取代苯类化合物的二维息定量结构-活性相关研究

为了预测非反应性麻醉型化合物对发光菌的发光半抑制浓度,评价该类化合物的毒性效应,采用独特的二维HQSAR分析方法,根据分子碎片的类型,将分子结构转变成具有特征的分子指纹,并用数字进行标记。这些标记出的数字作为QSAR的描述符,经过偏最小二乘法计算,建立起化合物结构与生物毒性之间的相关关系,由此所获得的HQSAR预测值与实测值之间也存在较好的相关性,即-1g_(pre)EC_(50)=0.311 0.929(-1g_(exp)EC_(50))(n=13,r=0.964)。这一模型的预测效果明显优于传统的二维QSAR模型,其结果可以为定量评估同类化合物的生物毒性提供可靠依据。     

取代芳烃对发光菌的毒性及定量结构与活性相关

通过测定取代芳烃对发光菌毒性，用Ｆｒｅｅ－Ｗｉｌｓｏｎ法和分子连接性法研究了取代芳烃结构与活性的相关性，取代基的毒性顺序为：－Ｂｒ＞－ＣＯＯＨ＞－ＮＯ２≈－Ｃｌ＞－ＣＨ３＞ＮＨ２。建立了ＥＣ５０与ＬＣ５０的相关性，并预测一些化合物的ＬＣ５０值，结果和实测值符合较好。     

苯甲酸类化合物对发光菌的毒性及定量构效

测定了9种苯甲酸类化合物在pH=7时对发光菌的急性毒性(15min-EC50)。应用两种理化参数TSA和ELUMO对毒性数据进行了定量构效关系(QSARs)研究,并在此基础上初步探讨了苯甲酸类化合物的毒性机制。结果表明,苯甲酸类化合物对发光菌的毒性随取代基团的种类及取代位置不同而不同;苯甲酸类化合物对发光菌的致毒机制中可能有亲电作用发生,毒性可用TSA和ELUMO来联合描述。     

等浓度配比法研究苯酚、硝基苯和问硝基苯胺对发光菌的联合毒性作用

分别测定了苯酚、硝基苯和间硝基苯胺对发光菌的单一毒性，以及等浓度配比和等毒性配比的二元及三元混合体系的联合毒性，采用相加指数法对其联合效应进行了评价。结果表明，等浓度比和等毒性比混合体系的联合作用结果一致：苯酚＋间硝基苯胺二元体系为协同作用，其他各体系为相加作用。为简化联合毒性实验方法，建议在研究相关系列化合物的联合毒性作用机制中，可采用等浓度配比方法。     

用QSAR模型预测苯酚类化合物对发光菌的联合毒性

测定了苯酚与11种取代苯酚对发光菌的单一毒性和毒性单位比为1:4,1:1,4:1二元混合物的联合毒性.采用相加指数法对联合毒性进行了评价,结果表明,苯酚和取代苯酚的二元混合物对发光菌的联合作用以相加作用为主.在此基础上,根据12种苯酚类化合物的单一毒性建立了QSAR方程: -lgEC₅₀=6.158-0.279pKa,对混合物中取代苯酚的毒性进行了预测,预测值与实测值吻合较好.     

用电性拓扑态预测苯砜基乙酸酯对发光菌的毒性效应

应用电性拓扑态(Electrotopological State, E-state)指数模拟分析了a-取代苯砜基乙酸酯类化合物对发光菌的毒性(15min-EC50, mmol/L),构建了一个4变量QSAR模型.模型的相关系数(R²a_dj)和标准偏差(SD)分别为0.944和0.062,模型具有较高的预测能力和可靠性.模型分析表明,砜基和酯基是该类化合物的活性中心;化合物的疏水能力以及化合物与受体分子间的偶极/极化作用和氢键效应对化合物毒性起着重要影响.     

重金属污染土壤生物毒性的发光菌法测定及评价

向土壤中人为投加重金属污染物,制备了重金属含量不同的一系列污染土壤,对土壤重金属浸提条件进行了探究,并应用明亮发光杆菌T3（Photobacterium phosphoreum T3）对单一Cu、Cd和Pb污染及Cu-Cd和Cu-Pb复合重金属污染土壤的生物毒性进行了测定。实验结果表明,土壤重金属的最佳浸提剂为0.1 mol/L HCl溶液,最佳浸提时间为2.0 h。在单一重金属污染条件下：Cu表现出低浓度促进生长、高浓度抑制生长的双重生物效应,而Cd和Pb则表现出浓度与生物毒性的正相关性;3种重金属污染土壤的毒性强弱顺序为Cd>Pb>Cu。在复合重金属污染条件下,由于重金属之间的相互作用,污染土壤的生物毒性增强。     

工业废水与河流水体的急性毒性研究

测试并研究了焦化、染料、制药、电镀、造纸、食品加工等不同类型工业废水对生物急性毒性的影响和特性,探索了河流水体急性毒性的污染类型、污染来源及与理化污染指标的相关性,提出了水质的急性毒性评价指标。     

不同pH值下对发光菌的毒性及QSAR研究

测定了11种苯酚类化合物在不同pH下对发光菌的急性毒性(15minEC50。)。应用两种理化参数logP和pKa对毒性数据进行了定量构效关系(QSARs)研究,并在此基础上初步探讨了苯酚类化合物的毒性机制。结果表明,苯酚类化合物对发光菌的毒性随pH的升高而减小,这与不同pH下苯酚类化合物的电离程度有关。相同pH下,苯酚类化合物的毒性随取代基团的种类、个数及取代位置而不同。苯酚类化合物属于极性麻醉(麻醉Ⅱ型)化合物,毒性可用logP和pKa来联合描述。     

4种喹诺酮类抗生素对发光菌毒性作用研究

分析了4种常见的喹诺酮类抗生素(QNs)对发光菌(Photobacterium phosphoreum)的单一毒性和等毒性比例下的联合毒性作用,基于毒性单位法(TU)、相加指数法(AI)和混合毒性指数法(MTI)评价混合体系联合毒性的作用类型。加替沙星、洛美沙星、左氧氟沙星和诺氟沙星4种喹诺酮类医药品对发光菌的半数效应浓度(EC50)分别为:0.084×10~(-3)、0.137×10~(-3)、0.129×10~(-3)和0.151×10~(-3)mol·L-1。不同的评价方法对4种QNs的联合效应评价结果具有较好的一致性,多元混合体系呈现为不同程度的拮抗作用。结合分子结构特征和不同取代基相互作用,初步分析了联合毒性机理,进一步的毒性作用机制还需通过对生物生理生化反应等进行深入研究。本研究多种QNs混合体系呈现拮抗作用为主,揭示了此类医药品在环境中的联合使用可能导致药效降低以及微生物耐药性的产生和传播。