氯代苯酚类化合物分子连接性指数与光催化活性关系研究

对水中有机物定量结构-光催化降解活性相关(QSAR)模型的研究工作较少.用分子连接性指数法成功地建立了11个氯酚类化合物光催化降解反应速率常数与分子连接性指数之间的QSAR模型.二氧化碳生成速率常数模型为:KCO2=43.445Χpc-61.124Χp+76.23(R=0.947,n=9);表观降解速率常数模型为:Kapp=2.85lgKow-2.974Χp-0.13 ( R=0.954,n=11).计算值与实验值吻合的很好,表明所提取的结构参量较好地反映这类化合物的结构特性与光催化活性的关系.取代基相同的条件下,反应速率常数与简单分子连接性指数有很好相关性,这说明化合物的光催化降解性能受分子结构特别是空间因素影响较大.     

基于密度泛函理论预测苯并咪唑类缓蚀剂的缓蚀效率

为了研究苯并咪唑类缓蚀剂的缓蚀性能,采用密度泛函理论方法,在B3LYP/6-31G基组水平上,计算了20种苯并咪唑衍生物的量子化学参数。得到了苯并咪唑衍生物的配分函数、原子电荷等,并计算了20种苯并咪唑衍生物分子的电性拓扑状态指数。通过最佳变量子集回归分析建立这些化合物缓蚀效率(IE)的定量结构-活性相关性(QSAR)模型。结果显示,配分函数、原子电荷和电性拓扑状态指数直接影响这些化合物的IE,所建QSAR模型具有良好的鲁棒性和预测能力。将上述参数作为神经网络输入层结点,采用4∶2∶1的网络结构,得到1个反向传播神经网络模型,其相关系数为0.976,预测值与实验值的相对平均误差为2.51%。根据构建的QSAR模型设计出了IE显著提高的12种苯并咪唑类化合物分子。     

喹啉环取代喜树碱抗癌活性的定量构效关系研究

利用量子化学密度泛函理论(DFT)中的杂化泛函B3LYP对三个系列60个喹啉环取代的喜树碱衍生物(CPTs)进行了构型优化,在6-311+G(d,p)基组下计算出相应的电子结构参数;采用逐步多元回归方法对各组化合物建立了几个新的分子描述符与抗癌活性之间的定量结构-活性关系(QSAR)模型,探讨了影响化合物抗癌活性的主要结构因素及其作用机理.结果表明,所得QSAR模型具有良好的预测能力,影响药物活性的主要因素有分子极化率和原子净电荷以及及最高占据分子轨道能量.根据所建最佳QSAR可以较准确地预测喜树碱类衍生物的抗癌活性,这有助于未来设计合成新型高效抗癌喜树碱类似物以及改进和完善其作用机理.     

核酸与分子建模及结构表达启动子强度预测

从核酸分子的一级结构出发，基于分子中原子间距离及各原子电负性，构建了能描述核酸分子结构的系列参数：分子电性边数矢量简称分子电边矢量。据此对38个脱氧核糖核酸(DNA)启动子序列的强度进行定量结构活性相关(QSAR)及定量序列活性模型(QSAM)研究，取得良好结果。与其它方法相比，分子电边矢量具结构分辨率高、活性相关性好、计算简便等特点，可望应用于生物大分子的结构表征及活性预测。     

分电距矢量（MEDV）用于肽模拟物的定量构效关系研究

利用电距矢量（MEDV）表征肽模拟物的分子结构,并与包含N、O、S杂原子,饮和与不饱和键或共轭体系的二肽分子的生物活性相关,利用多元线性回归方法,构建了两组二肽分子的定量构效关系（QSAR）模型,对于58个二肽组,模型相关系数和均方根误差分别为R=0.8423和RMS=0.535,对于48个二肽组,R=0.8199,RMS=0.357。为了检验QSAR模型的预测能力,对两个二肽组数据集进行了交叉校验（CV）。采用LOO法即每次从n个样本中抽出n-1个样本建立QSAR模型继而用该模型去预测余下的1个样本的生物活性的方法,对于58肽组,58次预测的生物活性与原实验活性之间的R=0.7906,RMS=0.608,而48肽组的R=0.7422和RMS=0.417,MEDV只利用了分子二维拓扑图中元素电负性和相对化学键长的有关信息,不需要任何三维结构知识或分子校准步骤或有关物理化学性质的信息。此外构建QSAR模型时只利用MLR方法而不需应用主成分回归或偏最小二乘技术。方法简便快速,模型稳定有预测能力。     

基于QSAR和PCA方法的硝基芳烃综合毒性评价

化学品的风险评价与管理应该关注基于多种生物体效应的综合毒性。为了评价毒性数据稀缺化合物的综合毒性,以50种硝基芳烃为研究对象,收集了它们的多种生物毒性数据,建立了稳健的定量结构活性相关(quantitative structure-activity relationship,QSAR)模型,预测缺失毒性数据,解释了硝基芳烃的致毒机理——硝基芳烃与生物受体分子的亲电反应活性是决定其毒性的主要因素。然后应用主成分分析(principle componentan alysis,PCA)方法对基于QSAR模型计算获得的50种硝基芳烃的各种生物毒性数据进行分析,计算综合毒性因子(integrated toxicity index,ITI),对综合毒性因子进行QSAR分析,得到可直接由硝基芳烃结构参数预测综合毒性因子的单参数QSAR模型。结果表明,QSAR与PCA方法的结合可以成功地评价和预测硝基芳烃的综合毒性。     

醚对幼鼠毒性的QSAR研究

用25种醚类化合物DFT-B3LYP／6-311G**全优化计算结构参数:分子最高占用轨道(E(HOMO))和最低空轨道能(E(LOMO))、分子次最高占用轨道(E(NHOMO))和次最低空轨道能(E(NLOMO))、分子总能量(ET)、氢原子所带的最高正电荷(QH)、最负原子的静电荷(Q-)、分子偶极矩(μ)和分子体积(V),对幼鼠毒性(pC)进行定量构效关系(QSAR)研究。结果表明: 醚类化合物对幼鼠的毒性与分子总能量(ET)和分子次最高占用轨道能(E(NHOMO))相关性较好,成功地建立了25种醚类化合物对幼鼠毒性的构效关系式,找出了影响醚类化合物对幼鼠毒性的主要结构因素。     

贝叶斯规整化神经网络模型预测化合物分子的血脑屏障通透性

通过分子结构预测血脑屏障通透性是一个颇具挑战性的课题.建立了一个预测化合物分子的血脑屏障分配系数(logBB)的QSAR模型.该模型由表示分子大小、拓扑性质和脂水分配性质的QSAR参数组成.模型被用来预测52个化合物的血脑屏障分配系数,并通过测试集(从52个化合物种选取10个)进行验证,预测值-实验值的相关系数平方(R2)为0.974,均方差(MsE)为0.017 2.验证结果显示该模型大大优于传统使用的多元线性回归模型.因此,该模型可以用于预测药物分子和类似药物分子的血脑屏障通透性.     

改进的价连接指数应用于有机物生物毒性的研究

用改进的分子价连接性拓扑指数^0χ^h、^1χ^h研究了卤代芳烃、醇和含氮杂环化合物对生物毒性的相关性(QSAR)，给出了相关方程。结果表明，新方法计算方便，物理意义明确，预测值与相应的实验值较吻合。     

卤代苯化合物的生物活性与分子结构的定量构效关系研究

采用ChemOffice 8.0中MOPAC-AM1量子化学法对19种卤代苯分子的量子化学参数进行计算,并将计算得到的结构参数作为描述符进行定量结构-活性相关(QSAR)研究。通过这些物质对黑头呆鱼的日服毒性半数致死量LC50进行多元逐步回归分析,得到经自由度校正的回归系数大于0.99,其相关性均达到优级。预测方程的构建能够很好地预测此类物质的相关物理化学性质。     

基于细菌脱氢酶活性法的水质综合毒性快速测定仪

在无氧条件下,生物染料亚甲基蓝可以作为生物新陈代谢过程中体内脱氢酶催化反应的电子受体,亚甲基蓝与细菌悬液共存时,其退色速度标志着细菌脱氢酶活性的大小。脱氢酶的活性大小在一定程度上能够反映出微生物新代谢的能力,微生物所处的水环境中毒物的存在会引起微生物脱氢酶活性变化,毒物的毒性与脱氢酶的活性相关。本文以动力学比色法测定亚甲基蓝的退色速度为基础设计并制造了一台水质综合毒性相关。本文以动力学比色法测定亚     

硝基苯及其主要降解中间产物对发光菌联合急性毒性的影响

研究了硝基苯及其主要降解中间产物邻硝基苯酚、间硝基苯酚和对硝基苯酚对明亮发光杆菌的单一毒性及多元混合联合毒性的影响.采用毒性单位法（TU）、加和指数法（AI）以及混合毒性指数法（MTI）进行了评价.实验结果表明,硝基苯、邻硝基苯酚、间硝基苯酚和对硝基苯酚半致死浓度的-log EC50值分别为3.21、3.40、3.30和4.15.这4种有机物二元、三元和四元混合溶液的生物毒性主要表现为部分相加或协同作用.     

SS6菌对菲的降解和发光菌对菲及其降解产物毒性的反应

研究了海洋微生物SS6在无机盐培养基中对多环芳烃菲的降解和解毒作用和发光细菌对菲及其降解产物毒性的反应．结果表明：SS6菌能利用菲作为唯一的碳源和能源生长;培养液中有酸性代谢产物产生,并且形成积累;发光细菌毒性测试技术可以有效地检测菲及其微生物降解中间产物的相对毒性;母体菲的毒性远大于其水杨酸代谢途径的中间产物水杨酸和儿茶酚及邻苯二甲酸代谢途径的中间产物邻苯二甲酸毒性,并且邻苯二甲酸代谢途径的解毒效果优于水杨酸代谢途径;菲降解过程中培养液萃取物的毒性逐渐降低,但上清液的毒性先出现下降后又呈增大趋势;含菲培养液的毒性变化是培养液中存在的中间产物和其它组成成分及pH值变化的综合结果．     

六种有机磷农药及三种重金属离子对小球藻的毒性研究

本研究报告了六种有机磷农药及三种重金属离子对小球藻生长的ＥＣ５０值,并证实有机磷农药的毒性大小依次为：辛硫磷,对硫磷,水胺硫磷,ＤＤＶ,氧化乐果,甲氨磷。同时研究证实了重金属的毒性大小依次为Ｈｇ２＋,Ｃｕ２＋,Ｚｎ２＋,以及Ｆｅ２＋对Ｃｕ２＋毒性的拮抗作用。     

丁草胺及其复配剂对水生生物的急性毒性与安全性评价

丁草胺及其复配剂是防治稻田杂草的重要农药品种,为明确此类农药对水生生物的毒性,在稻区进行杂草防治时避免和减轻对水生生物的毒害,分别测定了50%丁草胺乳油、70%丁草胺·异噁草松·吡嘧磺隆乳油、75%丁草胺·噁草酮·乙氧氟草醚乳油、78%丁草胺·噁草酮乳油对斜生栅藻、大型溞和斑马鱼的急性毒性。结果显示4种制剂对斜生栅藻72 h的EC_(50)分别为4.143×10~(-3), 3.207×10~(-3), 1.936×10~(-4)和1.144×10~(-3) mg a.i.·L~(-1),且均为高毒;大型溞48 h的EC_(50)分别为1.576、2.165、1.284和1.595 mg a.i.·L~(-1),且均为中毒;斑马鱼96 h的LC_(50)分别为0.440、0.407、0.871和0.445 mg a.i.·L~(-1),且均为高毒。结果表明,丁草胺单剂及3种复配剂对大型溞的安全风险性较低,但对斜生栅藻和斑马鱼的安全风险性很高,因此在施用农药时应注意对藻类的危害,避免在雨天或鱼类敏感水区及保护区附近施用。     

四种纳米氧化物对小球藻的毒性效应研究

本文旨在研究四种纳米氧化物(nZnO、nNiO、nSiO2、nFe2O3)对小球藻(Chlorella vulgaris)的毒性效应.通过不同浓度纳米材料对小球藻的96 h急性毒性实验,考察了纳米氧化物对小球藻生长状况和藻细胞内叶绿素、蛋白质含量的影响.结果表明:低浓度纳米材料促进藻细胞生长,叶绿素a和可溶性蛋白质含量也相应增加;高浓度纳米材料对藻类均产生不同程度的生长抑制作用,该效应表现出一定的浓度依赖性,且nZnO、nNiO、nSiO2和nFe2O3开始表现抑制作用的浓度分别为≥0.5、1.0、10.0和100.0 mg/L.另外,nZnO的半数效应浓度(EC50)值为2.41 mg/L,毒性最强;nNiO次之,EC50值为51.03 mg/L,nSiO2和nFe2O3毒性较小,EC50值分别为198.80和271.76 mg/L.     

三唑类农药对大型蚤急性毒性二维QSAR研究

测定了16个三唑类农药对大型蚤（D．magna）的48h急性运动抑制毒性活性pI50（-lg EC50）,并结合计算得到的各种量子化学参数建立了相应的QSAR模型,为预测具有相似结构化合物的pI50提供理论依据;同时希望通过建立各种预测模型,能够初步了解该类化合物对大型蚤的致毒机制,并从分子结构角度为设计合成高效低毒农药提供科学依据。     

Cd;Pb和As对发光菌的急性毒性效应研究

发光菌为试验生物,在实验室条件下对Cd,Pb,As元素分别进行了单一元素毒性和等比混合法联合毒性试验,并比较预期EC50和实测EC50,由毒性加强指数来评价联合作用方式.结果表明,单一元素Cd,Pb,As的EC50值分别为2.411,1.668,0.463 mg/L.它们的毒性强弱顺序为As>Pb>Cd.当Cd,Pb两种元素联合作用时,其EC50值为0.293 mg/L,预期EC50和实测EC50比值为6.7,表现为协同作用.当Cd,Pb,As三种元素同时作用时,预期EC50和实测EC50比值为1.3,表现为相加作用.     

有机肟类化合物定量结构与毒性效应研究

以有机肟类化合物为研制对象，利用分子前沿轨道能和分子连接性指数等参数为分子表征因子，对肟类化合物的急性生物毒性进行定量结果－活性相关预测。实验结果表明，肟类化合物对哺乳动小鼠的生物毒性的测算值与实验值之间存在高度相关性。提出了一种用量子化学参数和分子连接性指数等化合物表征参数估算有机物毒性的新方法，建立了有效的定量分子结构－毒性相关多元估测方程。     

毒性综合监测系统检测应急供水的实例分析

分析介绍2008年1月至2010年3月分别5次应用Model 500毒性检测仪检测南宁西郊水厂、南宁市郊某水厂、百色市某水厂、防城港市某水厂、河池市某水厂水质的实际结果,为广西引进Microtox毒性检测仪用于解决应急水质检测工作提供实际参考数据。