有机物定量结构-性质/活性关系（QSAR）结合T.E.S.T软件评估氯代苯类化合物毒性初步研究

论文摘要

近年来,环境中有机污染物的结构与其毒性的定量构效关系研究（QSAR）已经越来越引起人们的重视。利用QSAR方法进行各种毒物的结构-生物毒性之间的定量构效关系的研究,建立具有毒性预测能力的数学模型,对已经进入人类生活的生物毒性以及尚未投放新的化合物的毒性进行的预测和评估,因而QSAR研究在环境毒理学领域已经显示出极其广泛的应用前景。本论文以常见有机污染物了氯代苯为研究重点,通过定量结构-性质/活性相关方法提取了氯苯类化合物的分子结构参数,并通过QSAR方程进行了分子结构参数与生物毒性的相关性分析。之后就United States Environmental Protection Agency（EPA美国环境保护署）开发的T.E.S.T软件做了初步的研究,运用此软件进行了氯代苯化合物毒性相关分析,取得的较好的效果。全文包括四个部分,第一部分:绪论,第二部分:环境毒理学中的QSAR研究,第三部分:氯代苯类化合物毒性的QSAR研究,第四部分:从分子结构评价氯代苯类化合物的毒性,第五部分:毒性评估软件工具（T.E.S.T）初步研究,第六部分:结论。主要内容概括如下:1.有机污染物环境毒理学的QSAR研究,重点介绍了有机农药、多环芳烃、多氯联苯和苯取代物的QSAR研究进展。2.根据9个氯代苯化合物分子结构特征,利用线性回归技术建立分子结构参数:辛醇-水分配系数、摩尔体积、分子表面积和分子体积与氯代苯化合物对鲤鱼、带鲦鱼、发光菌、斑马鱼和金鱼5种水生物急性毒性的相关QSAR模型,结果表明所建模型均有较好的稳定性和较强的外部预测能力。3.从分子结构评价氯代苯类化合物的毒性,从取代基的数目,位置说明了氯代苯的毒性大小规律,并简单的分析了氯代苯的生物致毒机理,筛选、确定需要优先控制或者进一步实验研究的氯代苯类化合物,并获取了指导实验研究的有价值的信息。4.T.E.S.T软件的运行主要运用的是QSAR方法,数据来源广泛清晰,能比较迅速的、有效的计算出用户所需要的结果。本文以氯代苯为例,使用T.E.S.T软件对氯代苯做毒性分析,采用层次（分析）法对带鲦鱼的毒性进行分析,建立了预测氯代苯化合物对带鲦鱼毒性的QSAR方程。运行结果与第三章分析结果一致。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 QSAR 概述
• 1.1.1 定量结构－活性相关的发展历史、现状
• 1.1.2 QSAR 方法的局限性与T.E.S.T 软件的引入
• 1.1.3 QSAR 特点及发展趋势
• 1.1.4 QSAR 研究方法
• 1.1.4.1 Hansch 方法
• 1.1.4.2 线性溶剂化能相关法
• 1.1.4.3 分子连接性指数法
• 1.1.4.4 量子化学参数
• 1.1.4.5 3D-QSAR
• 1.1.4.6 Free-Wilson 法
• 1.1.4.7 UNIFAC 法
• 1.2 本文所做的工作
• 1.2.1 研究的目的和意义
• 1.2.2 研究的内容
• 1.2.3 研究的特点及创新之处
• 1.3 参考文献
• 第二章 环境毒理学中的QSAR 研究
• 2.1 有机污染物环境毒理学的QSAR 研究
• 2.1.1 有机污染物富集和累积过程中的QSAR 研究
• 2.1.2 有机污染物生物毒性的QSAR 研究
• 2.1.2.1 相对惰性有机物的QSAR 模型
• 2.1.2.2 较强反应性有机物的QSAR 模型
• 2.1.2.3 反应性有机物的QSAR 模型
• 2.1.2.4 其他类型有机物的QSAR 模型
• 2.1.3 金属化合物毒理学效应的QSAR 研究
• 2.2 典型环境有机污染物的QSAR 研究
• 2.2.1 有机农药
• 2.2.2 多环芳烃
• 2.2.3 多氯联苯
• 2.2.4 苯取代物
• 2.3 参考文献
• 第三章 氯代苯类化合物毒性的QSAR 研究
• 3.1 国内外应用QSAR 研究氯代苯化合物水生生物毒性进展
• 3.2 氯苯类化合物的分子结构参数提取
• 3.3 分子结构参数与生物毒性的相关性
• 3.3.1 辛醇-水分配系数与生物毒性的相关性
• 3.3.2 摩尔体积与生物活性
• 3.3.3 分子表面积和分子体积与生物活性
• 3.4 模型稳定性和预测能力检验
• 3.5 结果与讨论
• 3.6 参考文献
• 第四章 从分子结构评价氯代苯类化合物的毒性
• 4.1 氯代苯类化合物的性质
• 4.2 氯代苯化合物的毒性
• 4.2.1 氯取代基对毒性的影响
• 4.2.2 氯代苯类化合物的毒性与取代基数目的关系
• 4.2.3 氯代苯类化合物的毒性与取代基位置的关系
• 4.2.4 结论
• 4.3 氯代苯类化合物的生物致毒机理
• 4.4 参考文献
• 第五章 毒性评估软件工具（T.E.S.T.） 初步研究
• 5.1 T.E.S.T 软件简介
• 5.1.1 适用模型
• 5.1.2 软件采用的QSAR 方法
• 5.1.3 软件采用的QSAR 方法优劣点
• 5.1.4 软件中包括的分子描述符
• 5.1.4.1 分子描述符的计算
• 5.1.4.2 描述符的选择
• 5.2 氯代苯类化合物T.E.S.T 研究
• 5.2.1 普通研究方法的局限性及应用T.E.S.T 软件的必要性
• 5.2.2 应用T.E.S.T 软件评价氯代苯对呆头黑鱼的毒性
• 5.2.3 评价结果总结及实际意义
• 5.3 T.E.S.T 软件不足点分析
• 5.4 参考文献
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 附录
• 致谢