部分取代芳烃定量结构-活性相关性研究

随着成千上万种新化合物生产并排入环境,人们急需简便、经济、可靠的方法,对污染物的危险性进行评价.通过定量结构-活性相关性(QSAR)研究,以筛选出具有潜在危害的化合物,在环境科学上具有实际意义.本文测定了16种取代芳烃对斜生栅藻的(EC_(50))值,并结合以往实验得到的发光菌的毒性数据,在Hansch法基础上,进行QSAR分析.结果表明,以辛醇-水分配系数K_(ow)和非色散力因子△~1X~V为变量,可以较好地预测非反应性有机物的毒性.     

取代芳烃化合物对水生生物的急性毒性与其分子轨道能级的定量关系

定量结构-活性相关(QSARs)常被用来研究同系列有机化合物的某些生物毒性与其分子结构之间的定量相关关系.成熟的QSAR方程可以用来预测未知活性化合物的生物活性,这对于有毒化合物的初步筛选,降低毒性评价工作的昂贵费用都有着重要的意义.本文以“受体学说”和“线性自由能相关理论”为基础,将有机污染物的前线分子轨道能作为一种参数引入QSAR方法,研究了卤代苯、苯胺、苯酚等取代芳烃化合物对水生生物的急性毒性与其理化参数的定量关系.     

取代芳烃对水生生物的毒性模型

定量结构活性相关(QSAR)方法被广泛用来预测有机物的生物活性,其中线性溶剂化能相关法,辛醇-水分配系数法和分子连接性指数法等代表性的方法虽然能够成功地预测有机物对生物的毒性,但都没有完整反映出有机物对生物的毒性作用机理。本文以“靶学说”和“线性自由能理论”为基础,建立一种新的QSAR模型来研究有机物对水生生物的急性毒性。     

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(photobacterium phosphoreum)15 min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.     

应用理论溶剂化变色参数预测取代芳烃对水生生物的急性毒性

定量结构-活性相关(QSAR)是对有机化学品进行危害性评价的必要手段之一.成熟的 QSAR方程可以应用于预测未知化合物的生物活性,这对于有毒化合物的初步筛选,降低评价工作的昂贵费用都有着重要意义.本文以“线性溶解能关系(LSER)”和“理论溶剂化变色参数”为基础,应用半经验分子轨道MNDO计算的结构参数,研究了卤代苯、苯胺、苯酚、硝基苯等化合物对发光菌(Photobacterium phosphoreum),大型蚤(Daphnia magna Straus)和呆鲦鱼(Pimephales promelas)的急性毒性与其结构的定量关系.     

有机磷酸酯类化合物的三维定量结构-活性相关研究

由于有机磷酸酯类化合物通常是通过抑制乙酰胆碱酯酶(AchE)的活性而表现出生物效应, 利用比较分子力场分析(CoMFA)和比较分子相似性指数分析(CoMSIA)方法, 进行了35种双烷基苯基有机磷酸酯类化合物(OP)对家蝇(Musca nobulo L.)急性毒性的三维定量结构-活性相关(3D-QSAR)研究, 探讨了OP与AChE的作用机理. 与传统QSAR相比, CoMFA与CoMSIA, 尤其是后二者的结合可以更全面、准确地揭示OP与AChE之间的作用机理. 研究结果表明, OP的烷基取代基的碳链长度, 苯环上的取代基的电负性对该类化合物对AChE的活性具有显著的影响. 而OP的疏水性对AChE的活性具有较小的影响. 在有机磷化合物与AChE的作用过程中, 空间与电性因素可能更加重要.     

取代硝基苯类化合物的3D-QSAR研究

利用比较分子场分析法（CoMFA)研究了25种取代硝基苯类化合物对斜生栅列藻的急性毒性与其结构间的三维构效关系（3D－QSAR）,得到了具有较强预测能力的3D－QSAR模型。在此基础上,更全面地剖析了化合物结构与活性之间的内在关系,为毒性作用机理的深入探讨提供了理论指导。     

甲基取代多环芳烃及胆蒽系的定量结构致癌活性关系

在我们实验室,已将作者之一提出的多环芳烃(PAH)定量双区公式,成功地推广应用于各种单甲基及多甲基取代的PAH上(包括胆蒽系及类似的环戊并PAH).对134种已有完全致癌实验数据的取代PAH,计算与实际的符合率达95％.PAH上的甲基及环戊并基等,在体内可能氧化经乙酸酯或磺酸酯的形式,形成阳离子而作为亲电双区之一,并参与致癌代谢.微扰分子轨道计算(PMO)表明,强力致癌的甲基代PAH皆具有高的甲基正离子离域能,可作为△E_2,代入公式计算.     

屏蔽-钻穿常数与取代基效应的定量研究——烷基的取代基效应

多电子原子中任何特定电子的能级取决于有效核电荷数Z~*和有效主量子数n~*(Z~*和民~*由slater规则判定)。最近,贾汉东等废弃n~*,仍采用主量子数n,将电子能级表示为:     

关于人为地表结构破损与土壤风蚀关系的定量研究

W.S.Chepil等在50年代至60年代曾系统地研究了各种自然因子对土壤风蚀的影响,建立了土壤风蚀方程.董光荣等在我国率先开展的风蚀因子实验研究探讨了土地翻耕、放牧等经济活动引起的地表结构破损对土壤风蚀的影响,但尚未给出定量关系.本文试图以风洞实验研究人为地表结构破损程度与土壤风蚀强度之间的定量关系.     

分子对接结合比较分子相似性指数分析用于雌激素类化合物活性预测和分子机理研究

雌激素类化合物通过干扰人和野生动物正常内分泌的功能, 对人和野生动物的健康产生严重的负面影响. 对雌激素类化合物雌激素活性的分子机理和活性预测一直受到广泛的关注. 以44个结构差异较大的化合物为研究对象, 发展了基于雌激素受体(α亚型)结构的比较分子相似性指数分析方法(COMSIA), 研究雌激素类化合物结构与活性的关系, 对雌激素化合物活性进行预测, 建立了相关性显著、预测能力强的定量模型(R² = 0.965, Q²_LOO = 0.599, R²_pred = 0.825). 并且阐明了影响化合物雌激素活性的分子结构特征, 揭示了受体结合腔中起关键作用的氨基酸残基以及这些氨基酸残基与配体化合物作用的具体方式.     

取代基数目对分子自组装结构的影响

利用扫描隧道显微镜观测了4－十六烷氧基苯甲酸（T1）和3，4，5－三取代十六烷氧基苯甲酸（T3）在石墨表面的自组装结构。两种分子均为二维长程有序，但排列方式不同，这主要是由于取代基（烷烃链）数目差异所致。     

三维全息原子场作用矢量用于嘌呤衍生物定量结构保留相关的研究

采用本实验室新近提出的三维全息原子场作用矢量(3D-HoVAIF)对33个嘌呤衍生物进行定量结构保留相关(QSRR)的研究, 运用逐步回归(SMR)筛选变量后, 用偏最小二乘(PLS)回归建模与交互校验复相关系数, 标准偏差分别为 =0.966与 =0.860及SD=0.112, 均优于文献值, 色谱保留预测模型具有良好的稳定性和预测能力. 研究结果表明: 3D-HoVAIF能较好地表征该类分子结构信息, 有物化意义明确及结果易于解释等特点, 值得进一步推广应用.     

有机污染物定量结构与活性相关性研究

定量结构与活性相关(QSARs)主要研究的是非反应性有机物,QSARs法是建立有机物的毒性和理化参数的相关性,通过测量或计算有机物的特征参数,很容易地估算有机物对生物的毒性。本文选取卤代苯、硝基苯、苯胺、苯酚等有机污染物,以呆鲦鱼和发光菌为研究对象,研究了有机物的结构与活性的相关性。得出有机物对生物的毒性和二种理化参数有关:有机物与靶分子作用的平衡常数,辛醇/水分配系数。     

屏蔽-钻穿常数与取代基效应的定量研究——Ⅲ.原子电荷的计算

分子中原子电荷的确定,对研究化合物的性质有重要意义。为此,相继提出了一些计算公式,并得到一定范围的应用。然而,直接测定分子的物理性质定量原子电荷的方法,至今尚未建立。作者曾用屏蔽-钻穿常数(ΣS′_R)定量有机物取代基效应,合理解释了含N,O分子的气相酸碱性。本文进一步将化合物中C,N,O,F,S等原子的电子结合能与之所带电荷定量联系起来,为原子电荷的直接测定提供依据。     

脑神经肽类激素Allatostatin4的一级结构与活性研究

保幼激素(JH)对昆虫的生长发育,卵子成熟起着重要作用,它是通过咽侧体(CA)合成并释放的一种激素.脑神经分泌细胞分泌的神经肽类激素通过神经或体液途径传递到CA,以调节CA的JH生物合成.至今所知咽侧体抑制激素Allatostatin4(AST4)是Allatostatins族系中最短的一个肽,它是由8个氨基酸构成,其氨基酸序列如下:     

螽斯光感受器结构变化的定量研究

螽斯(Gampsocleis gratiosa)是一种昼行性直翅目昆虫,其复眼具有融合型感杆。目前,对其视觉系统光感受器的研究尚未见到报道。在本工作中,我们首先利用电镜和光镜的方法,对螽斯复眼光感受器在中午和子夜两个时刻和明暗两种适应状态下的超微结构变化进行了观     

新分子距边矢量用于环境毒物多氯代二苯并呋喃的定量结构保留相关建模

在烷烃分子距离边数矢量基础上, 提出以基团作拟原子为基准的新分子距边矢量(μ), 借助多元线性回归方法(MLR)分别建立了多氯代二苯并呋喃(PCDF)在非极性、中等极性、极性色谱柱上的色谱保留参数与其结构表征矢量μ之间的定量相关模型. 为检验该定量结构保留相关(QSRR)模型的稳定性和预测能力, 采用留一法(LOO)进行了交互校验(CV). 对非极性色谱柱(DB-5)上色谱保留指数RI及相对保留时间RRT的QSRR模型, 其相关系数R都在0.99以上; 对另外两种非极性固定相色谱柱(OV-101, SE-54)上相对保留时间RRT的QSPR模型, 其相关系数R= >0.98; 对中等极性固定相(OV-1701)色谱柱上相对保留时间RRT的QSRR模型, 其相关系数R= >0.95; 而对极性色谱柱SP-2310上色谱保留指数QSRR模型的相关系数R较小, 仅为0.90左右(R= 0.884~0.958). 表明新分子距边矢量μ能很好地表征二苯并呋喃在非极性及中等极性色谱柱上的色谱保留行为; 而对极性色谱柱上的色谱保留行为的表征能力较差, 尚需改进.