基于3D-QSAR和分子對接的PCBs遷移和生物降解特性研究.pdf

1、多氯聯(lián)苯(Polychlorinated biphenyls，PCBs)是環(huán)境持久性有機污染物(Persistent organic pollutants，POPs)之一，具有穩(wěn)定性、高毒性、環(huán)境持久性、生物累積性、長距離遷移性等特點。PCBs的全球遷移性加大了其在環(huán)境中降解的難度，持久性和殘留性使得其在環(huán)境中長期存在，難以降解。因此，本文利用三維定量構效關系(3D-QSAR)模型和分子對接技術對PCBs的全球遷移和生物降解進行了研究。

2、
　　本研究利用比較分子立場分析法(CoMFA)和比較分子相似性指數分析法(CoMSIA)兩種方法建立3D-QSAR模型，對209種PCBs的KOA值進行預測以及對PCBs所擁有的Cl原子個數與各Cl原子下PCBs的logKOA平均值進行相關性分析，并對PCBs全球范圍內的遷移能力進行研究。結果表明，兩種方法所建立的3D-QSAR模型都能很好的預測209種PCBs的KOA值，兩個模型的結果均表明靜電場對PCBs的KOA值影響最大，

3、立體場和疏水場次之，氫鍵場對其沒有影響;靜電場中，在PCBs的一些位置適當引入一些正電基團可顯著降低PCBs的KOA值，減少其遷移能力;隨著PCBs的Cl原子數的增多，其KOA值也隨之增加，相關文獻也證實了PCBs KOA值越大，其全球范圍遷移能力越強。運用分子對接方法將9種BphA(1ULJ，1WQL，2YFJ，2YFL，2GBX，2XSH，2E4P,3GZX，3GZY)分別與209種PCBs進行對接。利用Pearson相關性分析，研

4、究結合能與PCBs四大特性之間的相關性并將209種PCBs的結合能與分子結構參數建立3D-QSAR模型，從分子內部解釋結合能與分子特性之間的相關關系，在提高PCBs降解效率的同時，降低其全球遷移性。結果表明，9種不同BphA中，2GBX對PCBs的降解效率最高;結合能與PCBs的分子量、KOA、BCF、t1/2都具有極顯著的正相關關系，而與IC50相關性不顯著;3D-QSAR模型表明靜電場對結合能值的影響最大，相關文獻可證明靜電場對KO

5、A、 BCF、t1/2值的影響最大，表明分子結構對PCBs的結合能、KOA、 BCF和t1/2的影響是一致的;靜電場中，在3'號位上引入負電性基團或在3號位上引入正點性基團可同時減少PCBs的結合能和KOA、 BCF、t1/2值，從分子內部解釋結合能與PCBs的KOA、BCF、t1/2具有一定的正相關性。同時，在PCBs的一些位置引入一些基團，不僅可以增強PCBs的生物降解能力，而且可以降低其自身的全球遷移能力。通過3D-QSAR模型的