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专利号: 202310031679X
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种计算机辅助煤炭浮选药剂虚拟筛选与设计方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)通过Sybyl‑X软件,将具有相同母体结构的系列煤炭浮选药剂分子在内部空间进行柔性叠合,并产生多种构象,将各化合物产生的构象进行刚性叠合,产生多个药效团模型,根据药效团的性能指标选取合适的药效团模型;

3

(2)通过小浮沉试验获取1.3kg/cm 的低灰煤,并对获得的低灰煤进行结构信息检测,结合检测的信息构建煤分子平面结构,采用ACD/CNMR predictor软件修正煤分子平面结构,利用Material Studio软件优化煤分子结构,获得煤3D分子最低能量构象;

(3)通过Material Studio软件绘制具有相同母体结构的系列煤炭浮选药剂分子,将其与步骤(2)中优化后的煤分子共同构建药剂‑煤相互作用体系,对体系进行分子动力学模拟,并记录二者相互作用的位置;

(4)利用Autodock软件,以步骤(3)中的作用位置为中心,构建一个正方体的活性口袋,用于药剂的虚拟筛选;

(5)通过Sybyl‑X软件,将步骤(1)选取的药效团模型转化为三维提问结构,根据三维提问结构对有机化合物数据库进行初步筛选,获得符合提问结构的药剂分子;

(6)通过Autodock软件对步骤(5)筛选出的药剂分子在步骤(4)获得的活性口袋区域进行分子对接,完成对有机化合物数据库的二次筛选的同时获得药剂‑煤活性位点的分子对接能量;通过分子对接能量大小对药剂分子进行排序,筛选能量较大的10~15种药剂分子;

(7)对步骤(6)所筛选的药剂分子进行实验室单元浮选试验;然后对浮选结果进行数据处理,计算各浮选药剂对应的可燃体回收率,将可燃体回收率最高的药剂确定为模板分子;

(8)以步骤(7)中获得的可燃体回收率作为各药剂分子的性能指标,采用最小二乘法构建三维定量构效关系模型;

(9)通过留一法对步骤(8)构建的三维定量构效关系模型进行交叉验证,得到交叉验证2

系数q,采用非交叉验证方法对步骤(8)构建的三维定量构效关系模型的一致性进行检验,得到三维定量构效关系模型的标准偏差SEE、Fischer检测值F,根据三维定量构效关系模型2

的q、SEE值和F值,评价鲁棒性和预测性并选取最佳的3D‑QSAR模型;

(10)通过Sybyl‑X软件,绘制3D‑QSAR模型的三维等势图,对三维等势图所提出的模板分子的结构优化信息进行分析,根据分析结果,选取药剂分子。

2.如权利要求1所述的一种计算机辅助煤炭浮选药剂虚拟筛选与设计方法,其特征在于,步骤(1)中药效团模型的性能指标为较低的Energy值,较高的Specificity、Sterics、H‑bond和Mol‑Qry值。

3.如权利要求1所述的一种计算机辅助煤炭浮选药剂虚拟筛选与设计方法,其特征在于,步骤(4)中正方体的活性口袋的边长为30埃。

4.如权利要求1所述的一种计算机辅助煤炭浮选药剂虚拟筛选与设计方法,其特征在于,步骤(9)中的3D‑QSAR模型包括比较分子场分析方法模型和比较分子相似性指数分析方法模型。

5.如权利要求4所述的一种计算机辅助煤炭浮选药剂虚拟筛选与设计方法,其特征在于,所述比较分子场分析方法模型为立体场和静电场中的一个或两者加和,所述比较分子相似性指数分析方法模型为位阻场、静电场、疏水场、氢键供体场和氢键受体场中的一个或多个的加和。

6.如权利要求1所述的一种计算机辅助煤炭浮选药剂虚拟筛选与设计方法,其特征在2

于,步骤(9)中选取最佳的3D‑QSAR模型时,q值以0.5为合格边界且值最大的为最佳、F值以

100为合格边界且值最大的为最佳、SEE值最小的为最佳。