芳香烃在简单盐水溶液中ks值的计算

运用分子拓扑理论探讨了芳香烃在简单盐水溶液中盐效应常数ks与芳香烃和盐结构之间的定量关系,提出了新的拓扑指数,给出了新的计算方法,也计算了盐效应常数ks 的各种理论值,并与实验值进行了比较,证实了新方法的计算值最接近实际.     

单取代苯衍生物的QSAR研究——分子表面积和活性基团表面积的应用

本文对３０种单取代苯衍生物的结构和毒性关系进行了研究，由于取代基的多样性和性质的各不相同，用量子化学计算所得电子性质参数，拓扑指数和某些经验参数作描述参数，均不能得到好的与毒性的相关性，为此，引入了与取代基相关的取代基活性基团表面积，再加上反映分子总体性质和形状分子表面积及三阶形状指数，所得回归方程较好反映了结构和毒性关系，这也说明了对于单取代苯衍生物，取代基在致毒作用中可能起重要作用。     

氯代芳香化合物的KOW与对数拓扑指数和路径指数的相关性

本文用１ｇＫｏｗ表征氯代芳香化合物的生物降解能力,并分别以对数拓扑指数（ＬＴＩ）和路径指数（ＰＩ）为自变量,建立了新的预测模型。结果表明,回归方程的预测值与实验值十分吻合,相关系数接近于１,平均标准偏差小于０．１。     

异味阈值与分子结构特征关系的研究进展

异味阈值和分子结构间的关系,受到阈值准确识别和嗅觉产生机制研究的制约,是一个非常复杂的问题.本文简要介绍了多元线性回归、拓扑指数、神经网络和分子生物学等几种研究异味阈值和分子结构关系的方法,探讨了目前存在的问题以及未来的发展趋势.     

取代芳烃的自相关拓扑与其生物活性、性质的关系研究

本文提出表征原子生物活性的特征值（Ａｉ），由Ａｉ建构自相关拓扑指数。其中１阶指数＾１Ｆ与氯代苯的８种理化性质的相关性优于Ｋｉｅｒ的＾１ｘ＾ｖ，＾１Ｆ与１７种取代芳烃ｌｇＫＯＷ的相关系数为０．９９４９，计算值与实验值非常吻合，取代芳烃对水生生物急性毒性与＾１Ｆ的线性回归方程如下：发光菌：－ｌｇＥＣ５０＝２．６７７＋０．０１５＾１ｆ，ｎ＝３０，ｒ＝０．９４３，ｓ＝０．２０５，保鲦鱼：－ｌｇＬＣ５０＝２     

硝基多环芳烃结构对鼠伤寒沙门氏菌致变性能关系的研究

基于拓扑差异,不同的硝基多环芳烃对沙门氏菌致变性能有较大不同.所呈现的规律性可以用量子化学方法从π电子的共轭效应、构型的立体效应和分子形状大小等三个方面得到解释.     

80种硝基多环芳烃结构及其对鼠伤寒沙门氏菌致变性能的关系

80种硝基多环芳烃因拓扑差异而对鼠伤寒沙门氏菌致变性能不同的规律可以用以模式识别为基础的分子结构获取方法从电子效应、空间效应和分子形状大小三方面得到解释。在制约致变活性的诸因素中,电子因素影响最为重要。     

QSAR法研究芳烃类化合物的生物毒性

基于表征生物活性的原子点价Bi并构建芳烃类化合物的拓扑指数Ln,并用L0,L1及指示参数N与芳烃类化合物对发光菌、大型蚤、呆鲦鱼的急性毒性关联,得到了良好的相关性,相关系数依次为0.9489、0.9787、0.9648,所建QSAR模型具有良好的稳定性和预测能力,估算结果均明显优于文献方法。     

神经网络用于卤代肉桂酸对羊角月牙藻毒性的预测研究

卤代肉桂酸因具有肉桂酸一样的抑菌、抗氧化和抗微生物活性作用,故被广泛应用于医药、化妆品和农药等生产行业.为了研究卤代肉桂酸对羊角月牙藻急性毒性与其分子结构之间的定量构效关系,基于分子拓扑理论,计算了14个卤代肉桂酸分子的4类分子结构参数,筛选了电性拓扑状态指数(E13)和电性距离矢量(M15)作为理论结构描述符,将其与卤代肉桂酸对羊角月牙藻急性毒性进行回归分析,并将这2种参数作为神经网络法的输入层参数,采用2-2-1的神经网络结构,构建了相关性良好的预测毒性的神经网络模型,模型的总相关系数(R总)为0.951,预测的毒性值与其相应文献实验值的相对平均误差为4.49％,吻合度较好,利用模型预测了另外12种卤代肉桂酸对羊角月牙藻急性毒性.结果表明,卤代肉桂酸对羊角月牙藻急性毒性与2种分子结构参数具有良好的非线性关系.     

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。     

Foldon介导的寡聚化类弹性蛋白多肽的相变特性

为了解SpyCatcher-ELPs_(40)(C-E)相变异常的原因并考察寡聚化结构域对其相变行为的影响,将Foldon(F)分别与C-E和ELPs40(E)融合,构建拓扑结构为非共价三臂星型寡聚化的C-E-F和E-F;探究不同盐浓度和类型对其相变特性的影响,并与其他ELPs进行比较.结果显示:融合了Foldon的ELPs40的相变温度高于线型ELPs120而低于线型ELPs_(40)及Spy Tag/Spy Catcher介导的共价三臂星型ELPs,非共价三臂星型C-E-F的相变温度变化幅度较大,与等重复数的C-E和ELPs_(40)相比,平均分别高出28.75℃和35.6℃,尤其在NaCl浓度为0.8 mol/L时,相差分别为41.2℃和47.1℃.同时,Na_2CO_3浓度在0.7 mol/L及以上时,非共价三臂星型C-E-F才会在低温下发生相变,而其在较低浓度的Na_2SO_4溶液中相变现象明显,不符合Hofmeister效应.本研究报道了非线型ELPs特殊的相变行为,并证明ELPs拓扑结构会影响其相变行为,但Foldon和Spy Catcher表面电荷是更重要的因素.     

黄土高原地区水资源承载力动态变化及灰色拓扑预测——以山西、陕西、宁夏、甘肃四省为例

研究水资源承载力对促进区域水资源的合理开发和保证经济可持续发展具有十分重要的作用.文章采用模糊综合评价方法,以水资源利用率、降水量、人均占有水量和生态用水量作为评价因素,首次对黄土高原水资源承载力进行了大尺度综合评价,并建立灰色拓扑预测模型对其动态变化进行预测,在此基础上提出了黄土高原水资源可持续利用对策.结果表明:黄土高原四省水资源承载力在1994-2004年间总体上呈缓慢上升趋势,水资源开发潜力呈微弱增大趋势;但值得注意的是,黄土高原水资源开发已有一定规模,其水环境仍十分脆弱,需要进一步作好节水和水资源的保护工作.     

油松叶绿体DNA间隔序列特点及系统学意义

对全国分布区12个天然油松种群进行取样,测定了叶绿体DNAtrnT-trnL、trnS-trnG、trnL-trnF基因间隔序列,分析了序列碱基组成特点及在松科系统分类中的意义.测序结果显示,3个片段碱基序列均富含A/T,长度依次为448bp、636bp和421bp,所测片段在种群水平上十分保守,没有发现具有种内鉴别意义的碱基变异.但此片段适合于松科属间和种间的系统学分析,运用PHYLIP软件构建松科植物的邻接系统树,支持松科分为两个亚科的分类系统,拓扑结构表明松属与银杉属的关系最近.由于叶绿体DNA序列长度适中,扩增和测序较为容易,适合作为研究松科植物系统进化较为理想的分子标记.图2表2参24     

卤代脂肪烃鱼类急性毒性QSAR模型研究

采用量子化学方法对27个卤代烃化合物进行结构优化和频率分析计算,提取其组成、拓扑、几何、静电和量子化学等结构参数描述符,运用启发式方法筛选最佳的结构参数,并建立黑头呆鱼急性毒性线性回归模型和非线性的支持向量机回归模型.模型方程表明卤代烃化合物导致黑头呆鱼的急性毒性可以应用KH1、IC0、EHOMO-LUMO三个参数解释,几何形状,疏水性能和反应活性是影响鱼类急性毒性的主要因素.两个模型均具有较强的模型稳定性、预测性和可信性,可用于准确预测卤代烃在鱼体内的急性毒性.     

基于MLP-ANN和SVM方法的多氯代二苯并呋喃光解半衰期QSPR比较研究

多氯代二苯并呋喃(PCDFs)是全球性污染物之一,光化学降解是其主要的环境降解途径。基于分子二维拓扑结构提出的用于表征化合物结构参数的分子电性距离矢量描述子(MEDV),应用多层感知器神经网络(MLP-ANN)和支持向量机(SVM)对PCDFs在云杉针叶和飞灰表面的光解半衰期(t_(1/2))进行定量结构-性质相关(QSPR)分析,并用交互检验和外部样本对所建模型的稳定性进行了检验。旨在为PCDFs光解机理的QSPR研究提供新思路。结果表明,所建模型均具有良好的稳定性和预测能力,尤以MLP-ANN模型为佳,其建模相关系数(R_(cum))、留一法交互检验相关系数(Q_(LOO))以及外部样本检验相关系数(Q_(ext))分别为0.850、0.816、0.954(云杉针叶表面)和0.892、0.753、0.897(飞灰表面)。     

取代芳烃对绿藻、斜生栅列藻急性毒性的自相关拓扑指数

本文提出新的原子生物活性值 (ai) ,由其建构自相关拓扑指数 ( mL) . 1 6种氯代芳烃对绿藻的急性毒性 ( -lgEC50 )与其0 L ,1L的回归方程为 :-lgEC50 =0 6 1 99+2 6 1 6 3× 1 0 - 6　1L2 5+ 0 0 0 92 0 L ,r=0 936 3. 1 8种苯酚、苯胺类化合物对斜生栅列藻的急性毒性 ( -lgEC50 )可以表示为 :-lgEC50 =1 1 374 + 0 1 4 4 71L0 6+ 0 0 0 2 70 L,r=0 95 35 .用Jackknife法检验 ,以上模型具有总体稳健性 .     

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。     

碳纳米管吸附能力的神经网络理论模型

为了研究碳纳米管吸附环境有机污染物的平衡常数与分子结构之间的定量结构-性质相关关系,基于分子结构及邻接矩阵,计算了59种芳香化合物的分子连接性指数、分子形状指数和电性拓扑状态指数,建立了这59种有机污染物分子在碳纳米管上的吸附能力与~0χ、~3χ、~4χ、~4χ_(pc)、K_2、K_4、I_7、I_9、I_(16)共9种指数的定量结构-性质相关性(QSPR)模型.将上述9种结构参数作为BP神经网络方法的输入神经元,采用9∶3∶1的神经网络结构,获得了令人较为满意的QSPR预测模型,模型的总相关系数R分别为0.976和0.979,利用模型计算得到的吸附能力预测值与实验值(lg K∞、lg KSA,∞)的平均误差分别为0.15和0.14,两者吻合度较好.结果表明芳烃化合物在碳纳米管上的吸附能力与9种结构参数之间有良好的非线性关系,研究对评价芳烃化合物在生态环境中的危险性具有现实意义.     

复杂网络用于取代苯类内分泌干扰物的毒性通路

内分泌干扰物可干扰机体的信号途径,影响动物和人体正常的激素平衡,其信号转导途径非常复杂,涉及多条信号通路的激活.本文通过复杂网络技术构建了乙草胺、地散磷等20个取代苯类内分泌干扰物与71个有效靶标的相互作用网络,分析其网络的拓扑系数后获得6个基因作为网络的中心节点基因并带入KEGG信号通路数据库.通过复杂网络预测取代苯类化合物可通过与靶标基因ESR2和MMP9的作用影响雌激素信号通路;通过与靶标基因HIST3H3和MMP9的作用影响前列腺癌及多发性骨髓癌的误转录调节通路,其中,多发性骨髓癌误转录通路可能是取代苯类内分泌干扰物毒性作用的一条新的信号通路.“复杂网络”技术的应用有助于从基因/基因的角度出发,将化合物和机体信号通路相互联系,探讨取代苯类内分泌干扰物对机体的毒性机制,基于整体评价内分泌干扰物对机体的毒性作用,为环境污染物的研究提供了一种新的手段.     

纳米TiO2对幼年小鼠血浆代谢谱影响的代谢组学研究

观察不同染毒剂量的纳米TiO2对ICR幼年小鼠血浆代谢谱变化的影响,寻找潜在的毒性效应的生物标志物.将幼年小鼠随机分为对照组以及10、30、100和300 mg·kg-1不同纳米TiO2染毒组进行28 d短期毒性试验,利用代谢组学技术初步筛选出TiO2毒性作用潜在的生物标志物,运用KEGG数据库对生物标志物进行拓扑分析;并利用靶向定量技术检测血浆胆酸、去氧胆酸、熊去氧胆酸和牛磺胆酸的含量变化,从而探究TiO2毒性作用相对应的生物标志物.从血浆中筛选出49种差异代谢物,发现纳米TiO2染毒后主要导致磷脂类及胆汁酸类化合物的异常.小鼠经过纳米TiO2 28 d染毒后,其毒性作用可能与磷脂代谢及胆汁酸代谢异常相关,血浆中的胆汁酸可以作为纳米TiO2产生肝脏毒性作用的生物标志物.