有機化學(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)是評價化學(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)險和人類健康風(fēng)險的化學(xué)品生物蓄積性不可或缺的重要指標(biāo)?，F(xiàn)有注冊商品化的化學(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。實驗方法測定生物富集因子一般成本高、費力、耗時且違背動物實驗倫理的3R原則。因此，使用計算機模擬方法建立預(yù)測模型獲取生物富集因子被認為是一種能夠彌補實驗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)品生物富集能力評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以支撐化學(xué)品風(fēng)險評價與管理工作。本論文主要研究工作如下:
　　(1)搜集并篩選出780種有機化合物魚類BCF數(shù)據(jù)來建立通用模型。將有機化合物按照4∶1的比例隨機分成訓(xùn)練集和驗證集。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軟件計算分子結(jié)構(gòu)描述符，經(jīng)初步篩選得到3480個描述符。通過多元線性回歸(M

3、LR)方法建立了包含12個描述符的魚類有機化合物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，并對模型構(gòu)建機理進行了解釋。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，會對人體健康及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生各種不利影響。因此評價鹵代化合物的生物富集能力具有重要意義。本研究針對鹵代有機化合物構(gòu)建了BCF局域模