部分農(nóng)藥和氟苯衍生物的QSAR-QSPR研究.pdf

1、農(nóng)藥和氟苯衍生物大多具有低水溶性、高脂溶性和半揮發(fā)性等特點(diǎn),它們一旦進(jìn)入環(huán)境中,或被土壤吸附,或蒸發(fā),或被吸附到大氣顆粒物中。因此,它們便能在土壤、水和大氣三相體系中進(jìn)行分配,并發(fā)生相應(yīng)的降解、吸附、解吸、揮發(fā)、淋溶等生物化學(xué)和物理化學(xué)變化,因而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)期和嚴(yán)重的影響。由于農(nóng)藥和氟苯衍生物具有生物積累性、致癌性、環(huán)境持續(xù)性及對(duì)人體健康的潛在危害性,所以它們成為全球關(guān)注的有機(jī)污染物。因此,研究這些化合物的活性和性質(zhì)具有很大的環(huán)境意義和

2、現(xiàn)實(shí)意義。
　　定量結(jié)構(gòu)-活性/性質(zhì)相關(guān)(QSAR/QSPR)顯示了分子結(jié)構(gòu)描述符與物理化學(xué)性質(zhì)/生物活性之間的定量函數(shù)關(guān)系,滿足我們對(duì)有機(jī)污染物研究的需要,它是化學(xué)、生物、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科的交叉學(xué)科,它已經(jīng)成為對(duì)有機(jī)污染物在環(huán)境中遷移、轉(zhuǎn)化和分布等行為進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的重要手段。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,QSAR/QSPR將具有更強(qiáng)的綜合性、理論性和程序化。
　　本文主要對(duì)農(nóng)藥和氟苯衍生物進(jìn)行了QSAR/QSPR研究。首先用實(shí)驗(yàn)

3、方法測(cè)定農(nóng)藥對(duì)青海弧菌(Q67)的毒性(–lgEC50)和水溶解度(–lgSw),及氟苯衍生物對(duì)明亮發(fā)光桿菌T3和青?；【?Q67)的–lgEC50、正辛醇/水分配系數(shù)(lgKow)和–lgSw。再采用密度泛函理論方法(DFT)方法對(duì)農(nóng)藥和氟苯衍生物的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行全優(yōu)化計(jì)算,以計(jì)算得到的量子化學(xué)參數(shù)作為理論描述符,采用GQSARF2.0和SPSS12.0forWindows統(tǒng)計(jì)程序進(jìn)行正向逐步回歸分析,建立了這些污染物的QSAR/QSP

4、R模型得到以下結(jié)論:
　　(1)采用DFT方法在B3LYP/6-31G*水平上對(duì)30種農(nóng)藥分子進(jìn)行了全優(yōu)化計(jì)算,在農(nóng)藥的–lgEC50實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,擬合–lgEC50與結(jié)構(gòu)參數(shù)和熱力學(xué)參數(shù)的相關(guān)模型,其相關(guān)系數(shù)(R2)為0.970,交叉驗(yàn)證系數(shù)(q2)為0.952,標(biāo)準(zhǔn)誤差(SE)為0.096。
　　(2)利用搖瓶法測(cè)得農(nóng)藥的–lgSw,擬合–lgSw與結(jié)構(gòu)參數(shù)和熱力學(xué)參數(shù)的相關(guān)模型,其R2為0.963,q2為0.939,

5、SE為0.153。
　　(3)采用DFT方法在B3LYP/6-311G**水平上對(duì)28種氟苯衍生物分子進(jìn)行了全優(yōu)化計(jì)算,在22℃下利用明亮發(fā)光桿菌T3和青海弧菌(Q67)分別測(cè)定其對(duì)氟苯衍生物的–lgEC50,以結(jié)構(gòu)參數(shù)和熱力學(xué)參數(shù)作為理論描述符,建立相關(guān)模型,其R2分別為0.981和0.953,q2分別為0.972和0.931,SE分別為0.060和0.066。
　　(4)利用搖瓶法測(cè)得氟苯衍生物的lgKow和–lgSw的