ИСТИНА

При моделировании физико-химических свойств биологических молекул используются данные о молекулярных силовых полях фрагментов, входящих в биологическую систему. Значительные размеры биологических молекул и не очень большое число известных для них экспериментальных данных приводят к тому, что практически все задачи интерпретации спектрального эксперимента становятся недоопределёнными и, как следствие, относятся к классу некорректно поставленных обратных задач. По этой причине в различных исследованиях вводятся те или иные ограничения на получаемые решения, основанные на различных допущениях, и, в итоге, результаты решения обратных задач могут оказаться несравнимыми. Для преодоления подобных трудностей в наших работах были предложены устойчивые методы решения ряда обратных задач структурной химии, в частности задач определения молекулярного силового поля и геометрических параметров молекул, в рамках теории регуляризации нелинейных некорректных задач [1]. Появившийся в последние два десятилетия новый источник информации о структуре и свойствах молекул – квантовомеханические расчёты - позволяет ввести новые принципы отбора из множества решений обратной задачи, в частности, путем включения различных ограничений на структуру матрицы силовых постоянных, определяющей силовое поле молекулы, на основе анализа результатов расчетов и непосредственно использовать представления о т.н. переносимости молекулярных силовых полей в рядах родственных соединений (т.н. «data-base approach»). Созданные оригинальные новые алгоритмы расчета силовых полей многоатомных молекул в декартовых координатах позволяют решить проблемы, связанные с неоднозначностью выбора систем обобщенных координат при анализе силовых полей сложных молекулярных систем. Созданные алгоритмы использованы для решения обратных задач нахождения регуляризованных квантовохимических силовых полей в декартовых координатах для мелатонина, витамина В6, их метаболитов и производных. Работа поддержана грантом №18-03-00412 РФФИ 1. И.В.Кочиков, Г.М.Курамшина, Ю.А.Пентин. А.Г.Ягола. Обратные задачи колебательной спектроскопии. 336 с. Изд. КУРС, Москва. 2017.