In Modellierungsstudien werden die Interaktionen von modifizierten Kieselgelsubstraten mit umweltschädlichen Verbindungen untersucht. Dabei werden Docking-Simulationen zur Ermittlung von Wechselwirkungsenergien von dem anzulagernden Adsorptiv, also hier dem Schadstoff, und dem Ligand, welcher auf die Trägeroberfläche aufgebracht wurde und deren Funktionalität bestimmt, genutzt. Diese Simulationen prognostizieren Bindungsstellen der Zielverbindungen an den Liganden sowie deren Orientierung.
Die so gewonnenen Erkenntnisse durch solche Docking-basierten Methoden ermöglichen eine quantitative Vorhersage von spezifischen Wechselwirkungen.
Die durchgeführten Studien basieren auf dem System der Molekularen Dynamik (MD). Molekulare Dynamik beinhaltet eine Form der Computer-Simulation, in der Moleküle in Annäherung an die klassische Physik interagieren. Diese Form der Simulation stellt eine Schnittstelle zwischen Laborexperimenten und der Theorie dar und kann als „virtuelles Experiment“ verstanden werden.
Zur Simulation wird zunächst ein drei-dimensionales Modellsystem des Liganden auf dem Kieselgelsubstrat am PC entworfen und in die Software Autodock importiert. An diesem System können die Wechselwirkungen mit beliebigen Adsorptiven ermittelt werden.
Die ermittelten Bindungsstellen und die Geometrien zwischen Ligand und Substrat werden zu Strukturoptimierung und zum Design von weiteren Ligandensystemen genutzt. Diese Ligandensysteme können dann gezielt synthetisiert werden. In Adsorptionsversuchen mit diesen Liganden werden die Daten aus den Simulationen verifiziert.
Letzte Änderung: 8. November 2017