發(fā)光細菌對苯胺類化合物的毒性測定和QSAR研究.pdf

1、苯胺類化合物系指苯胺分子中的氫原子被其它功能團取代后形成的一類化合物。此類化合物通常是高沸點液體或低熔點固體,具有難溶于水、生物累積和環(huán)境持久性等特點;多數(shù)對人血液和神經(jīng)的毒性非常強烈,重度中毒可引起溶血性黃疸、中毒性肝炎及腎損害;甚至可對人體產(chǎn)生致癌、致畸、致突變作用,嚴(yán)重危害著人體健康。一旦進入水體,不僅對水生生物產(chǎn)生很強的毒性,而且通過自然水體中的微生物降解作用很難消除其影響,嚴(yán)重威脅飲水安全。因此研究此類化合物的毒性與定量結(jié)構(gòu)-

2、活性關(guān)系具有很大的環(huán)境意義和社會意義。
　　定量結(jié)構(gòu)-活性相關(guān)(QSAR)是一個交叉學(xué)科點,它包含了多門學(xué)科內(nèi)容,其中有數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、計算機等等。它揭示了分子結(jié)構(gòu)描述符與物理化學(xué)活性之間的定量函數(shù)關(guān)系。當(dāng)前QSAR研究方法已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域,其已成為對環(huán)境中有機污染物的遷移、轉(zhuǎn)化和分布行為進行生態(tài)風(fēng)險評價的一個重要手段。QSAR研究方法的綜合性、理論性和程序化將隨著計算機的發(fā)展變得更加強大。
　　本文首

3、先通過實驗測定了苯胺類化合物對青海弧菌(Q67)的毒性;在此基礎(chǔ)上對此類化合物進行 QSAR研究。本研究第一步:進行了苯胺類化合物對青?；【?Q67)的毒性(–lgEC50)的測定;第二步:采用密度泛函理論(DFT)方法對苯胺類化合物的分子結(jié)構(gòu)進行了全優(yōu)化計算,得到其量子化學(xué)參數(shù);第三步:采用GQSARF2.0和SPSS12.0 for Windows統(tǒng)計程序以得到的量子化學(xué)參數(shù)作為理論描述符,進行正向多元逐步回歸分析,建立了相應(yīng)的QS

4、AR模型(I、II)。
　　研究結(jié)果:
　　(1)采用DFT方法在B3LYP/6-31G*水平上對17種苯胺類化合物分子進行了全優(yōu)化計算,在此類化合物的–lgEC50實驗數(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。建立了模型(Ⅰ):-lgEC50=10.104–1.728 TE/1000–29.675 ELUMO+40.687 EHOMO其相關(guān)系數(shù)(R2)為0.981,交叉驗證系數(shù)(q2)為0.971,標(biāo)

5、準(zhǔn)誤差(SE)為0.113。
　　(2)采用取代位置關(guān)系,在8種氯代苯胺類化合物的–lgEC50實驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,擬合–lgEC50與氯原子的取代數(shù)目與位置關(guān)系的相關(guān)模型。建立了模型(Ⅱ):-lgEC50=2.32+0.81N2+0.71N3+0.94N4其相關(guān)系數(shù)(R2)為0.981,標(biāo)準(zhǔn)誤差(SE)為0.099。
　　本文分別運用了 t-檢驗、F-檢驗、留一法交互檢驗和變異膨脹因子(VIF)等方法對所建立的QSAR模型進行