OPLS

El campo de fuerza OPLS (Optimized Potentials for Liquid Simulations) fue desarrollado por el profesor William L. Jorgensen en la Universidad de Purdue y posteriormente en la Universidad de Yale , y está siendo desarrollado comercialmente por Schrödinger, Inc.

La forma funcional del campo de fuerza OPLS es muy similar a la de AMBER :

${\displaystyle E\left(r^{N}\right)=E_{\mathrm {enlaces} }+E_{\mathrm {ángulos} }+E_{\mathrm {diedros} }+E_{\mathrm {no enlazado} }}$

${\displaystyle E_{\mathrm {bonos} }=\sum _{\mathrm {bonos} }K_{r}(r-r_{0})^{2}\,}$

${\displaystyle E_{\mathrm {ángulos} }=\sum _{\mathrm {ángulos} }k_{\theta }(\theta -\theta _{0})^{2}\,}$

${\displaystyle E_{\mathrm {dihedrals} }=\sum _{\mathrm {dihedrals} }\left({\frac {V_{1}}{2}}\left[1+\cos(\phi -\phi _{1})\right]+{\frac {V_{2}}{2}}\left[1-\cos(2\phi -\phi _{2})\right]+{\frac {V_{3}}{2}}\left[1+\cos(3\phi -\phi _{3})\right]+{\frac {V_{4}}{2}}\left[1-\cos(4\phi -\phi _{4})\right]\right)}$

${\displaystyle E_{\mathrm {no enlazado} }=\sum _{i>j}f_{ij}\left({\frac {A_{ij}}{r_{ij}^{12}}}-{\frac {C_{ij}}{r_{ij}^{6}}}+{\frac {q_{i}q_{j}e^{2}}{4\pi \epsilon _{0}r_{ij}}}\right)}$

con las reglas de combinación${\displaystyle A_{ij}={\sqrt {A_{ii}A_{jj}}}}$y ${\displaystyle C_{ij}={\sqrt {C_{ii}C_{jj}}}}$.

Interacciones intramoleculares no enlazadas${\displaystyle E_{\mathrm {no vinculado} }}$se cuentan solo para átomos separados por tres o más enlaces; las interacciones 1,4 se reducen mediante el "factor de ajuste".${\displaystyle f_{ij}=0.5}$, de lo contrario${\displaystyle f_{ij}=1.0}$Todos los puntos de interacción están centrados en los átomos; no hay "pares solitarios".

Se han publicado varios conjuntos de parámetros OPLS. Existe OPLS-ua (átomo unido), que incluye implícitamente los átomos de hidrógeno junto al carbono en los parámetros de carbono, y puede utilizarse para ahorrar tiempo de simulación. OPLS-aa (todos los átomos) incluye explícitamente cada átomo. Publicaciones posteriores incluyen parámetros para otros grupos funcionales específicos y tipos de moléculas como los carbohidratos. Las simulaciones OPLS en solución acuosa suelen utilizar el modelo de agua TIP4P o TIP3P .

Una característica distintiva de los parámetros OPLS es que se optimizaron para ajustarse a las propiedades experimentales de los líquidos, como la densidad y el calor de vaporización, además de ajustarse a los perfiles torsionales de la fase gaseosa.

Las implementaciones de referencia del campo de fuerza OPLS son los programas BOSS y MCPRO desarrollados por Jorgensen. Otros paquetes como TINKER , GROMACS , PCMODEL , Abalone , LAMMPS , Desmond y NAMD también implementan campos de fuerza OPLS.

• Jorgensen WL, Tirado-Rives J (1988). "El campo de fuerza OPLS para proteínas. Minimizaciones de energía para cristales de péptidos cíclicos y crambina". J. Am. Chem. Soc . 110 (6): 1657– 1666. doi : 10.1021/ja00214a001 . PMID 27557051 . 
• Jorgensen WL, Maxwell DS, Tirado-Rives J (1996). "Desarrollo y prueba del campo de fuerza de átomos completos OPLS sobre la energética conformacional y las propiedades de los líquidos orgánicos". J. Am. Chem. Soc . 118 (45): 11225– 11236. CiteSeerX 10.1.1.334.2959 . doi : 10.1021/ja9621760 .