定量結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系及其在毛細(xì)管電泳中的應(yīng)用.pdf

1、定量結(jié)構(gòu)—性質(zhì)關(guān)系(QSPR)研究的是在化合物的結(jié)構(gòu)與生物活性及各種物理化學(xué)性質(zhì)等性質(zhì)之間建立起數(shù)量上的依賴關(guān)系(數(shù)學(xué)模型)，借以指導(dǎo)新化合物的合成及預(yù)測未知物的生物活性和物理化學(xué)性質(zhì)，是計算機(jī)在化學(xué)中應(yīng)用的一個特別活躍的領(lǐng)域。近年來，毛細(xì)管電泳(CE)由于其高效、快速、耗樣量少等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、食品科學(xué)、藥物化學(xué)、法醫(yī)學(xué)及臨床診斷等多種領(lǐng)域。但是與其他方法也比較，毛細(xì)管電泳需要優(yōu)化的因素更多，這通常就大大影響到了分離

2、效果。在許多情況下，對于一個分離任務(wù)來講，尋找一個合適的分離條件往往很難，預(yù)測分離條件也很困難。所以本文將QSPR及實(shí)驗(yàn)設(shè)計應(yīng)用于毛細(xì)管電泳中來優(yōu)化分離條件，結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)設(shè)計和QSPR方法與毛細(xì)管電泳相結(jié)合在預(yù)測毛細(xì)管電泳分離條件方面是一個非常有力的工具。
　　 本文共分七個部分，主要綜述了QSPR的背景、原理、方法以及QSPR和實(shí)驗(yàn)設(shè)計在分析化學(xué)中的應(yīng)用；實(shí)驗(yàn)設(shè)計及QSPR用于毛細(xì)管電泳分離測定中藥及制劑中的活性組分；毛細(xì)管電

3、泳測定奶粉、液態(tài)奶和魚飼料中的三聚氰胺的分離體系；并將啟發(fā)式方法(HM)和徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RBFNN)用于預(yù)測有機(jī)化合物的電化學(xué)和光學(xué)性質(zhì)。
　　 第一章綜述了QSPR的背景、方法研究及實(shí)驗(yàn)設(shè)計在分析化學(xué)中的應(yīng)用。
　　 在第二章中，利用正交設(shè)計實(shí)驗(yàn)對電泳分離條件進(jìn)行優(yōu)化，建立了一種分離測定中草藥川烏和草烏中烏頭堿及次烏頭堿含量的簡單、快速的毛細(xì)管區(qū)帶電泳(CZE)方法。在最佳分離條件下對中草藥中烏頭堿及次烏頭堿含量

4、進(jìn)行了測定。同時建立了一個優(yōu)化結(jié)構(gòu)為“4-18-1”的徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用于預(yù)測最佳分離條件下的分離度，預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值相吻合。
　　 第三章，建立了一種快速簡單的測定苦參制劑中苦參堿和氧化苦參堿含量的毛細(xì)管電泳—紫外檢測方法(CE-UV)。利用正交設(shè)計優(yōu)化分離和測定兩個活性組分的條件，并測定了兩個中藥制劑中的活性物質(zhì)的含量。同時用定量結(jié)構(gòu)—性質(zhì)關(guān)系建立了一個多元線性回歸和一個非線性模型—徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法用于預(yù)測氧化苦參堿

5、的保留時間，預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值相吻合，表明定量結(jié)構(gòu)性質(zhì)關(guān)系對于CE分離時間的預(yù)測是一個很好的方法。
　　 第四章中，建立了一種簡單、快速和低消耗的CZE方法來分析奶粉、液態(tài)奶和魚飼料中的三聚氰胺并將電泳方法和國標(biāo)方法—高效液相色譜法(HPLC)進(jìn)行了比較。用電泳的方法測定奶粉、液態(tài)奶和魚飼料中的三聚氰胺和國標(biāo)方法(GB/T 22388-2008和NY/T1372-2007)相比有很明顯的改進(jìn)。所建立方法的精密度、檢測限、準(zhǔn)確度和定量

6、結(jié)果和HPLC一致。但CE的分析時間短、成本低，所以從長遠(yuǎn)看這種方法和高效液相色譜法比較是一種省時省力的方法。
　　 第五章中，用QSPR來預(yù)測和解釋熒光猝滅中的結(jié)合常數(shù)。此方法僅僅是基于化合物的結(jié)構(gòu)來預(yù)測其與人血清白蛋白的結(jié)合常數(shù)。分別用多元線性回歸(MLR)和非線性的 RBFNN來建立模型。MLR和RBFNN所得到的統(tǒng)計參數(shù)都表明模型具有很好的穩(wěn)定性和預(yù)測能力，而且RBFNN的結(jié)果要稍好于MLR。用所建立的模型預(yù)測了中藥制劑

7、中的兩個活性組分異歐前胡素和大黃酚與人血清白蛋白的結(jié)合常數(shù)，并與我們實(shí)驗(yàn)室用熒光法所得到的結(jié)果比較，預(yù)測值和實(shí)驗(yàn)值一致。說明QSPR方法能夠使我們更好地從分子結(jié)構(gòu)方面理解藥物—蛋白質(zhì)的結(jié)合，而且可以用于對其他有機(jī)化合物結(jié)合常數(shù)的預(yù)測。
　　 在第六、七章中，分別建立了線性相關(guān)模型(MLR)和非線性模型(RBFNN)來預(yù)測有機(jī)化合物的半波電位和紫外最大吸收波長。所得到的模型統(tǒng)計參數(shù)表明，兩個模型都具有很好的穩(wěn)定性和預(yù)測能力。說明Q