计算分子描述符...

介绍

计算分子描述符（又称理论分子描述符）不需借助于任何实验信息，只需要分子的结构信息就可以计算出来，例如分子的组成，拓扑结构以及量子化学描述符等等。其优点是对化合物结构的描述更全面细致，物理化学意义更明确，理论性更强。与Abraham描述符相比，无需依靠实验，因此实用性更广，更易于推广。

方法

有多个软件可以获取物质的计算分子描述符。

例如，史新宇采用Accelrys Discovery Studio分子模拟软件作为工具生成化合物的2D和3D分子特征。该工具提供了12中不同类别的分子特征，这些类别中一共包含了355个分子特征。例如溶解度、疏水原子数、疏水表面积和拓扑指数、子结构描述符、MQS（Molecular  Quantum  Similarity）、QSCD（Quantized  Surface  Complementarity Diversity）、分子形状、分子总表面积等。

也有文献采用Dragon软件来获取计算分子描述符。王雅采用以下步骤获取描述符：

1. 从ChemACX.com下载吸附物的2D分子结构；
2. 用ChemBio3D Ultra（Version 12.0）将其转为3D结构；
3. 用MOPAC 2016中的PM7算法对所有的3D结构进行优化，并将介电常数设置为78.6来模拟水环境最终得到最稳定结构；
4. 综合考虑吸附过程中可能涉及到的静电作用、疏水作用、氢键作用和范德华作用，将能够表征这些相互作用的量化描述符（最高占据分子轨道能级、最低未占据分子轨道能级、分子偶极矩、原子电荷）从MOPAC 2016优化成功的结果文件中提取出来，用于后续建模过程；
5. 使用Dragon软件对优化成功的结构进行计算，得到327个理论分子结构描述符，并将这些描述符值与12个量化描述符值整合用于模型的构建。

陈召阳利用E-Dragon来获取描述符。

由于E-Dragon免费且使用方便，本文将介绍用这种方式获取计算分子描述符。

E-Dragon

准备分子结构文件

打开E-Dragon网站后，首页简单介绍了如何使用这个工具：

1. To run DRAGON the user needs molecular structure files previously obtained by other specific molecular modelling software. 运行Dragon前，用户需要通过其他分子建模软件获得的分子结构文件。
2. In E-DRAGON the accepted molecular structure files SMILES, SDF (MDL) or MOL2 (Sybyl) files. E-Dragon可接受的分子结构文件有SMARES、SDF(MDL)或MOL2(Sybyl)文件。
3. DRAGON requires 3D optimised structures with HYDROGENS. 3D优化结构需要包含氢原子。
4. In E-DRAGON, if the 3D atom coordinates are not available for molecules, the user can calculate them on-line using CORINA, provided by Molecular Networks GMBH.如果分子的3D原子坐标不可用，用户可以使用分子网络有限公司提供的CORINA在线计算它们。

所以需要先准备好分子结构文件。有一个很简单的方法是从PubChem上下载化合物的3D Conformer SDF文件。也可以按前文王雅的方式对分子结构进行优化。

准备好之后，点击首页的start the program，跳转到上传文件的页面。

错误：Your browser is completely ignoring the <APPLET> tag!

然而跳转到上传文件页面后，中间的框报错：Your browser is completely ignoring the <APPLET> tag!

原来是E-Dragon网站需要运行Java小程序，但浏览器不支持。解决方案如下：

1. 下载32位50版的Firefox浏览器。64为不识别和支持Java插件，而52 版后除 Adobe Flash 外，已经不再支持其他NPAPI插件。所以安装之后，可以关掉Firefox的自动更新，免得更新后不能用Java插件。
2. 下载32位Java。我一开始下载了64位，发现Firefox并不能识别出Java插件。需要32位Java才能被Firefox识别。
3. 下载后，关闭Firefox，安装Java。重启Firefox，点击菜单按钮 ，点击 附加组件，点击插件，查看是否有有Java(TM) Platform 插件。如果没有，可以按帮助中的方法检查一下。
4. 进入E-dragon的see FAQ，看到页面最下面的Security settings。这里说，需要打开Java控制面板（Windows开始菜单中的配置Java），按说明把E-dragon地址添加到例外站点列表。

完成以上操作，再打开E-dragon，就不再报错，而是正确的上传文件界面。

 然后按FAQ中的方式计算即可。

计算得到的分子描述符，可以直接在result.txt上全选、复制到excel上。