BIOVIA COSMOplex

自己組織化系および生体膜の効率的な処理

BIOVIA COSMOplex では、不均質系の領域まで COSMO-RS を拡張した独自の手法により、物理化学特性にアクセスできます。COSMOplex はこのアプローチにより、通常は分子動力学(MD)を使用して得られる結果を導き出します。ただしほとんどコストがかかりません。COSMOplex は、量子力学的 DFT 計算から液体の熱力学的挙動を導き出す COSMO-RS 理論をベースにしています。

導入効果

  • BIOVIA COSMOplex は MD シミュレーションよりも最大 10,000 倍高速
  • ミセル、マイクロエマルション、膜の特性の力学的予測
  • 追加でパラメータを調整する必要なし
不均質な系を COSMO-RS の層に分割して、溶質の局所的な自由エネルギーの力学的計算に対応
ミセルにおける自己矛盾のない界面活性剤分布
非イオン界面活性剤の臨界ミセル濃度(実験と予測を比較)

導入効果

  • BIOVIA COSMOplex は MD シミュレーションよりも最大 10,000 倍高速
  • ミセル、マイクロエマルション、膜の特性の力学的予測
  • 追加でパラメータを調整する必要なし

マイクロエマルション

BIOVIA COSMOplex では、マイクロエマルション系などが含まれる界面活性剤を処理できます。たとえば、マイクロエマルション系の油相、界面活性剤相、水相の一貫した形成などを COSMOplex でシミュレーションできます。COSMOplex では、複雑なフィッシュ・ポイント図も計算できます。

臨界ミセル濃度

純粋な界面活性剤化合物の臨界ミセル濃度を計算でき、結果は実験と良く一致します。化合物の混合も可能です。

界面と界面張力

非均質系のシミュレートが可能なため、COSMOplex では、液液界面における濃度プロファイルおよび平均的な分子配向も予測できます。界面の内圧プロファイルが界面エネルギーと直接関連付けられます。追加の相関関数を適用すると、2 つの液体混合物間の界面張力を簡単に予測できます。複雑な液体、および界面活性剤を含む液体にも対応可能です。

参考文献:

Klamt, A.; Schwöbel, J.; Huniar, U.; Koch, L.; Terzi, S.; Gaudin, T. COSMOplex: Self-Consistent Simulation of Self-Organizing Inhomogeneous Systems Based on COSMO-RS. Phys.Chem.Chem.Phys. 2019, 21 (18), 9225–9238. https://doi.org/10.1039/C9CP01169B (オープン・アクセス)