拓扑指数在环境与制药领域模型化应用的研究

论文摘要

拓扑指数是定量结构—活性关系(QSAR)研究中的一类重要的分子结构参数,用拓扑指数对分子间的结构差异做定量描述,全面反映分子中原子或基团的构架信息以及分子内部状态的电子信息,更好地描述分子中原子或基团的相互作用及其影响。本工作应用拓扑指数建立了有机化合物在环境、制药等领域多种活性的QSAR模型,对化合物的多种性质/活性进行了预测。 本论文中,我们分别采用以价连接性指数、可变连接性指数、分子量、指示变量等多种参数作为输入参数,利用多元线性回归的统计分析方法,开发了对有机化合物在氯化钠溶液中溶解度常数、人类乳头状瘤病毒(HPV6)E1解螺旋酶的ATP酶(腺苷三磷酸酶)活性抑制剂及其同系物的活性、丝氨酸蛋白酶TF/Ⅶa的抑制剂及其同系物的活性等进行预测的QSAR模型。本工作说明近年来开发的可变连接性指数在环境与制药领域是一种非常有用的结构描述参数。但QSAR研究的结果也显示分子连接性指数对于结构很复杂的化合物的活性不能较好预测。 分子连接性指数计算简单、方便,只需知道物质的分子结构,即可计算出各种分子连接性指数,因此我们可以用它来建立QSAR模型对结构简单的化合物的性质/活性进行预测。

论文目录

• 第一章 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 拓扑理论
• 1.2.1 分子结构的拓扑学表示法
• 1.2.2 拓扑指数的发展进程
• 1.3 连接性指数
• 1.3.1 Randi（?）分枝指数
• 1.3.2 分子连接性指数的计算
• 1.3.3 修正点价的计算
• 1.3.4 可变连接性指数
• 1.3.5 分子连接性指数的特点
• 1.3.6 分子连接性指数的拓扑信息
• 1.3.7 分子连接性指数的应用领域
• 1.3.8 分子连接性指数的发展前景
• 1.4 模型的统计参数简介
• 1.5 模型参数与数据的选择
• 1.5.1 模型参数的选择
• 1.5.2 数据的选择
• 第二章 定量结构-活性／性质关系研究中的数学方法
• 2.1 引言
• 2.2 一元线性回归
• 2.2.1 模型与正态分布假设
• 2.2.2 最小二乘法
• 2.2.3 方差分配
• 2.2.4 回归方程的显著性检验
• 2.2.5 模型拟合质量
• 2.3 多元线性回归
• 2.3.1 模型与正态分布假设
• 2.3.2 最小二乘法
• 2.3.3 回归方程的显著性检验
• 2.3.4 逐步回归
• 2.3.5 回归方程的交叉有效性检验
• 2.4 多元统计分析
• 第三章 利用连接性指数对有机化合物在氯化钠溶液中溶解性能的预测
• 3.1 引言
• 3.2 新模型的建立
• 3.3 结果及讨论
• 3.4 结论
• 第四章 人类乳头状瘤病毒（HPV）E1解螺旋酶的ATP酶（腺苷三磷酸酶）活性抑制剂的QSAR模型的开发
• 4.1 引言
• 4.2 手性分子的命名规则
• 4.3 新模型的建立
• 4.4 结果及讨论
• 4.5 结论
• 第五章 丝氨酸蛋白酶（TF／Ⅶa）的抑制剂的QSAR模型的开发
• 5.1 引言
• 5.2 新模型的建立
• 5.3 结果及讨论
• 5.4 结论
• 第六章 结论
• 参考文献
• 附录1：第四章中51种化合物的分子结构图
• 附录2：第五章中有代表性的59种化合物的分子结构图
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文情况（SCI收录期刊）