取代联苯的定量结构活性相关及联合毒性研究

测定了 18种取代联苯对大型蚤 (Daphniamagna) 2 4h的单一毒性 (2 4h EC50 )及其混合物联合毒性 .对单一毒性进行了定量结构活性相关 (QSAR)分析 ,建立了辛醇 水分配系数 (lgKow)模型 ,理论线性溶剂化能相关 (TLSER)模型及量子化学参数模型 ,表明量子化学参数模型能很好地预测取代联苯的单一毒性 .混合物联合毒性研究表明 ,取代联苯的联合毒性机制为浓度相加效应 ,并且根据浓度相加预测了混合物半数抑制浓度 (EC50mix) ,预测值与实验值非常吻合 .

有机污染物麻醉毒性的定量结构活性相关研究

应用Gaussian-3(G3)理论计算了23种有机污染物的中性分子以及它们的阳离子和阴离子的优势构象,分别预测了它们的电离能和电子亲合能.同时得到相应的量子化学参数,如:分子最高占有轨道能、分子最低空轨道能、分子偶极矩和分子体积等,并将这些理化参数与有机污染物的麻醉毒性参数相关联.结果表明:有机污染物的麻醉毒性与分子的电离能和电子亲合能的差值、分子的偶极矩、分子的体积存在良好的多元线性相关性,并建立了有机污染物的定量结构活性相关方程.

Fe(Ⅲ)-TAML/过氧化物体系催化降解双酚类化合物及其定量结构活性相关性

双酚类化合物(BPs),如双酚A(BPA),由于具有内分泌干扰性,而被广泛关注.本研究测定了8种常见的双酚类化合物,在四酰胺基六甲基苯基环铁(Fe(Ⅲ)-TAML)/过氧化物(即过氧化氢(H_(2)O_(2))和过一硫酸盐(PMS))体系作用下的降解动力学,并通过拟一级动力学方程拟合得到pH10条件下拟一级反应速率常数(K_(obs)).利用多元线性回归方法(MLR)探究了K_(obs)与BPs理论参数之间的相关性,建立了双酚类化合物的定量结构活性相关性(QSAR)模型,并验证了模型对选取的3种测试集具有良好的预测性能.根据模型发现在Fe(Ⅲ)-TAML/PMS体系中,K_(obs)与最高占据分子轨道能(E_(HOMO))呈高度正相关性.而在Fe(Ⅲ)-TAML/H_(2)O_(2)体系中,K_(obs)与偶极矩(μ)呈负相关.这项工作可以为高价铁配合物通过非自由基途径有效降解有机污染物的机理提供新的思路,有助于拓宽均相催化剂在环境修复中的应用.

定量结构-活性相关法及其在食品研究中的应用前景

定量结构-活性相关(QSAR)从研究化合物的分子结构入手,运用适当的描述符,建立起结构和生物活性之间的定量关系。本文概述了QSRA方法的基本原理、研究方法及其在食品研究中的应用前景。

烷基醇化合物的定量结构活性相关及联合毒性预测

以麻醉性化合物烷基醇为研究对象,测定了疏水性跨度很大的15种烷基醇对发光菌(photobacteriumphosphoreum)15min的急性毒性,应用辛醇-水分配系数进行定量结构活性相关(QSAR)分析,运用多次方程代替传统的线性方程对单一化合物毒性进行拟合,得到了预测性很好的QSAR模型.并且对烷基醇混合物的联合毒性进行了研究,为了预测含强疏水性有机物的混合物的联合毒性,对辛醇-水分配系数进行体积校正,提出了等效辛醇-水分配系数,建立了混合物联合毒性与等效混合辛醇-水分配系数的QSAR模型.引入等效混合辛醇-水分配系数后,使用线性模型就能成功地预测混合物的联合毒性.

人工神经网络在定量结构-活性相关(QSARs)研究中的应用

人工神经网络 (ANN)源于模拟人脑中信息处理过程的计算机模型 .它独特的结构和处理信息的方法 ,使其在许多实际应用领域中取得了显著的成效 .介绍了人工神经网络的原理及其在定量结构 -活性相关 (QSARs)研究中的应用 ,并对其进一步的应用做了展望 .

定量结构-活性/性质相关研究及其在食品领域的应用

定量结构-活性/性质相关研究(Quantitative Structure-Activity/Property Relationship,QSAR/QSPR)描述化合物分子结构与生物活性及理化性质之间的因果关系。通过QSAR/QSPR研究,不仅可以发现并确定对化合物活性/性质起关键影响作用的化合物结构因素,有效指导高效、低毒新型化合物的合成,而且可以对进入环境的数以千万计化学物质的毒性和生物效应的评价提供一个经济、简便的方法。本文概述了定量结构-活性/性质相关原理及其研究方法,从食品抗氧化剂、食品防腐剂、食品风味成分和食品成分安全性评价等方面阐述了定量结构-活性/性质相关研究在食品领域的应用现状,并从推动食品向绿色、安全、营养方向发展,展望了QSAR/QSPR在食品成分的毒性及其致毒机理研究、食用化学品安全性评价以及有效指导新型、低毒食用化学品的开发等方面在食品领域的应用前景。

取代苯类化合物的二维全息定量结构—活性相关研究

为了预测非反应性麻醉型化合物对发光菌的发光半抑制浓度,评价该类化合物的毒性效应,采用独特的二维HQSAR分析方法,根据分子碎片的类型,将分子结构转变成具有特征的分子指纹,并用数字进行标记。这些标记出的数字作为QSAR的描述符,经过偏最小二乘法计算,建立起化合物结构与生物毒性之间的相关关系,由此所获得的HQSAR预测值与实测值之间也存在较好的相关性,即-1g_(pre)EC_(50)=0.311+0.929(-1g_(exp)EC_(50))(n=13,r=0.964)。这一模型的预测效果明显优于传统的二维QSAR模型,其结果可以为定量评估同类化合物的生物毒性提供可靠依据。

取代苯酚的定量结构-活性/性质相关性研究

在分子拓扑理论基础上,提出一个新的价连接性指数nG=∑(Ei·Ej-Ek…),其中0G=∑(Ei),1G=∑(Ei·Ei),并用0G,1G研究了取代苯酚(含Cl,Br,I,NH2,NO2,COOH,烷基,环烷基,苯基等)的溶解度,辛醇/水分配系数及对黑曲霉、浮萍、细胞色素P-450、酵母菌等的生物活性,给出了相关方程.结果表明,新方法计算简单,使用方便,预测值与相应的实验值较好吻合.

三维全息原子场作用矢量用于5′-甲硫腺苷核苷酶抑制剂的定量结构-活性相关研究

采用三维全息原子场作用矢量(Three-dimensional Holographic Vector of Atomic Interaction Field,3D-HoVAIF)对33个5′-甲硫腺苷核苷酶抑制剂进行结构表征并与其抑制活性建立定量结构-活性相关(Quantitative Structure Activity Relationship,QSAR)模型。分别采用多元线性回归(MLR)和偏最小二乘回归(PLS)进行建模,同时采用内部及外部双重验证的方法对所建模型稳定性能进行分析和验证,建模计算值、留一法交互检验预测值和外部样本预测值的复相关系数R、Rcv、Qext分别为0.874,0.773,0.953(MLR);0.873,0.727,0.952(PLS)。表明三维全息原子场作用矢量能较好地表征该类分子的结构信息,所建QSAR模型具有良好的稳定性和预测能力;同时也指出了sp3杂化的C原子与sp2杂化的N原子,以及sp3杂化的C原子与sp3杂化的O/S原子的静电作用是影响5′-甲硫腺苷(MTA)类似物抑制5′-甲硫腺苷核苷酶(MTAN)活性的重要因素,有望对其它5′-甲硫腺苷核苷酶抑制剂的抑制活性预测及合成MTA类似物提供有效的理论依据。

原子三角法在定量结构/活性相关分析中的应用

运用原子三角法表征 1 -[(2 -hydroxyethoxy) methyl]-6-(phenylthio) thymine(HEPT)类化合物的三维结构信息 .由原子三角的频数计算得到化合物的相似度矩阵 ,并在此基础上衍生出新的变量 .运用多元回归分析和人工神经网络分别构造了预测数学模型 。

定量结构―活性相关性在药物空间结构研究中的应用

定量构效关系研究是目前国际上一个比较活跃的领域。定量结构―活性相关性(QSAR)在新药研制中的研究方法包括取代基多参数法(Hansch法)、比较分子力场分析法(CoMFA)等。QSAR在癌症、AIDS等药物研制方面取得良好的成果,为药物研究开拓了新的领域。构建癌症药物理想的QSAR模型,为设计活性更高的抗癌化合物提供了理论指导,QSAR在新药结构设计方面具有良好的研究前景。

烃基酚类化合物对四膜虫毒性的定量结构-活性相关研究

在B3LYP/6-311G*水平上全优化计算了41个烃基苯酚的量子化学参数,连同取代烃基位置编码参数共同表征有机物的分子结构,应用基于预测的模型变量选择方法(VSMP)选择描述子最佳子集,建立了偶极距(μ)和分子平均极化率(α)与烃基苯酚对梨形四膜虫水生毒性pIGC50两变量线性QSAR模型,模型的相关系数r为0.9434,均方根误差RMSE为0.2548,LOO交叉验证相关系数Q为0.9170,均方根误差RMSV为0.3066;为检验模型的稳定性和预测能力,将41个样本分作了奇数集和偶数集,分别建立了模型,并用y-Randomization方法对全部样本、奇数集和偶数集所建立的模型进行了检验;建立的奇数集和偶数集模型均满足Tropsha研究小组建议的预测能力标准。

抗艾滋病药物环尿素类化合物的结构表征及其生物活性的定量预测

提出一种新的结构描述子———按氢分类的电距矢量 (H MEDV) ,并用于环尿素类化合物抗人类免疫缺陷病毒(humanimmuno deficiencyvirus,简称HIV)活性预测 ,籍以多元线性回归 (MLR)建立了H MEDV与活性之间的相关模型 ,取得了良好的结果 ,相关系数达R =0 .971.另外采用逐步回归 (SMR)从原模型参数中选取了 5个参数建立一新模型 ,其模型相关系数为R =0 .938;继以留一法 (Leave one out,LOO)进行交互检验 ,相关系数与之接近 ,R =0 .90 8;说明了定量结构活性相关模型具有很好的稳定性和预测能力 .

应用量化参数研究CCK受体拮抗剂的结构与活性的相关性

应用MM+分子力学法对24个CCK受体拮抗剂类似物进行结构优化,然后应用量子化学AM1法计算了24个CCK受体拮抗剂类似物的部分量化参数,并通过逐步回归分析方法建立了量化指数与CCK受体拮抗剂活性之间的定量相关模型,取得了良好的结果,其模型相关系数为R=0.886;继以留一法(Leave-one-out,LOO)进行交互检验,复相关系数为R2cv=0.539,说明定量相关模型具有良好的稳定性和预测能力.发现CCK受体拮抗剂的活性部位主要在分子的A、B环及其支链C21和N20上.

应用量化参数研究2,3-二芳基-1,3-噻唑类似物的结构-抗HIV-1活性的相关性

应用MM+分子力学法、量子化学AM1法计算了31个2,3—二芳基—1,3—噻唑类似物的优势构象和电子结构,并用逐步回归分析方法寻找其量化指数与抗HIV(艾滋病)活性的关系.结果表明:1)2,3—二芳基—1,3—噻唑类似物的抗HIV(艾滋病)活性主要与LUMO轨道能Elumo、HOMO与LUMO的能量差DELH、分子的可极化率polar、分子中表面积surf、偶极矩dopi及噻唑环上电荷等有关,噻唑环上电荷增加,化合物的活性增强.2)建立了量化指数与活性之间的定量相关模型,取得了良好的结果,其模型相关系数为R=0.954;继以留一法(Leave-one-out,LOO)进行交互检验,复相关系数为R2cv=0.757,说明定量相关模型具有良好的稳定性和预测能力.

氯代苯酚类衍生物对水生物发光细菌的定量结构-活性关系研究

应用PM3量子化学方法和分子连接性指数拓扑理论 ,进行了氯代苯酚类化合物对水生物发光细菌的半致死量之间的定量结构 -活性相关 (QSAR)研究 .QSAR模型表明 ,化合物分子体积效应对毒物靶分子的作用呈一定的相关性 ,体现在其与 IXV 和分子的平均极化率α呈正相关性 ,而与分子的最低空轨道ELUMO 呈负相关性 .所得的最显著的相关模型为-logEC50 =- 1.82 5 32 + 0 .0 4 678α .

含α,β-不饱和羰基结构化合物的定量结构-活性关系研究

计算表征含α,β-不饱和羰基结构系列化合物的8个分子连接性指数和5个量子化学参数,用遗传算法对参数进行了优化筛选,获得了含α,β-不饱和羰基结构系列化合物的定量结构与抑制大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC)和抗菌半衰期(t0.5)间的关系模型。结果表明:与最低抑菌浓度显著相关的变量是最高占有轨道能量、最低空轨道能量与最高占有轨道能量差、3阶簇指数、4阶路径/簇指数,而且最高前沿占有轨道能量和4阶路径/簇指数对lg1/MIC均有正的贡献,而前沿轨道能差和3阶簇指数对抗菌作用强度有微小的负贡献;和半衰期显著相关的变量是最低空轨道能量、最低空轨道能量与最高占有轨道能量差、5阶路径指数、和4阶路径/簇指数,而且抗菌半衰期随5阶路径指数、4阶路径/簇指数以及最低空轨道能量与最高占有轨道能量差的增大而增大,而随最低空轨道能量的增加而减小。

含α,β-不饱和羰基结构抗菌剂的定量结构-活性关系研究

以最低抑菌浓度和半衰期为指标研究了 17种含α ,β 不饱和羰基结构的抗菌剂的抗菌活性 ,以化合物的分子连接性指数为自变量 ,利用多元逐步回归统计分析方法进行了定量结构 -活性关系 (QSAR)的深入探讨。结果表明 ,影响MIC值和半衰期的主要结构参数是4 Хν 和 4Хpcν,3 Хcν 和4 Хpcν 则是半衰期的主要影响因素 ,实验得出的方程能较好地预测此类化合物的抗菌活性。