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.

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.

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。

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 。

价连接性指数^mX与有机污染物lgK_sw的相关性

定义新的价连接性指数m XA、m XB用于有机污染物的定量结构 -活性相关性研究中 ,发现 m X与 1 38种 6个系列的有机污染物的分配系数具有良好的线性关系 ,相关方程为 :lg Ksw=0 .1 342 0 XA- 0 .1 1 72 1XA+ 0 .1 1 91 0 XB+ 0 .0 3961XB- 1 .6366,相关系数为 0 .971 3。使用相关模型对 lg Ksw的估算结果 ,非常接近或优于文献方法。本法还具有计算简单 。

吲哚喹唑啉衍生物抗癌活性与拓扑参数的定量关系

为建立吲哚喹唑啉衍生物类药物抗癌活性的定量结构-活性相关性模型,分析了20个具有不同取代基的吲哚喹唑啉衍生物分子抗癌活性与分子连接性指数mX及其电性拓扑状态指数Im的关系,有效地表征了该衍生物的分子结构.采用多元线性逐步回归方法进行多次优化筛选了2种分子连接性指数0χp,2χp和2种电性拓扑状态指数I7,I16,经逐步回归分析得到了用于预测吲哚喹啉衍生物抗癌活性的定量结构-活性相关(QSAR)模型,回归方程的相关系数为0.820.利用方程计算得到抗癌活性的估算值与实验值之间平均误差只有0.010,此外对模型稳定性和预测能力进行了检验,结果表明模型具有良好的稳健性和预测能力.

取代苯甲酸对植物生长调节活性的拓扑QSAR研究

应用分子图形学技术计算了13种取代苯甲酸的新型分子连接性指数(mXtv)及电性拓扑指数(En).基于向前逐步回归方法,建立了取代苯甲酸对植物生长的调节活性(pC)与4Xpcv、E16、E40的最佳相关模型,其相关系数为0.947,显示高度拟合性与强的预测能力.该模型经Jackknife法检验,具有可靠性与稳健性.

N,N-二甲基-2-溴苯乙胺类衍生物对大鼠生物活性的三维构效关系研究

N,N-二甲基-2-溴苯乙胺类衍生物是一类有效的肾上腺素阻断剂,具有较高的生物活性.通过比较分子力场分析(CoMFA)方法,建立了22个标题化合物对大鼠阻断活性的三维定量结构-活性关系(3D-QSAR)模型.该模型显示立体场、静电场对生物活性贡献分别为67.3%,32.7%,其中立体场与受体之间的相互作用是造成阻断剂生物活性差别的主要因素.此3D-QSAR模型的交叉验证系数q2=0.862,传统的相关系数(非交互验证系数)R2=0.962.该模型给出的预测值与实验值非常接近,其方差比F=503.7,估计标准误差(S)为0.11.根据CoMFA模型的立体场、静电场三维等值线图不仅直观地解释了结构与活性的关系,而且为进一步设计高活性的标题化合物提供一定的理论依据.

氟喹诺酮均三唑稠杂环类衍生物抗肿瘤活性理论研究

为了探讨氟喹诺酮均三唑稠杂环类衍生物(FQTHs)体外抗肿瘤作用的微观机理,建立其对中国仓鼠卵巢细胞(CHO)、鼠白血病细胞(L1210)和人白血病细胞(HL60)等的体外抗肿瘤活性(A_j:A_C、A_L、A_H)与量化参数Q_t的定量结构-活性相关性(QSAR)模型。采用半经验计算法MOPAC-AM1计算15种化合物的量化参数(Qt,如E_(HOMO)、E_(LUMO)、μ、Q_(Cd)、Q_(Ne)、Q_(Of)、Q_F、Q_S等)。运用最佳变量子集回归方法建立FQTHs体外抗肿瘤活性的QSAR模型。A_C的最佳三元线性回归模型的判定系数R^2和逐一剔除法交叉验证系数R_(cv)~2分别为0.910和0.827,A_L对应的R^2和R_(cv)~2分别为0.874和0.815,A_H对应的R^2和R_(cv)~2分别为0.941和0.894。通过R^2、R_(adj)~2、F、R_(cv)~2、V_(IF)、A_(IC)、F_(IT)等检验证明上述模型具有稳健性和预测能力。模型显示Q_(Cd)、Q_(Ne)、Q_(Of)和μ直接影响15种化合物的生物活性。

喹唑啉衍生物抗癌活性的比较分子力场研究

运用比较分子力场分析(CoMFA)方法,建立了16种标题化合物对鼠白血病抗癌活性的三维构效模型(3D-QSAR)。在CoMFA研究中,考察了网格结构、步长及探针原子等因素对统计结果的影响。该模型显示立体场、静电场对生物活性贡献依次为61.5%、38.5%,其中立体场是造成这些化合物抗肿瘤活性差异的主要因素。此3D-QSAR模型的交叉验证系数(q2)为0.320,非交互验证系数(R2)为0.992。所建的3D-QSAR模型及其三维等值线图可用于指导新型抗肿瘤喹唑啉衍生物的设计与结构优化。

卤代芳烃对水生生物急性毒性的定量构效关系研究

提出表征成键原子生物活性的点价 βi,由 βi 建构新的价连接性指数nH ,并用 0阶指数0 H ,1价指数1H研究了卤代芳烃 (含F、Cl、Br、OH、NH2 、NO2 和烷基等 )对发光菌、呆鲦鱼、斜生栅列藻的急性毒性 ,给出了相关方程。结果表明 ,新方法计算简单 ,应用方便 。

定位拓扑指数与多氯联苯溶解度、分配系数的定量关系

通过定义并计算多氯联苯(PCBs)及其原子的特征值,采用分子图形学技术获得了定位拓扑指数和基团对应指数.基于多元回归方法构建了对PCBs溶解度和正辛醇/水分配系数进行估算的定量结构-活性相关关系,得到了二元回归方程,估算的平均误差分别为0.12和0.34.利用方程对另外7个PCBs分子的溶解度和正辛醇/水分配系数进行预测,预测值和实验值的一致性令人满意.

应用比较分子力场分析法研究氯代苯酚化合物结构与活性的相关性(英文)

苯酚是一类对水生生物有严重危害作用的工业化合物。通过比较分子力场分析(CoMFA)法建立标题化合物对发光菌和浮萍活性的三维定量结构-活性关系(3D-QSAR)模型。其中,对发光菌的研究结果为:交叉验证系数q2=0．921,传统的相关系数(非交叉验证系数)R2=0．990。对浮萍的研究结果为:交叉验证系数q2=0．931,传统的相关系数(非交叉验证系数)R2= 0．995。取得优于文献的结果。

硝基苯对Escherichia coli和Bacillus subtilis生长抑制的构效分析

以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌为毒性测试生物,测定了硝基化合物对两种细菌种群的半数生长抑制浓度值(EC50值),并对其进行定量结构活性相关性(QSARs)研究,分别获得多重线性回归方程,大肠杆菌:-lgEC50=1.575+0.522lgP+0.332I+0.341∑σ-,n=27,r=0.907,r2=0.822,s=0.194,f=35.4;枯草芽孢杆菌:-lgEC50=0.744lgP+0.276I+0.2301Ka+0.179ELUMO-0.928,n=26,r=0.964,r2=0.928,s=0.113,f=68.1.应用所建的QSARs模式,预测结构相似的硝基芳烃化合物的EC50值,并探讨了毒性作用机制.

分子全息QSAR方法预测苯衍生物对蝌蚪的急性毒性

采用半静态培养法测定了一系列苯衍生物对蝌蚪的1 2h致死毒性.应用分子全息QSAR方法构建了化合物的亚结构与毒性之间的定量模型,探讨了分子全息长度、碎片尺寸以及区分常数对模型质量的影响,并检验了模型的稳健性.结果显示,研究的5 1种苯衍生物的半致死毒性(1 2h log1 /LC50 ,mol/L)分布在2 . 0 7～4 . 5 6之间.最优HQSAR模型以6～7为碎片尺寸,83为全息长度,6个主成分,Leave One Out交叉验证的r2cv是0 . 84 9,最终的非交叉验证的拟合模型r2 为0 . 94 2 ,表明模型稳健性能良好,可用于预测苯衍生物的毒性.

分子诱导效应指数与脂肪族醛酮的沸点

利用分子诱导效应指数 ,建立了三参数方法计算脂肪族醛酮沸点的关系式 :ln(82 0 .5 -Tb) =6 .3832 7-1.2 396 1× 10 - 1 Nc+1.95 35 3ΔI +6 .6 84 34× 10 - 2 N ,式中Nc 为脂肪族醛酮中烷基部分的有效碳链长度 ;ΔI为具有相同碳原子数目的支链烷基与直链烷基的诱导效应指数的差值 ,它表示羟基对醛酮沸点的影响 ;

取代苯甲醛类化合物的分子结构与溶解度的定量关系

用DFT-B3LYP方法,在较高基组6-311G**水平上对28种取代苯甲醛类化合物进行全优化计算获得了相应量子化学参数,利用线性逐步回归法建立取代苯甲醛溶解度的定量结构-活性相关性(QSPR)模型.采用内部及外部双重验证的办法深入分析和检验模型的稳健性,选出了最佳模型,其复相关系数(R2),留一法(LOO)交互检验复相关系数(Rc2v),外部预测样本复相关系数(Re2xt)分别为0.935,0.933和0.842,表明所建立的QSPR模型的稳定性和预测能力良好.结果表明:取代苯甲醛的溶解度lgSW与分子总能量,分子体积,分子最低空轨道能和最负原子的静电荷相关性较好.

分子诱导效应指数与链烷烃的沸点

利用基团的诱导效应指数 ,首次提出了分子的诱导效应指数的概念 ,并定义了链烷烃的有效碳链长度NC=(MIs ,N/MIb,N)·N ,式中MIs,N,MIb ,N分别为直链和支链异构体的分子诱导效应指数 .研究结果表明 ,链烷烃的沸点Tb(℃ )与NC 关系是 :ln(80 6 .5 -Tb) =6 .982 4 0 - 0 .114 31NC2 /

硝基芳烃化合物急性毒性预测的理论研究

硝基芳烃是重要的化工原料,但对生物具有一定的毒性。为建立硝基芳烃对梨形四膜虫(Tetrahymena pyriformis)急性毒性的定量结构-活性相关性(QSAR)模型,分析了45种硝基芳烃的分子结构与其对梨形四膜虫毒性之间的相关关系,计算了硝基芳烃的电性拓扑状态指数和电性距离矢量,并优化筛选了电性拓扑状态指数的E_9和E_(28)、电性距离矢量的m_(15)、m_(26)和m_(66)等5种结构参数,将其与硝基芳烃对梨形四膜虫的毒性进行多元回归分析,得到多元回归方程的相关系数r为0.985。为提高预测精度,将这5种分子结构参数作为神经网络的输入层变量,急性毒性值作为输出层变量,采用5∶4∶1的网络结构,获得令人满意的QSAR神经网络预测模型,总相关系数r_t为0.994,计算得到的急性毒性预测值与实验值非常吻合,平均误差仅为0.04。结果表明,该模型具有良好的预测硝基芳烃急性毒性的能力,神经网络法预测结果比多元线性回归法更为准确。该研究揭示了硝基等基团对生物急性毒性影响的变化规律,有利于对硝基芳烃化合物在环境中的危害性进行有效评价。

1-取代-2-氨基苯并咪唑化合物毒性和热力学性质的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上,对8个1-取代-2-氨基苯并咪唑化合物分子进行了全优化计算,得到其轨道能(ENHOMO、ENLUMO以及二者轨道能隙ΔE2)、原子电荷(Q)等量子化学参数,以及热能校正值Eth、恒容热容Cv、熵S等热力学性质,并计算了8种1-取代-2-氨基苯并咪唑化合物分子的电性拓扑状态指数Em。通过最佳变量子集回归建立这些化合物毒性的QSAR模型,以及热力学性质的QSPR模型。模型的相关系数R2和采用逐一剔除法得到的交叉验证相关系数R2cv均大于0.84和0.72,利用2个模型得到毒性的预测值与实验值的误差分别为0.11和0.20,3个热力学性质预测模型的误差分别为3.89%、4.03%和2.64%,吻合度较好,经检验证明所建模型具有良好的鲁棒性和预测能力。研究工作揭示了基团对毒性大小影响的变化规律、有利于对苯并咪唑类化合物在生态环境中的危害性进行评价,可为研发高效、低毒的苯并咪唑类新型药物提供理论依据。