有機(jī)化學(xué)品魚類生物富集因子QSAR模型的構(gòu)建.pdf

1、生物富集因子(BCF)是評(píng)價(jià)化學(xué)品潛在生物富集能力的重要參數(shù)，又是篩選具有高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和人類健康風(fēng)險(xiǎn)的化學(xué)品生物蓄積性不可或缺的重要指標(biāo)。現(xiàn)有注冊(cè)商品化的化學(xué)品數(shù)量已超過14萬種，其中絕大多數(shù)化學(xué)品的生物富集因子參數(shù)缺失。實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定生物富集因子一般成本高、費(fèi)力、耗時(shí)且違背動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理的3R原則。因此，使用計(jì)算機(jī)模擬方法建立預(yù)測(cè)模型獲取生物富集因子被認(rèn)為是一種能夠彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)方法不足的替代方法。本研究依據(jù)定量結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系(QSAR)構(gòu)建和使

2、用導(dǎo)則，分別構(gòu)建了生物富集因子的通用模型和局域模型，為化學(xué)品生物富集能力評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以支撐化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與管理工作。本論文主要研究工作如下:
　　(1)搜集并篩選出780種有機(jī)化合物魚類BCF數(shù)據(jù)來建立通用模型。將有機(jī)化合物按照4∶1的比例隨機(jī)分成訓(xùn)練集和驗(yàn)證集。首先基于密度泛函理論，采用高斯軟件包優(yōu)化分子結(jié)構(gòu)，基于優(yōu)化后的分子結(jié)構(gòu)，采用Dragon軟件計(jì)算分子結(jié)構(gòu)描述符，經(jīng)初步篩選得到3480個(gè)描述符。通過多元線性回歸(M

3、LR)方法建立了包含12個(gè)描述符的魚類有機(jī)化合物BCF的QSAR通用模型。采用歐幾里德距離方法表征了模型應(yīng)用域，并對(duì)模型構(gòu)建機(jī)理進(jìn)行了解釋。結(jié)果表明，所構(gòu)建的模型具有良好的擬合優(yōu)度、穩(wěn)健性及預(yù)測(cè)能力，涵蓋化合物多、應(yīng)用域豐富。
　　(2)目前，很多環(huán)境優(yōu)先控制污染物屬于鹵代化合物。鹵代化合物被生物富集后，會(huì)對(duì)人體健康及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生各種不利影響。因此評(píng)價(jià)鹵代化合物的生物富集能力具有重要意義。本研究針對(duì)鹵代有機(jī)化合物構(gòu)建了BCF局域模