取代苯类化合物对水生生物急性毒性的半经验量化计算研究

摘要

环境中有毒污染物特别是取代苯类化合物的种类和数量日益增多，对生态环境及人类健康造成巨大威胁，如何评价取代苯类化合物对环境的毒性影响具有重大意义。定量结构-活性关系(Quantitative Structure-Activity Relationship,QSAR)是一种重要的毒性研究方法，它是通过研究分子结构特征与其相应的毒性、理化性质及生物学活性之间的相关规律来揭示分子特性的。
　　本文基于半经验量子化学方法，首先研究了26种取代苯类化合物与斑马鱼48h急性毒性(-(l)gLC50)之间的内在定量关系，利用AM1量子化学计算方法，计算了八种典型量子化学参数与斑马鱼48h-(l)gLC50的相关性，通过逐步多元线性回归方法建立了取代苯类化合物对斑马鱼48h-(l)gLC50的QSAR模型，并对所建模型分别进行了内部验证和外部验证;同时研究了60种取代苯类化合物和40种硝基苯类化合物对黑头呆鱼96h-(l)gLC50之间的内在定量关系，利用半经验的AM1和PM3量子化学计算方法分别对其进行结构参数计算，获得QSAR模型;利用获得的QSAR模型，分析了取代苯类化合物量子化学参数对水生生物-(l)gLC50的影响。
　　结果表明:对于取代苯类化合物，正辛醇-水分配系数(LogP)与斑马鱼-(l)gLC50的相关性最大，负电性[-(L+H)/2]与斑马鱼-(l)gLC50负相关，分子质量(MW)对黑头呆鱼-(l)gLC50的影响最大，计算生成热描述符时PM3方法要优于AM1方法;所得QSAR模型具有较高的稳定性及预测能力，可以用来预测取代苯类化合物对水生生物的急性毒性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 取代苯类化合物

1．2 定量结构-活性关系

1．3 QSAR的发展历史及国内外研究现状

1．4 研究目的及意义

第二章 理论基础及研究方法

2．1 量子化学方法理论基础

2．1．1 非相对论近似

2．1．2 绝热近似

2．1．3 哈特里-福克近似

2．2 量子化学方法

2．2．1 QSAR的研究方法

2．2．2 量子化学方法

2．3 QSAR模型的建立过程

2．3．1 数据收集与整理

2．3．2 分子结构的获取

2．3．3 分子结构描述符

2．3．4 QSAR模型的建立

2．3．5 QSAR模型的评价与预测

第三章 基于半经验量子化学理论对QSAR的研究

3．1 AM1和PM3量子化学方法

3．2 基于半经验量子化学理论对斑马鱼QSAR的研究

3．2．1 量子化学参数与斑马鱼急性毒性的相关性

3．2．2 取代苯类化合物对斑马鱼急性毒性的研究

3．3 基于半经验量子化学理论对黑头呆鱼QSAR的研究

3．3．1 取代苯类化合物对黑头呆鱼联合急性毒性的研究

3．3．2 硝基苯类化合物对黑头呆鱼急性毒性的研究

第四章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间完成的学术论文