔ)，能量匹配是分子間保持穩(wěn)定結(jié)合的基礎(chǔ)，包括靜電作用、氫鍵作用、范德華作用及疏水作用。對(duì)于幾何匹配的計(jì)算，通常采用格點(diǎn)計(jì)算、片斷生長(zhǎng)等方法，能量計(jì)算則使用模擬退火、遺傳算法等方法。分子對(duì)接主要運(yùn)用到的算法包括搜索算法(searchmethods)和打分函數(shù)(5c:flringfunction)，搜索算法主要負(fù)責(zé)計(jì)算對(duì)接后得到的復(fù)合物構(gòu)象的合理性，打分函數(shù)則主要負(fù)責(zé)評(píng)價(jià)配體與受體的結(jié)合親和性以及配體結(jié)合位置的合理性。各種分子對(duì)接方法對(duì)體系均有一定的簡(jiǎn)化，根據(jù)簡(jiǎn)化的程度和方式，可以將分子對(duì)接方法分為以下三類：剛性對(duì)接、半柔性對(duì)接和柔性對(duì)接。本課題主要使用半柔性對(duì)接。半柔性對(duì)接方法允許對(duì)接過程中小分子構(gòu)像發(fā)生一定程度的變化，但通常會(huì)固定大分子的構(gòu)像，另外小分子構(gòu)像的調(diào)整也可能受到一定程度的限制，如固定某些非關(guān)鍵部位的鍵長(zhǎng)、鍵角等，半柔性對(duì)接方法兼顧計(jì)算量與模型的預(yù)測(cè)能力，是應(yīng)用比較廣泛的對(duì)接方法之一。1.4.2分子動(dòng)力學(xué)分子動(dòng)力學(xué)是一門結(jié)合物理，數(shù)學(xué)和化學(xué)的綜合技術(shù)。分子動(dòng)力學(xué)模擬[1](moleculardynamicssimulation,MD)是近年來飛速發(fā)展的一種分子模擬方法，它以經(jīng)典力學(xué)、量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)為基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)數(shù)值求解分子體系經(jīng)典力學(xué)運(yùn)動(dòng)方程的方法得到體系的相軌跡，并統(tǒng)計(jì)體系的結(jié)構(gòu)特征與性質(zhì)。簡(jiǎn)而言之即是應(yīng)用力場(chǎng)及根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)力學(xué)原理所發(fā)展的一種計(jì)算機(jī)模擬方法。此方法的優(yōu)點(diǎn)是精準(zhǔn)性高，可同時(shí)獲得系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)與熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)資料，并可廣泛地適用于各種系統(tǒng)及各類特性的探討。分子動(dòng)力學(xué)模擬運(yùn)用數(shù)值積分方法，求出體系中各個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以通過均方根偏差（RMSD）、均方根波動(dòng)值（RMSF）、氫鍵相互作用和結(jié)合位點(diǎn)中關(guān)鍵氨基酸的作用等來分析，從而得到和實(shí)驗(yàn)結(jié)果密切相關(guān)的宏觀性質(zhì)。分子動(dòng)力學(xué)模擬的基本原理是體系中所有粒子的運(yùn)動(dòng)情況由經(jīng)典力學(xué)中的牛頓第二定律確定，求出體系中所有粒子所受到的力，從而獲得研究體系中的分子結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)隨時(shí)間的變化情況。對(duì)含N個(gè)相互作用的系統(tǒng)，MD模擬求解其牛頓運(yùn)動(dòng)方程：mi?2r原子所受力是一個(gè)勢(shì)能函數(shù)導(dǎo)數(shù)的負(fù)值：Fi=-?V?模擬時(shí)，會(huì)以很小的時(shí)間步長(zhǎng)同時(shí)求解這些方程，使系統(tǒng)演化一段時(shí)間，同時(shí)小心地使溫度和壓力維持在設(shè)定值，并以一定的時(shí)間間隔將原子坐標(biāo)寫入輸出文件中。隨著時(shí)間變化的坐標(biāo)代表了體系的一個(gè)軌跡。經(jīng)過初始的一些變化之后，體系通常會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài)。通過對(duì)平衡后的軌跡來進(jìn)行平均，就可以從輸出文件中提取出許多宏觀性質(zhì)。目前，各大商業(yè)公司和科研人員研發(fā)了許多分子動(dòng)力學(xué)軟件，常用的有Amber,Gromacs,NAMD和MaterialsStudio等。其中Gromacs是一款開源免費(fèi)軟件，由格羅寧根大學(xué)的生物物理化學(xué)部開發(fā)，而后各大研究小組對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化和升級(jí)，主要采用分子動(dòng)力學(xué)、隨機(jī)動(dòng)力學(xué)或路徑積分等方式模擬分散體系內(nèi)的分子運(yùn)動(dòng)過程，具有功能強(qiáng)大、適用范圍廣、計(jì)算速度快、計(jì)算準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)，得到了廣泛的運(yùn)用[94,95]。1.5本文主要研究?jī)?nèi)容與方法本文通過分子對(duì)接和分子動(dòng)力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)研究丹參酮ⅡA與β-環(huán)糊精之間的相互作用。分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)使用Tripos公司的計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)專業(yè)軟件sybyl-x2.0的Sur?exDock模塊[?]，采用半柔性對(duì)接。使用GROMACS2016.4[?]軟件對(duì)β-環(huán)糊精進(jìn)行20ns的分子動(dòng)力學(xué)模擬以得到穩(wěn)定的分子構(gòu)象，再進(jìn)行丹參酮ⅡA/β-環(huán)糊精包合物的分子動(dòng)力學(xué)模擬。將丹參酮ⅡA與β-環(huán)糊精進(jìn)行分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)，用于分子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。利用LigPlot+[?]和ProteinLigandInteractionPro?ler[?]對(duì)丹參酮ⅡA與β-環(huán)糊精之間的相互作用進(jìn)行分析，利用VMD[?]和Pymol[?]軟件進(jìn)行可視化及作圖。2β-環(huán)糊精分子的低能構(gòu)象在進(jìn)行包合物的分子動(dòng)力學(xué)模擬時(shí)，一般采用主體分子的低能構(gòu)象以確保模擬結(jié)果的代表性和科學(xué)性。本章將在真空條件下對(duì)β-環(huán)糊精單分子進(jìn)行退火模擬。通過這退火模擬，得到β-環(huán)糊精分子的低能構(gòu)象，為下一步包合物系統(tǒng)的構(gòu)建提供分子坐標(biāo)及拓?fù)湮募?.1分子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法在使用分子動(dòng)力學(xué)模擬進(jìn)行非平衡系綜的產(chǎn)生和動(dòng)態(tài)事件的分析之前，需要先對(duì)體系進(jìn)行穩(wěn)健的能量最小化。進(jìn)行能量最小化的原因有二：一、如果初始構(gòu)型離平衡態(tài)非常遠(yuǎn)，體系的受力可能非常過大，以致MD模擬失敗；二、進(jìn)行能量最小化可以去除體系的所有動(dòng)能（如果要對(duì)動(dòng)力學(xué)模擬過程中幾個(gè)“快照”進(jìn)行比較，能量最小化能夠減少結(jié)構(gòu)和勢(shì)能中的熱噪聲，因此比較結(jié)果可能更好）。（大）分子體系的勢(shì)能函數(shù)是多維空間中一個(gè)超曲面，具有非常復(fù)雜的形貌。它有一個(gè)最低點(diǎn)，全局極小點(diǎn)和大量的局部極小點(diǎn)。但由于構(gòu)型空間的維數(shù)和局部極小點(diǎn)的數(shù)目非常多，無法進(jìn)行足夠的采樣來獲得全部的信息。因而沒有一種最小化方法能夠保證在實(shí)際可承受范圍的時(shí)間范圍內(nèi)找到全局極小點(diǎn)。但通過進(jìn)行溫度耦合的分子動(dòng)力學(xué)，比如模擬退火，可以找到全局極小點(diǎn)。退火模擬：，反復(fù)執(zhí)行“升溫-降溫”過程，即周期性退火，有助于尋找柔性結(jié)構(gòu)能量最小點(diǎn)和能量較低的一批極小點(diǎn)結(jié)構(gòu)。2.2β-環(huán)糊精分子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟首先，在蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫（ProteinDataBase）下載到包含β-環(huán)糊精的復(fù)合物結(jié)構(gòu)（1bfn.pdb,），再分離得到β-環(huán)糊精分子的坐標(biāo)和拓?fù)湮募?。在?duì)β-環(huán)糊精分子進(jìn)行退火模擬時(shí)，使用AMBER99SB-ILDN力場(chǎng)。選用蛙跳式算法積分牛頓方程，積分時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)為0.002ps，組的點(diǎn)數(shù)設(shè)置為4，退火時(shí)間設(shè)置為annealing-time=03080200，溫度設(shè)置為annealing-temp=05005000，進(jìn)行2ns的退火模擬，每500步記錄一次能量。得到低能構(gòu)象后，再通過VMD的outsellpdb.tcl腳本將提取到的低能構(gòu)象輸出為pdb文件。2.3分子動(dòng)力學(xué)優(yōu)化結(jié)果分析通過VMD提取，最終得到11個(gè)β-環(huán)糊精的低能構(gòu)象，其三維結(jié)構(gòu)如圖2.4所示，能量為1298.423096kj/mol。選擇其中一個(gè)構(gòu)象進(jìn)行后面的分子動(dòng)力學(xué)模擬，保證實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性與穩(wěn)定性。3丹參酮ⅡA與β-環(huán)糊精的分子對(duì)接分子對(duì)接方法是在受體（靶蛋白或活性位點(diǎn)）和配體結(jié)構(gòu)已知的基礎(chǔ)上，運(yùn)用化學(xué)計(jì)量學(xué)的方法來模擬分子的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和分子間相互作用力，以此來進(jìn)行分子間相互作用識(shí)別，以達(dá)到預(yù)測(cè)受體-配體復(fù)合物結(jié)構(gòu)的目的。本實(shí)驗(yàn)利用半柔性對(duì)接的方法對(duì)丹參酮ⅡA與β-環(huán)糊精進(jìn)行對(duì)接，對(duì)接后分析受體-配體復(fù)合物的鍵合方式以及氫鍵相互作用和疏水相互作用，研究受體與配體的能量匹配，選取對(duì)接后最優(yōu)的復(fù)合物構(gòu)象用于分子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。3.1分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)方法為了得到丹參酮ⅡA與β-環(huán)糊精最有可能的相互作用構(gòu)象，本實(shí)驗(yàn)使用sybyl-x2.0中的Sur?ex-Dock模塊來研究丹參酮ⅡA與β-環(huán)糊精間的相互作用。通過分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)分析丹參酮ⅡA與β-環(huán)糊精的相互作用，為下一步分子動(dòng)力學(xué)模擬提供參考和材料。本實(shí)驗(yàn)所使用的丹參酮ⅡA三維結(jié)構(gòu)使用sybyl-x2.0的Sketch模塊構(gòu)建，并進(jìn)行能量?jī)?yōu)化。經(jīng)過優(yōu)化以及分子動(dòng)力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)達(dá)到穩(wěn)定后所獲得的β-環(huán)糊精作為分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)中的受體，使用VMD查看其三維構(gòu)象，結(jié)果見圖3.1(a)，圖中β-環(huán)糊精的構(gòu)象以cartoon的形式顯示。經(jīng)過優(yōu)化后所得到的小分子配體氯菊酯的構(gòu)象見圖3.1(b)。3.2分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)過程分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)的具體各步操作過程如下：（1）丹參酮ⅡA的準(zhǔn)備。使用sybyl-x2.0軟件中的Sketchmolecule模塊來構(gòu)建丹參酮ⅡA的三維結(jié)構(gòu)，通過運(yùn)用Powell梯度算法進(jìn)行能量最小化，選擇Tripos力場(chǎng)，添加MMFF94電荷，選擇0.005kcal/(mol·?)和最大迭代10000作為收斂條件。（2）β-環(huán)糊精的準(zhǔn)備。選擇sur?ex-dock模塊，導(dǎo)入β-環(huán)糊精，加氫，對(duì)接方式選擇自動(dòng)，其它參數(shù)選擇默認(rèn)。產(chǎn)生結(jié)合口袋protomol，參數(shù)threshold和bloat選擇默認(rèn)值。（3）丹參酮ⅡA與β-環(huán)糊精的分子對(duì)接。產(chǎn)生結(jié)合口袋protomol后，選用丹參酮ⅡA作為對(duì)接分子進(jìn)行對(duì)接，對(duì)接完成后會(huì)產(chǎn)生20個(gè)小分子的構(gòu)象，所得到的各個(gè)構(gòu)象按照打分的分?jǐn)?shù)高低列于表格中，選擇表中分?jǐn)?shù)最高的小分子構(gòu)象用于分子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。3.3分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析將丹參酮ⅡA作為小分子配體對(duì)接到β-環(huán)糊精的結(jié)合口袋中，對(duì)接后所得到的20個(gè)分子構(gòu)象得分情況列于表3.1，其中打分最高的TotalScore=3.11，Cscore=5，一致性打分函數(shù)Cscore值為4或者5時(shí)則表明對(duì)接結(jié)果良好，選取這個(gè)打分最高的構(gòu)象進(jìn)行下一步的研究分析。丹參酮ⅡA與β-環(huán)糊精對(duì)接的模式從下圖3.2可以看出，β-環(huán)糊精內(nèi)腔形成口袋與丹參酮ⅡA進(jìn)行結(jié)合。4丹參酮ⅡA與β-環(huán)糊精的分子動(dòng)力學(xué)研究在完成分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)后，為了更好地研究丹參酮ⅡA與β-環(huán)糊精之間的相互作用，擬對(duì)該復(fù)合物體系進(jìn)行2ns的分子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。本文中分子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的分析內(nèi)容主要有通過均方根偏差（RMSD）分析來檢驗(yàn)復(fù)合物系統(tǒng)的穩(wěn)定性；通過計(jì)算每個(gè)原子的均方根波動(dòng)（RMSF）值來驗(yàn)證每個(gè)原子在模擬過程中的穩(wěn)定性；由于氫鍵相互作用在兩者的結(jié)合作用上有重要的作用，也對(duì)氫鍵相互作用進(jìn)行分析，還對(duì)分子的回旋半徑變化、主客體分子之間質(zhì)心距離的變化進(jìn)行分析。4.1丹參酮ⅡA/β-環(huán)糊精復(fù)合物分子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟按照之前所述的方法與步驟對(duì)丹參酮ⅡA/β-環(huán)糊精復(fù)合物進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。準(zhǔn)備丹參酮ⅡA與β-環(huán)糊精的拓?fù)湮募琻osqacpype輸出二者的拓?fù)湮募?。將丹參酮ⅡA與β-環(huán)糊精的itp文件進(jìn)行合并，得到top文件。再構(gòu)建丹參酮ⅡA/β-環(huán)糊精包合物系統(tǒng)，得到的體系使用VMD查看，結(jié)果如圖4.1所示，圖中的β-環(huán)糊精以cartoon的形式顯示，藍(lán)色方形為構(gòu)建的立方體盒子。得到包合物的電中性體系后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行能量最小化，通過分析結(jié)果可以得到能量最小化過程中勢(shì)能隨時(shí)間的變化，見圖4.2。由圖4.2可知，能量最小化后得到的勢(shì)能的值Epot接近于于-1.30×106kJ/mol，并且在700ps之后就開始接近于恒定，該系統(tǒng)就處于能量最低的狀態(tài)。且圖中也表明Epot收斂效果很好并且十分的穩(wěn)定，從而保證復(fù)合物的初始結(jié)構(gòu)在溶劑分子中的取向以及幾何構(gòu)型等方面都是合理的。對(duì)體系完成能量最小化之后，再對(duì)體系進(jìn)行2ns的分子動(dòng)力學(xué)模擬，根據(jù)輸出的數(shù)據(jù)記錄文件作圖，得到分子動(dòng)力學(xué)模擬過程中RMSD隨時(shí)間的波動(dòng)情況，并進(jìn)行其他的數(shù)據(jù)分析。在真空下完成對(duì)包合物體系的分子動(dòng)力學(xué)模擬之后，在體系中添加溶劑（水），構(gòu)建丹參酮ⅡA/β-環(huán)糊精包合物的水溶劑系統(tǒng)，結(jié)果如圖4.2所示，然后重復(fù)上述能量最小化、分子動(dòng)力學(xué)模擬等步驟。4.2分子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析4.2.1均方根偏差（RMSD）在對(duì)β-環(huán)糊精與β-環(huán)糊精/丹參酮ⅡA復(fù)合物體系分別進(jìn)行2ns的分子動(dòng)力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)后，首先對(duì)所得到的結(jié)果中的模擬后體系的構(gòu)象與初始構(gòu)象的均方根偏差（RMSD）值進(jìn)行分析，從RMSD圖來考察模擬實(shí)驗(yàn)中各個(gè)體系朝著平衡狀態(tài)收斂的情況以及穩(wěn)定性。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析中分別選擇包合物體系、β-環(huán)糊精分子及丹參酮ⅡA分子三個(gè)方面來進(jìn)行計(jì)算RMSD值。所得到的結(jié)果分別如圖4.5(a)、圖4.5(b)和圖4.5(c)所示，兩圖中紅色均代表的是β-環(huán)糊精在模擬實(shí)驗(yàn)中所計(jì)算得到的RMSD值，藍(lán)色均代表的是β-環(huán)糊精-配體復(fù)合物中的β-環(huán)糊精在模擬實(shí)驗(yàn)中所計(jì)算得到的RMSD值。從三個(gè)圖中可以看出，前期的一段時(shí)間里，由于β-環(huán)糊精與丹參酮ⅡA分子相距較遠(yuǎn)，且系統(tǒng)處在模擬實(shí)驗(yàn)中的升溫過程，所以在這段時(shí)間里分子結(jié)構(gòu)的變化是很大的。RMSD值隨時(shí)間的波動(dòng)也是很大的，但是經(jīng)過一段時(shí)間的上升階段，其值逐漸隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)。首