原子类型电拓扑指数在脂肪醇类化合物毒性预测研究中的应用

采用原子类型电拓扑指数(ETSIAT)为结构描述子,对梨形四膜虫、番茄、红蜘蛛、发光细菌荧光素酶、呆鲦鱼以及鼠的脂肪醇毒性进行了定量构效关系(QSAR)研究.在偏最小二乘法建立QSAR模型的基础上,采用内部和外部两种验证方法对模型进行验证.研究结果表明:ETSIAT可以很好地表征脂肪醇与多种生物毒性相关的结构信息,所建模型具有良好的稳定性和外部预测能力.偏最小二乘模型分析结果显示:疏水性可能是影响脂肪醇毒性大小的主要因素,其毒性随C链长度的增加而增强,且相同C原子数的直链脂肪醇毒性明显高于支链脂肪醇;由于空间位阻效应,长链脂肪醇与短链脂肪醇可能存在不同的毒性作用机理。

手性有机酸保留指数的手性指数及原子类型电拓扑指数模型

基于手性碳原子的取代基次序规则,提出分子手性指数(wj),结合原子类型电拓扑指数(En)研究18种手性羟基酸和氨基酸的薄层色谱保留指数(RM)的定量关系(QSRR).经最佳变量子集回归建立最佳四元数学模型,传统的相关系数(R2)为0.969,留一法(LOO)的交互验证系数(Q2)为0.943,结果证明具有良好的稳健性及预测能力.根据进入该模型的4个结构参数(wj,E13,E16,E17)可知,影响手性有机酸保留指数的主要因素是分子的二维结构特征(如襒O,—OH,—NH2)和分子的手性特征.综上所述,新建wj及En对手性有机酸的保留指数表征具有合理性与有效性,为预测手性有机酸的保留指数提供一种有效方法.

原子类型电拓扑状态指数预测吲哚喹唑啉衍生物的抗癌性

采用原子类型电拓扑状态指数(ETSIAT)对17个吲哚喹唑啉衍生物的抗癌活性进行定量构效关系(QSAR)的研究.经逐步回归变量筛选,得到包含4个ETSIAT变量的最优偏最小二乘模型,其复决定系数R2、留一法交互验证复决定系数Q2和均方根误差RMSEE分别为0.806、0.736和0.248.将样本随机分为训练集和预测集后,采用相同变量组合对模型进行外部验证,结果显示模型具有较高的外部预测能力.模型分析结果显示,与抗癌活性相关的4个ETSIAT描述子对应结构碎片分别为≥N襒,—NH—,襒O,>N—.其中—NH—结构碎片与抗癌活性呈负相关关系,而≥N襒,>N—和襒O则与抗癌活性呈正相关关系.此外,研究亦显示,取代基R1上存在强的吸电子基团可显著提高化合物的抗癌活性,且影响抗癌活性的因素可能还有R2基团的空间位阻效应.据此设计出4个化合物的预测活性比最高活性样本分别提高7.7%、15.3%、23.1%和130%.

原子类型电拓扑状态指数在苯乙醇类似气味特征预测研究中的应用

为了研究化合物结构与其气味特征之间的相关性,以原子类型电拓扑状态指数(E-状态指数)为描述子表征了苯乙醇相关化合物的空间拓扑结构,并对苯乙醇相关化合物与苯乙醇气味特征的相似性进行了定量评价;在此基础上,建立了苯乙醇气味特征定量构-香关系模型,对苯乙醇相关化合物进行了预测。结果表明,该模型具有较好的稳定性以及较好的内部和外部预测能力,能实现对某一类物质气味特征的预测,可以作为香原料合成与开发过程中的辅助手段。

共价氢化物在水溶液中的pka值的定量探讨

本文定义 :元素的能级连接性指数 1E为 :1E =Σ(δi×δj) - 0 .5,δ为最低空原子轨道主量子数 /最高占有原子轨道能量 (-eV) (或最高占有原子轨道主量子数 /最低空原子轨道能量 (-eV) ) .1E均对 16种P区氢化物呈现唯一性表征 ,并与其水溶液中的 pka值呈一元线性关系 .本文预测了 16种 p区氢化物在水溶液中的pka值 。

新型苯并噻(噁)唑酮衍生物抑制黄瓜炭疽菌活性的QSAR研究

基于原子类型电性拓扑指数(Es),建立新型苯并噻(噁)唑酮衍生物对黄瓜炭疽菌杀菌活性的定量构效关系模型。通过最佳变量子集回归建立了它们的最佳三元(E_(31)、E_(42)、E_(32))QSAR模型,其判定系数(R^2)为0.863,逐一剔除法交叉验证相关系数(R_(cv)2)为0.677,估计标准误差(R_(MS))为4.198。经R_(cv)2、V_(IF)、F_T、A_C等检验,该模型具有良好的稳健性及预测能力。结果显示,与杀菌活性相关的3个Es描述子对应结构碎片分别为硫醚键(-S-)、共轭硫醚键(a-S-a)和氟键(-F),其中-S-结构碎片与杀菌活性呈负相关关系,而a-S-a、-F则与杀菌活性呈正相关关系。

苯甲酰硫脲类化合物生物活性的QSAR模型和结构修饰的理论研究

基于分子拓扑邻接矩阵,计算了18种苯甲酰硫脲衍生物的原子类型电性拓扑状态指数(En)。通过多元线性逐步回归方法,建立了令人满意的En与苯甲酰硫脲衍生物对金黄色葡萄球菌的抑制活性(D)的定量结构-活性相关模型(QSAR)。该模型的相关系数(R2)、标准偏差(S)分别为0.861及1.273,该模型的计算值与相应实验值基本吻合。经Rcv2、VIF、FIT、AIC等指标检验,所建模型具有良好的预测能力与稳健性。利用该模型探讨了苯甲酰硫脲衍生物对金黄色葡萄球菌的抑制机理。根据进入模型的2个电性拓扑状态指数E1、E7可知,影响苯甲酰硫脲衍生物对金黄色葡萄球菌的抑制活性的主要因素是分子的二维结构特征-CH3和在芳环中=CH-等结构碎片。由结构修饰提出5种化合物,其中3种的抑菌活性均超出18mm,有待以后生物实验予以证实。

水香薷挥发性成分的保留相关性研究

基于分子拓扑理论,计算了从水香薷中分离出的19个挥发性成分的原子类型电性拓扑状态指数(Ek)和Kier分子价连接性指数(n XtV)。使用最佳变量子集回归(LBR)建立了这些拓扑指数与水香薷中19种挥发性成分的气相色谱保留时间(RT)的最佳五元数学模型,其相关系数(R2)为0.964,逐一剔除法(LOO)交叉验证系数(Q2)为0.924。该模型具有高度的稳健性与良好的预测能力,将其用于天然植物化学成分的分离、分析、结构表征及其食用价值的开发,具有理论指导意义。

漆姑草挥发油色谱保留值的构效关系研究

用分子连接性指数(nXvt)和原子类型电性拓扑状态指数(Ei)对28个从漆姑草中分离出的挥发油成分的分子结构进行表征,通过多元线性回归及最佳变量子集方法,建立了漆姑草中分离出的挥发油成分的定量结构-保留相关模型(QSRR)。该模型的相关系数(R)、标准偏差(S)分别为0.997、0.769,计算值与相应试验值较好吻合。经Jackknife的逐一剔除法检验,该模型具有良好的稳定性与预测能力,对于天然植物化学成分的分离、分析、结构表征及其药用价值的开发等具有理论指导意义。

细风轮菜挥发油的定量结构-色谱保留关系

为了研究细风轮菜挥发油组分的天然香气特征及色谱保留性质,基于Kier分子价连接性指数（nXtV）、分子电性距离矢量（Ml）、原子类型电性拓扑状态指数（Ek）构建细风轮菜挥发油分子结构与色谱保留时间（t）的定量构效关系模型,其多元线性回归方程的相关系数为0.993,用Jackknife法对模型的稳健性进行检验,其相关系数均在0.993~0.994之间,具有高度的稳健性和良好的预测能力。结果表明：Kier分子价连接性指数、分子电性距离矢量、原子类型电性拓扑状态指数能够较全面地表征分子结构特征,从而有效揭示影响细风轮菜挥发油组分色谱保留时间的本质因素。

酚类化合物对硝化颗粒污泥活性抑制的预测模型

基于拓扑理论计算了16种酚类化合物的分子形状指数(mK)以及原子类型电性拓扑状态指数(En).应用多元线性回归及最佳变量子集方法,建立了这些拓扑指数与酚类化合物对硝化颗粒污泥活性抑制的定量结构-活性相关模型.该模型的传统判定系数R2为0.932,逐一剔除法的交叉验证系数R2cv为0.874,通过R2,F,R2Adj,R2cv,VIF,FIT等检验,证明该模型具有良好的稳健性和预测能力.

VSMP预测两种不同电子受体对酚类化合物厌氧降解的影响

以原子类型电拓扑状态指数(ETSI)表征19个酚类化合物的分子结构,应用基于预测的变量选择与模型化(VSMP)方法,建立了酚类化合物在产甲烷和脱氮两种厌氧环境下的降解效果与分子结构的定量相关模型.结果表明:在产甲烷环境中,影响酚类化合物厌氧降解的主要结构因素是由4个ETSI描述子对应的子结构碎片,即aCHa,aaC—,—NH2和—OH,其中子结构aCHa和aaC—与酚环母体骨架密切相关,而—NH2和—OH反映取代基的变化.通过多元线性回归法建立的产甲烷条件下酚类化合物的结构-厌氧降解性相关模型(QSBR)发现,其模型估计相关系数r=0.9173,LOO检验相关系数q=0.8461;反硝化条件下,影响酚类化合物厌氧降解的主要结构因素是C,aaC—,O和—Cl,其中子结构aaC—与酚环母体骨架相关,而C,O和—Cl反映支链或取代基的变化.其模型估计相关系数r=0.8953,LOO检验相关系数q=0.8488.以上结果均表明模型具有良好的估计能力与稳定性,进而从建模的角度证明了厌氧环境中,电子受体的选择影响酚类化合物的降解效果和机理.

嘧啶噻二唑硫醚衍生物杀菌活性的理论研究

采用原子类型电性拓扑指数(E_k)、电性距离矢量(M_t)表征15种嘧啶噻二唑硫醚衍生物分子的化学结构。通过最佳变量子集回归建立其对枸杞炭疽病菌抑制活性(C_L)与M_t的最佳三元(E_1、M_(10)、M_(28))QSAR模型,其判定系数(R^2)及fisher统计(F)分别为0.943、60.735。经方差膨胀因子(VIF)、F等检验,该模型具有良好的稳健性及预测能力。

金莲花挥发性组分色谱保留值的构效关系研究

为了研究金莲花挥发性组分的色谱保留性质,基于分子价连接性指数（mXtV）和原子类型电性拓扑状态指数（Ek）,构建金莲花挥发性组分分子结构与色谱保留时间的定量构效关系模型,其多元线性回归方程的相关系数为0.987,并用Jackknife法对模型的稳健性进行检验,其相关系数均在0.985～0.989之间,具有高度的稳健性和良好的预测能力,有效地揭示了影响金莲花挥发性组分色谱保留时间的本质因素。

苯基噻唑衍生物对细胞增殖抑制活性的QSAR模型

基于拓扑化学理论,原子类型电拓扑态指数( E n )和电性距离矢量( M k )被用于表征19种苯基噻唑衍生物的化学微环境。采用最佳变量子集回归方法,分别建立上述化合物对HT29(人结肠癌细胞系)、Hela(人宫颈癌细胞系)和Karpas299(人淋巴瘤细胞系)的体外细胞增殖抑制活性( L i :L t , L e , L a )与 E n 和 M k 的定量构效关系(QSAR)模型。它们的最佳三元QSAR模型的判定系数( R 2)依次为0.865、0.924、0.937,逐一剔除法交叉验证相关系数( R cv^2)依次为0.679、0.898、0.878。经 R cv 2、 V IF 、 F IT 、 A IC 等统计指标检验,该模型具有良好的稳健性及预测能力。结果显示—CH 3、—CH2—、—NH—、—N=(芳环中)和—OH等分子结构单元直接影响这些化合物的抑制活性。据此提出苯基噻唑衍生物分子与生物受体之间的主要作用是疏水作用、氢键。此与文献[1]的分子对接结果基本一致。

木香花挥发油组分的定量结构-保留相关性

基于Kier分子价连接性指数(~nx_t^V)和原子类型电性拓扑状态指数(ek),应用多元线性回归及最佳变量子集方法,建立了木香花(Rosa banksiae)挥发油组分分子结构与色谱保留指数(RI)之间的定量构效关系模型,其相关系数(r)为0.988,采用Jackknife法对模型的稳健性进行检验,其相关系数在0.986~0.990之间,具有良好的稳健性和预测能力。结果表明,Kier分子价连接性指数和原子类型电性拓扑状态指数有效地表征了分子结构特征,蕴含了影响木香花挥发油组分色谱保留指数(RI)的本质因素。

多酚类化合物抗氧化活性的电拓扑模型

目的建立多酚类化合物抗氧化活性和原子类型电性拓扑指数的定量构效关系模型,探讨影响其结构的因素。方法采用拓扑指数法计算多酚类分子的结构参数,运用最佳变量子集回归法初步建立它们4种抗氧化活性的QSAR模型。结果所建4个QSAR模型均通过Fischer和VIF检验,具有良好的稳健性。结论分子内=O、=C<、—CH3、—COO—等基团对多酚类化合物的抗氧化活性具有很大影响。

三嗪噁二唑基吡唑衍生物抑酶活性的QSAR模型

基于拓扑化学理论,原子类型电拓扑态指数(Mk)被用于表征18种三嗪噁二唑基吡唑衍生物的化学微环境。采用最佳变量子集回归方法,分别建立上述化合物对蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B(PTP1B)、细胞分裂周期25磷酸酯酶B(Cdc25B)的抑酶活性(P_t、C_d)与Mk的定量构效关系(QSAR)模型。它们的最佳三元QSAR模型的判定系数(R^2)依次为0.896、0.828,逐一剔除法交叉验证相关系数(R_(cv)~2)依次为0.830、0.688。经R_(cv)~2、VIF、FT、AC等检验,该模型具有良好的稳健性及预测能力。经训练集验证,上述模型均具有良好的外部预测能力。模型显示,影响Pt、Cd的因素既有不同的结构基团(-CH_3、-O-、-NH_2和芳环中-N=),也有相同的因素(芳环中-C=)。