有机化合物动态定量结构——生物降解关系(QSBR)模型研究

本文通过分析一般ＱＳＢＲ模型应用的特点、不足和影响有机物生物降解的基本因素，指出ＱＳＢＲ模型应综合反映影响有机物生物降解的四个方面（以氯代芳香化合物为例）：氯代苯系物的摄入、氯代苯系物的诱导作用、毒性物质的形成和基础酶的缺乏。在此基础之上给出了动态ＱＳＢＲ的概念模式及方法学基础。

定量结构-生物降解性能关系模型在21世纪农药发展中的应用

简要概述农药的概念、环保型农药的主要特点、农药的主要生产和设计途径以及农药在粮食增产的同时给环境带来的负面影响。定量结构-生物降解性能关系(QSBR)能够定量预测有机物的生物降解性能,可作为一种预测有机物降解过程和性能的模型。本文提出将其应用于环保型农药的设计和筛选中,从而减少由于农药生物降解给环境带来的影响。

烷基苯磺酸钠定量结构与生物降解性关系研究

由分子结构算出164个电子、组成、几何和拓扑描述符以及疏水部分的辛醇/水分配系数(f-log P),对19个直链烷基苯磺酸钠的生物降解性进行定量结构-生物降解性关系(QSBR)研究。经启发式算法变量筛选建立了MLR和PLS模型,结果表明,碳原子最小偏电荷(MC)、氢原子最大偏电荷(MH)、Gravitation指数、f-log P及分子形状描述符YZ Shadow可建立5参数模型,最佳MLR模型复相关系数R2为0.964、F值为70.47、S2为8.829及Rcv2为0.924。

皮革化学品可生物降解性及其构—效关系研究(续)

介绍了化学品可生物降解的定义及意义,化学品生物降解的作用机理,化学品定量结构-生物降解性关系(QSBR)以及化学品可生物降解性的一般研究方法和预测方法,并对其它降解方法也进行了简介。最后对易于生物降解化学品结构特点进行了总结,在此基础上,对可生物降解皮革化学品的研究趋势做出了展望。

煤气废水有机污染物缺氧生物降解性能及机理

为考察煤制气废水3种典型有机污染物(喹啉、吡啶、邻苯二酚)的缺氧生物降解性能及降解途径,利用缺氧驯化污泥作为接种污泥,以硝态氮为电子受体,考察了3种有机物的缺氧降解过程,并利用UV-Vis和GC/MS分析3种物质缺氧降解机理.结果表明:3种污染物对缺氧微生物抑制与毒害作用随初始质量浓度增加而增强;缺氧降解48 h后,剩余底物质量浓度随初始质量浓度增加而增大;3种污染物缺氧生物降解速率常数大小顺序为吡啶>邻苯二酚>喹啉.缺氧降解中污染物未被完全氧化成CO2和H2O,部分生成了较底物自身降解性更差的中间产物.葡萄糖共基质可以提高难降解污染物缺氧降解性能,且共代谢作用对自身生物降解性差的污染物降解性能的提高更显著.利用UV-Vis和GC/MS分析了污染物缺氧生物降解途径,结果表明,喹啉和吡啶的降解均始于分子羟基化反应.污染物定量结构-生物降解性关系(QSBR)研究表明,3种物质的缺氧降解速率常数Ks与分子连接性指数1Xv和前线最高占据轨道能EHOMO有很好的相关性.

取代苯甲酸在江水中的生物降解性及QSBR研究

以松花江水作为微生物源 ,采用摇瓶法研究了取代苯甲酸的生物降解动力学 .高效液相色谱测定了取代苯甲酸浓度随时间变化曲线 ,得到一级生物降解动力学常数K和降解半衰期t1/2 .取代基对降解速度的影响依次为 :硝基 >氯代 >氨基 ;对于同一种取代基 ,邻位 >对位≈间位 .逐步回归分析表明 ,表征位阻效应的参数MW与表征电性效应的参数pKa 相结合 ,能够较好地拟合取代苯甲酸的生物降解速率常数 .同时考察了pH变化对苯甲酸生物降解的影响 .

应用拓扑指数预测直链烷基苯磺酸盐(LAS)的生物降解性

用拓扑方法研究了直链烷基苯磺酸盐(LAS)的生物降解性与分子结构的关系.根据分子结构的特点,用距离矩阵表征分子中原子基团的连接性.据此提出一个结构基础明确的定量关系式,可预测分子的生物降解性,以及表征LAS的结构-性质关系.对C10～C13LAS的计算结果表明,计算值与文献报道值较为一致.应用这一定量关系式,能够合理表征LAS的结构性能关系,且有助于揭示化合物结构与性能之间的关系.

胺类捕收剂生物降解性能与其结构相关性研究

为研究胺类捕收剂分子结构与生物降解性之间的相关性，选取EHOMO、ELUMO、Vm、Clog P、μ以及分子二阶连接性指数。X作为胺类捕收剂的结构性参数，通过回归分析，建立了胺类捕收剂的定量结构一生物降解性能关系（QSBR）模型，并进行了预测。结果表明，Clog P、EHOMO（疏水性大小和电性参数）对胺类捕收剂的生物降解性能有显著影响。

多氯联苯生物降解速率常数的电性拓扑模型

基于拓扑化学理论,用原子类型的电性拓扑状态指数(E_(A))描述了66个多氯联苯分子的化学微环境。基于E A和最佳变量子集回归,建立上述化合物生物降解速率常数(ln K)的定量结构-生物降解性关系(QSBR)模型。其最优三元(E_(C2)、E_(C3)、E_(Cl))QSBR模型的判定系数(R^(2))和逐一剔除法交叉验证系数(R^(2)_(cv))分别为0.848和0.824。经R^(2)、R^(2)_(cv)、Kubinyi函数(F_(IT))、Akaike信息判据(A_(IC))检验,QSBR模型具有良好的估计稳定性和预测能力。结果显示影响多氯联苯生物降解速率常数的主要因素是分子内所含氯原子的数目及其所处位置。

海藻酸钙-超声辅助的多种雌激素增强生物降解

通过向土壤样品溶液中添加海藻酸钙并辅以超声,提高多种雌激素(E1,E2,E3,EE2和BPA)的生物降解效率,采用中心复合设计及响应曲面优化方法确定最优降解条件,并通过生物降解性能关系(QSBR)分析雌激素理化性质对生物降解的影响.结果表明:在海藻酸钙增强生物降解体系中,5种雌激素同时降解的最优条件为超声3min,海藻酸钙的质量分数为5%,菌液添加量6mL;优化降解3d后,E1的降解率约为100%;7d后E3,BPA,EE2和E2的降解率分别约为52.65%,96%,96.90%和100%;雌激素的极性表面积(PSA)、辛醇-水分配系数(lg Kow)和表面张力为影响雌激素生物降解的主要参数;极性表面积和辛醇-水分配系数的交互作用、辛醇-水分配系数和表面张力的交互作用对雌激素的降解均表现为协同作用.

焦化废水中几种含氮杂环化合物缺氧降解机理

对焦化废水中几种主要的含氮杂环有机物 (吡啶、吲哚、喹啉、异喹啉、2 甲基喹啉 )在缺氧条件下的降解试验研究结果表明 ,几种受试物质在缺氧条件下均可降解 ,其中吡啶的降解速度远大于其余四种物质 .有机物定量结构-生物降解性关系 (QSBR)研究表明缺氧条件下上述物质的反硝化速率常数与分子连接性指数1Xv

基于电性距离矢量研究多氯联苯生物降解速率常数

通过多元线性回归和人工神经网络方法建立66种多氯联苯(PCBs)生物降解速率常数(K_(1))的定量构效关系(QSAR).基于电性距离矢量(M_(k)),建立了lnK_(1)的最佳三参数(M_(91)、M_(25)和M_(15))线性模型,其传统相关系数(R^(2))、交叉验证系数(R_(cv)^(2))分别为0.833、0.809。经R^(2)、R_(cv)^(2)、V_(IF)、F_(IT)、A_(IC)检验,所建模型具有较强的稳定性和良好的预测能力.将M_(91)、M_(25)、M_(15)作为人工神经网络的输入层结点,采用3:10:1的网络结构,利用BP算法获得了一个令人满意的lnK_(1)模型,训练集、验证集、测试集和总体的R^(2)依次为0.991、0.995、0.997和0.993。与多元线性回归模型相比,非线性lnK_(1)-BP模型具有更好的预测能力。结果显示,影响多氯联苯lnK的主要因素是分子内所含氯原子的数目,其次是氯原子所处位置。这两种回归方法相辅相成,线性回归方法为神经网络模型提供了具体的物理解释,而神经网络方法为线性模型提供了更准确的预测结果。