醛类化合物分子结构与对鼠急性毒性关系

通过检索美国国立职业与卫生研究所化学物质毒性效应登录 ( RTECS) 1998年版光盘系统 ,搜集了 88种醛类化合物对大鼠急性毒性口服 LD₅₀ 数据 ,并利用遗传神经网络建立了醛类化合物分子结构与对大鼠急性毒性关系的 BP神经网络模式 ,模式的交互检验相关系数达 0.83～ 0.87,具有较强的预报能力 .遗传神经网络是由遗传算法和神经网络耦合而成 ,文章详细讨论了遗传神经网络的构造以及利用遗传神经网络建立 QSAR模型的方法 .     

α-二羰基化合物的结构-致突活性关系

采用ＡＭ１方法计算了６个α－二羰基化合物与ＤＮＡ碱基岛嘌呤环外Ｎ＾２发生紊电加成反应的速率控制步骤的活化能及分子结构和电子结构。研究其结构－知必凶线性回归结果表明;可用烷化反应活化能、ＬＵＭＯ能量、分子量表面积比和羰基面原子的正电性表示化合物的致突活性指数,获得很好的回归效果（Ｌ顺归系数Ｒ＝０．９９９８）。以本文提出的方程对这些化合物的估性进行计算,秘得到的结果与实验结果吻合得很好。     

62种杂环芳胺结构与致变活性关系的神经网络研究

应用自适应分子结构描述符生成方法和神经网络数值模式,研究62种烹调食品过程中产生的杂环芳胺结构与致变活性间的关系。该模式预报结果与实验测定结果符合良好;致变剂、非致变剂和勉强有致变活性剂三类间正确分类率超过90％。通过6次自适应分子结构描述符选择迭代,得到５种特征分子描述符为：芳环碳原子取代甲基数、芳环氮原子取代甲基数、母体共轭环数、端环增活结构数和端环抑活结构数。其中,增活结构为具有共轭烯烃碎片结构;抑活结构具有短共轭烯烃结构或不具有共轭烯烃结构。最后,对该构效关系的起因进行了定性解释。     

氯代环醚系列化合物结构与急性毒性关系研究

由化学物质毒性效应登录(RTECS)1998年版光盘系统检索获得52种环醚和34种氯代环醚急性毒性数据.应用主成份分析法从11种分子描述符中选择出对急性毒性有明显影响的5种:氯原子数,取代苯环上氢的氯原子数,取代烷基氢的氯原子数,烷基数和氧原子数.通过样本学习集训练并优化神经网络结构、建模分类、预报,对于86个样本,低中和高剧两类毒性,正确分类率达到91%;而对于低、中、高、剧4类毒性,正确分类率达到80%.结果表明,氯代环醚的特殊结构具有很强的致毒作用.     

定量构效关系模型在化合物毒性预测领域的应用、发展与展望

定量构效关系（Quantitative Structure Activity Relationship, QSAR）在化合物毒性虚拟计算领域被广为使用,能够高效、准确地用于化合物毒性的预测和风险评估.本文综述了利用QSAR方法开展化合物毒性预测中数据集、数据输入和模型方法3个领域的发展与变化,分析了研究的发展历程,提出了当前研究热点,并针对定量构效关系在化合物毒性预测领域的未来发展提出了展望.     

三维定量构效关系研究进展

三维定量构效关系 ( 3D -QSAR)研究是QSAR发展的前沿。笔者在对 3D -QSAR作简要介绍的基础上 ,通过归纳分析其与传统QSAR的区别 ,论述了 3D -QSAR在方法学和应用方面的最新进展 ,并展望了其在环境科学研究中的应用前景和发展方向。      

有机物分子结构与光催化氧化反应活性的关系

从正辛醇－水分配系数与Ｈａｍｍｅｔｔ常数，光催化氧化过程中的光解作用，表面活性剂的微环境效应及取代基的诱导效应等方面，探讨了有机物分子结构与其光催化氧化反应性之间的关系。     

定量构效关系(QSAR)在环境化学中的进展与方法

定量构效关系(QSAR)是化学品安全评价中有用的工具之一。本文叙述它的应用背景、基本原理、学科历史进展、概念模型、数学模型和算法,着重介绍作者开发的实用量子化学计算程序包,用以产生分子结构参数,所建立的化学物质毒性数据库可用来获取大量生物活性数据,还可用模式识别程序包构筑构效定量关系。本文对其研究前景也作了叙述。     

部分酯类化合物结构与毒性关系研究

该文在化合物二维结构基础上,对48个酯类化合物结构进行了表征,进而建立了化合物结构与水生毒性关系模型,模型的相关系数(R~2)分别为0.926 6和0.917 4,标准偏差(SD)分别为0.257 6和0.255 8。采用留一法交互检验评价了模型的稳定性,得到模型交互检验的相关系数(RCV~2)分别为0.885 6和0.799 2,标准偏差(SD_(CV))分别为0.255 8和0.294 5。运用外部样本检验了模型的预测能力,得到外部预测的相关系数(Rtest2)分别为0.991 0和0.952 3,标准偏差(SD_(test))分别为0.079 3和0.182 9。分子结构描述符能较好地表现化合物结构特征,所建模型拟合效果好、稳定性强、预测准确性高。对于环境中有毒化合物的结构-毒性关系研究具有较好的参考价值。     

硝基苯类化合物的结构/毒性定量构效关系研究

为了定量结构／毒性相关性研究提取了拓扑指数Ａｍ，分子连接性指数＾ｍＸｔ量子化学参数及分子体积等，同时运用最佳变量子集算法（Ｌｅａｐｓ ａｎｄ Ｂｏｕｎｄｓ）进行了变量的压缩和选择，进而实施了多元间归分析，并由所得结果进行了硝基苯类化合物结构与毒性关系的理论解释，同时还进行了人工神经网络法对于该类化合物毒性的预测，其结果明显好于多元回归法。     

羟基多溴联苯醚对鲤鱼急性毒性及定量结构活性关系

羟基多溴联苯醚是一类具有环境风险的新兴污染物,它们已经在众多环境介质甚至人体内广泛存在。参照GB/T13267-91标准方法,采用静态生物急性毒性试验,测定了6种羟基多溴联苯醚(2′-OH-BDE7、4′-OH-BDE17、2′-OH-BDE28、2′-OH-BDE68、4′-OH-BDE90和2′-OH-BDE123)对普通鲤鱼的急性毒性96 h-LC50值,分别为697、1 130、854、550、644和522 ng.mL-1。除4′-OH-BDE17为高毒物质外,其他5种OH-PBDEs均为剧毒物质,高溴代的2′-OH-BDE123毒性最大。选用OH-PBDEs的KOW参数及由MOPAC软件PM3算法计算出的16个量子化学参数(EHomo、qBr+、ELumo等)为描述符,运用一元线性回归分析分别研究了96 h-LC50与他们之间的相关关系。结果表明:lgKOW和ELumo与6种羟基多溴联苯醚的96 h-lg LC50表现出较好的相关性,复相关系数均大于0.96,根据方程得到的96 h-lg LC50预测值与实验值基本相同,进一步对环境中广泛检出的其它OH-PBDEs的96 h-LC50值也进行了预测。     

氯代脂肪烃构效关系的遗传神经网络模式

通过检索美国国立职业与卫生研究所化学物质毒性效应登录（RTECS）1998年版光盘系统,搜集了65种氯代脂肪烃化合物对大鼠急性毒性口服LD₅₀数据,并利用遗传神经网络建立了氯代脂肪烃分子结构与对大鼠急性毒性关系的BP神经网络模式对预报集8种氯代脂肪烃测试结果表明,所建立的网络具有较好的实用性遗传神经网络是由遗传算法和神经网络耦合而成讨论了遗传神经网络的构造以及怎样利用遗传神经网络建立构效关系（QSAR）模式     

定量构效关系在环境化学中的应用

本文介绍近十年来国外文献中定量构效关系(QSAR)在环境化学中应用典型实例及作者的五个方面工作,旨在说明QSAR方法确是化学品安全评价的有用工具之一。文中探讨该方法应用的局限性及将来可能的进展。     

硝基芳烃为衍生物的定量结构-活性关系

对硝基芳烃类衍生物进行半经验分析轨道MNDO计算 ,求得全优化几何构型和电子结构。发现硝基氧原子的电荷平均值Q以及分子的LUMO能级值ELUMO与实验毒性呈线性相关 ,其多项式相关方程为 :-lgEC50 =9.1 0 7+1 9.54Q - 0 .996ELUMO,r=0 .949,F=1 0 .2 7(>F0 .0 0 1 )。无论从相关系数 ,还是从显著性检验看 ,-lgEC50 与Q和ELUMO之间存在非常显著的相关关系。并由此推测硝基芳数落向藻类细胞膜内的扩散过程及其随后与亲核基质相作用形成负离子自由基代谢产物的过程是其藻类致毒作用的控制步骤     

烷基酚类的生殖干扰毒性与结构相关研究

选用4种烷基酚类化合物,对枝角类生物大型蚤进行24 h急性毒性试验和21 d生殖毒性试验,选取急性试验指标(半数致死浓度)和生殖毒性指标(母蚤存活数、幼蚤生殖量、孵化成活率、幼蚤的雌、雄性个体数等)进行定量构效相关(QSAR)研究.结果表明,所测4种烷基酚化合物均可对大型蚤的生殖特性产生活性影响.其中,4-辛基酚和对壬基酚不但能抑制大型蚤的生殖量,还可改变大型蚤孤雌生殖的幼蚤性别比率.实验化合物的一、二阶分子连接性指数与受试生物体的生殖活性有较好的相关性,且以分子亲核反应为主.      

PCDFs的Ah受体结合能力的定量结构效应关系

应用单苯环氯取代方法取G₁～G₁₀10个分子结构描述符,通过正向逐步线性回归方法构建对于Ah受体结合能力的定量结构-性质相关(QSAR)模型.与有关文献相比,此模型能更好地预测多氯代二苯并呋喃(PCDFs)竞争结合Ah受体logEC₅₀值,各自变量间不存在共线性.模型可以较好地反映PCDFs分子Ah受体结合能力与其分子氯取代位点之间的关系.     

有机化学品生物富集性-构效关系研究进展

近年来,越来越多的有机化学品被排放到环境中,这些有机化学品被动植物摄取并富集,严重危害人类健康。有机化学品在生物体内的富集趋势可以用生物富集因子(BCF)表示,它是评价化学品环境行为的重要参数。通过定量-活性关系(QSAR)预测BCF值,可解决传统实验测定BCF值耗时长、成本高等问题。文章主要综述了近几年来国内外在这领域的研究进展,对现有的有机化合物的结构与生物富集因子定量关系模型进行系统的总结、评价,分析了模型研究中存在的具体问题,并提出了进一步改进的几点建议,展望了其在环境保护规划、预警及评估等方面的应用前景。     

酚类化合物在模拟海水中的生物耗氧特性及其构效相关研究

测定了10种酚类化合物在模拟海水中的ρ(BOD5),并采用一阶价分子连接性指数(1XV)、二阶价分子连接性指数(2XV)、辛醇-水分配系数(lg KOW) 、分子最高占据轨道能(EHOMO)、分子最低空轨道能(ELUMO)和分子偶极距(μ)作为受试化合物的分子结构参数进行构效相关(QSAR)分析.结果表明:在初始质量浓度相同的情况下,烷基酚类化合物的ρ(BOD5)随着取代烷基的增大而减小.同一取代基取代位置不同,ρ(BOD5)也不同.对于同一取代位置,甲基酚的ρ(BOD5)要大于氨基酚.空间参数是影响酚类化合物在模拟海水中耗氧特性的主要因素,化合物的亲脂性对ρ(BOD5)的影响也不容忽视,而电性效应对酚类化合物在模拟海水中ρ(BOD5)的影响表现得并不明显.      

Quantitative structure - activity study on the reductivedehalogenation potency of the halogenated aromatics

Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ－ａｃｔｉｖｉｔｙｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｖｅｄｅｈａｌｏｇｅｎａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｃｙｏｆｔｈｅｈａｌｏｇｅｎａｔｅｄａｒｏｍａｔｉｃｓＨｕａｎｇＱｉｎｇｇｕｏ；ＷａｎｇＬｉａｎｓｈｅｎｇ；Ｈａｎ...     

人工神经网络模拟芳基脲土壤吸附系数研究

对38种芳基脲类化合物的土壤吸附系数进行了定量结构－活性相关研究。利用量子化学的AM1方法提取化合物的结构参数，运用多元回归分析和人工神经网络对该化合物进行比较研究。研究结果表明，神经网络法所得结果优于多元回归分析结果，并对分析结果进行了吸附机理讨论。