简介：本教程介绍如何对4-amidinoindanone guanylhydrazone（AIGH）进行多晶型搜索。AIGH分子的四种可能的构象是在预测潜在抗癌药物的多晶型-构象分析教程中获得的。如果您尚未完成本教程，则将在 Polymorph 安装过程中提供必要的结果文件，供您导入。

您将使用Polymorph独立预测所有四种构象的各种晶体填充排列。四种构象中只有一种能成功预测AIGH的多晶型。

目的：说明如何使用Polymorph根据分子结构预测可能的晶体堆积排列

本教程重要节点：

设置和运行Polymorph-使用研究表分析结果

1. 设置和运行Polymorph

单击Import按钮以打开导入文档对话框。导航到保存上一教程的四个结果的项目文件夹。选择文件AIGH-mol_in_MinA.xsd并单击Open按钮。重命名文件aigh_in_minA.xsd。或者，导航到Examples/Polymorph/Results并选择文件aigh_in_129.xsd。单击Open按钮，然后重命名文件aigh_in_minA.xsd。

根据剑桥结构数据库(CSD)，所有有机和有机金属晶体结构的大约90%被17个最频繁的空间群所覆盖。如果没有晶体对称性的先验知识(例如从可索引的粉末图案)，您将不得不在最少5个最常见的空间组中运行计算，或者更好的是在17个最常见的空间组中运行计算。

将aigh_in_minA.xsd活动文档。单击工具栏上的Polymorph按钮，然后从下拉列表中选择Calculation以打开Polymorph Calculation对话框。在Setup选项卡上，如果未定义运动组，请单击Assign automatically按钮。将Quality更改为Fine。

在本教程中，您将运行多晶型预测序列。您可以通过单独运行序列中的每个步骤或在单个连续计算中运行所有步骤来执行此操作。多晶型预测序列由四个步骤组成，即：堆积（蒙特卡罗模拟）、预聚类、优化和聚类。整个序列可能需要数小时甚至数天，在此期间：

快速可靠的蒙特卡罗模拟退火过程在晶格能量超表面搜索AIGH分子可能的晶体填充替代物，通常会生成数千种可能的结构。
可选地，这些潜在结构基于packing相似性被聚类为独特的组。
每个独特结构的几何结构都在所有自由度方面进行了优化。
优化的结构将再次聚集以删除重复项。根据晶格能量对最终结构进行排序。
在多晶型计算对话框的Setup选项卡上，将Task设置为Prediction。单击More…按钮打开多晶型预测对话框。

选中两个Clustering复选框并关闭对话框。

接下来，您将选择Dreiding forcefield并使用之前使用DMol3获得的ESP电荷。

在Polymorph Calculation对话框的Energy选项卡上，选择Dreiding作为Forcefield，并将Charges设置为Use current。

Polymorph可以搜索所有空间组。但是，默认情况下，它只搜索五个最常用的空间组（这些是列表中的）。为了加快该技术的演示，您将Polymorph Predictor设置为只搜索一个空间组P-1。在实际情况下，您必须包括所有其他公共空间组。

在Polymorph Calculation对话框的Space Groups选项卡上，选中空间组 P-1 的Use复选框，并取消选中所有其他复选框。

在Job Control选项卡上，选择My Computer作为Gateway location。取消选中Automatic，然后输入aigh_in_minA作为Job description。单击Run按钮并关闭对话框。

多晶型预测计算现在正在运行，你将定期获得有关作业进度的更新。应等到作业完成，然后再继续。

2. 使用研究表分析结果

在本节中，您将分析Polymorph运行的输出。

从菜单栏中选择File | Save Project，然后选择Window | Close All。

单击Polymorph按钮，然后选择Analysis以打开Insert Polymorph Results File对话框。导航到aigh_in_minA PMP Predict目录并选择aigh_n_minA P-1.xtd。单击Open按钮。

轨迹文件中的所有帧现在都显示在一个名为Polymorph Analysis.std的研究表中。研究表为您提供了每个潜在多晶型的详细信息，包括晶体结构(A列)、帧号(B列，帧号越低，结构的总能量越低)、空间组(C列)、晶胞体积(D列)、密度(E列)和总能量(F列)、范德华力(G列)、静电能(H列)和氢键能(I列)对非键能的贡献，以及晶胞参数(J-O列)。

每个结构的名称格式为：[作业名称][空间组名称]-[帧编号]。默认情况下，结构已根据其总能量值在每个空间组中进行排序。能量最低的帧位于表的顶部。

要找到最有可能的稳定多晶型，您现在可以使用不同的标准（例如总能量、密度等）对研究表进行排序。

选择Tools | Sort Rows…以打开Sort by column对话框。将按列排序设置更改为 F : Total energy，选择Ascending，然后单击 OK 按钮。

所有结构现在都按其总能量进行排名，最低的能量结构位于表格的顶部。在本教程中，aigh_in_minAP-1-1（这是空间组P-1轨道第1帧中的结构）是最低的能量结构。您还可以检查其他结构的能量概况。

您还可以根据密度对表格进行排序(E列)。你应该生成一个密度能量图。

在病历报告表格中，单击E列标题，然后按住SHIFT键，单击F列标题。单击Quick Plot按钮快速绘图。

密度-能量图还表明，最低能量结构通常具有更高的密度。

你现在可以检查每个可能的多晶型。从最低能量结构开始，在轨迹的第一帧。

将Polymorph Analysis.std活动文档。在列A中，右键单击第一个结构aigh_In_minA P-1-1，然后从快捷菜单中选择View。

显示了aigh_in_minAP-1-1的晶体结构。

按工具栏上的Copy按钮复制整个文档。

在项目浏览器中，右键单击项目AIGH并选择New | 3D Atomistic Document。使用Paste工具粘贴将结构粘贴到空文档中。在项目浏览器中，右键单击3D Atomistic.xsd并选择Rename，将文档的名称更改为aigh_in_minA_frame1.xsd。

在aigh_in_minA_frame1.xsd 3D查看器中的任意位置单击鼠标右键，然后从快捷菜单中选择Display Style以打开“显示样式”对话框。在Lattice选项卡上，从Style下拉列表中选择Default。将A的Max设置为2。Close对话框。

为了使晶体结构更清晰，您可以关闭运动组的显示。

按住ALT键并双击运动组。

现在所有的运动组都应该被选中了。

要关闭运动组的显示，请从View菜单中选择Visibility | Hide。按CTRL+D键取消选择运动组。

现在你将检查结构中的氢键模式。

单击Calculate Hydrogen Bonds计算氢键，并从下拉列表中选择Monitor Hydrogen Bonding。

氢键被绘制成淡蓝色的虚线。您还可以检查包装安排中的密切接触者。

从菜单栏中选择Build | Close Contacts,打开Close Contact Calculation对话框。单击Calculate按钮并关闭对话框。

在晶体结构中，紧密接触被绘制为紫色虚线。在这种结构中没有不希望的紧密接触。所有的氢键都被归类为紧密接触，但并不是不需要的。

要删除显示的密切接触，请按住 ALT 键并双击其中一条紫色虚线以选择所有密切联系人。右键单击结构，然后从快捷菜单中选择Delete。

打开Display Style对话框。在Lattice选项卡上，将 A 的Max设置为 1。

选择所有氢键，从View菜单中选择Visibility | Hide。按 CTRL

+D 键取消选择氢键。

这是空间群P-1中计算晶格能量最低（0 K）的预测结构。

在多晶型预测变量序列中，您只考虑了AIGH的一个低能量构象。为了获得可靠的结果，您必须比较其他构象的结果。

您还需要考虑到计算是在单个空间组中执行的事实。在没有事先了解晶体对称性的情况下（例如，从可转位粉末图案），您应该在至少 5 个最常见的空间组中运行计算，或者更好的是，在 17 个最常见的空间组中运行计算。

从菜单栏中选择File | Save Project，然后选择Window | Close All。

本入门教程到此结束。