【摘要】：以分子電性距離矢量(MEDV)有效表征22個(gè)有機(jī)磷殺蟲劑(OPs)的分子結(jié)構(gòu),應(yīng)用基于預(yù)測的變量選擇與模型化(VSMP)方法建立OPs分子結(jié)構(gòu)與小鼠半致死量(pLD_(50))的定量結(jié)構(gòu)-毒性相關(guān)(QSTR)模型。模型的相關(guān)系數(shù)(R~2)為0.981 5、估計(jì)均方根誤差(RMSE)為0.09,留一法(LOO)交叉驗(yàn)證相關(guān)系數(shù)Q~2為0.967 5,均方根誤差(RMSEV)為0.12,說明模型具有良好的穩(wěn)定性。采用LOO交叉驗(yàn)證、留多法(LMO)交叉驗(yàn)證、自舉法和y-隨機(jī)化對(duì)QSTR模型進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證,結(jié)果表明模型具有較好的內(nèi)部穩(wěn)健性;外部驗(yàn)證表明模型具有較強(qiáng)的預(yù)測能力。因此,QSTR模型可預(yù)測有機(jī)磷殺蟲劑類化合物對(duì)小鼠的毒性。
【圖文】：

滌爰撲闃檔南喙贗技銁?。預(yù)測值誤差值均在允許范圍內(nèi)，，訓(xùn)練集和檢驗(yàn)集的pLD50值均緊貼在y=x直線附近，說明實(shí)驗(yàn)值和計(jì)算值具有良好的相關(guān)性，即模型S具有好的預(yù)測能力。最佳變量x1、x7和x10分別對(duì)應(yīng)OPs化合物分子中的—CH3、＞N—、—O—(或—S—)等結(jié)構(gòu)碎片(“—”表示單鍵)，表明這些子結(jié)構(gòu)是影響OPs化合物對(duì)小鼠毒性的最主要因素，為設(shè)計(jì)更為高效的有機(jī)磷農(nóng)藥提供指導(dǎo)。例如，含有＞N—碎片的八甲磷，其毒性值較低(pLD50=0.7)，而不含此結(jié)構(gòu)碎片的益硫磷，其毒性較高(pLD50=2.53)。圖1模型S的pLD50預(yù)測值誤差分析Fig.1ErroranalysisofpredictedpLD50inModelS圖2模型S的pLD50實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值相關(guān)圖Fig.2PlotofobservedversuscalculatedpLD50resultedfromtheModelS344桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào)2017年

?2=0.9815，ＲMSE=0.09，F(xiàn)=212.679(建模);n=16，m=3，Q2=0.9675，ＲMSEV=0.12(LOO驗(yàn)證)。式中:n為樣本數(shù);m為最佳變量數(shù);F為Fisher統(tǒng)計(jì)量;ＲMSE為估計(jì)均方根誤差;ＲMSEV為LOO交叉驗(yàn)證均方根誤差;“±”號(hào)前后的數(shù)值表示模型的回歸系數(shù)及其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。由式(1)可知，模型S具有良好的估計(jì)能力，即有較高的Ｒ2和Q2值，且Ｒ2－Q2=0.0140＜0.3，說明模型S未出現(xiàn)過擬合現(xiàn)象。訓(xùn)練集的16個(gè)化合物與檢驗(yàn)集的6個(gè)化合物的計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值見表1，預(yù)測值的誤差分析如圖1，實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值的相關(guān)圖見圖2。預(yù)測值誤差值均在允許范圍內(nèi)，訓(xùn)練集和檢驗(yàn)集的pLD50值均緊貼在y=x直線附近，說明實(shí)驗(yàn)值和計(jì)算值具有良好的相關(guān)性，即模型S具有好的預(yù)測能力。最佳變量x1、x7和x10分別對(duì)應(yīng)OPs化合物分子中的—CH3、＞N—、—O—(或—S—)等結(jié)構(gòu)碎片(“—”表示單鍵)，表明這些子結(jié)構(gòu)是影響OPs化合物對(duì)小鼠毒性的最主要因素，為設(shè)計(jì)更為高效的有機(jī)磷農(nóng)藥提供指導(dǎo)。例如，含有＞N—碎片的八甲磷，其毒性值較低(pLD50=0.7)，而不含此結(jié)構(gòu)碎片的益硫磷，其毒性較高(pLD50=2.53)。圖1模型S的pLD50預(yù)測值誤差分析Fig.1ErroranalysisofpredictedpLD50inModelS圖2模型S的pLD50實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值相關(guān)圖Fig.2PlotofobservedversuscalculatedpLD50resultedfromtheModelS344桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào)2017年
【作者單位】： 桂林理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院;桂林理工大學(xué)廣西環(huán)境污染控制理論與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院;桂林理工大學(xué)巖溶地區(qū)水污染控制與用水安全保障協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21667013,21407032) 廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2014GXNSFBA118233;2014GXNSFBA118233) 廣西高等學(xué)校高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì) 卓越學(xué)者計(jì)劃項(xiàng)目(002401013001)
【分類號(hào)】：X171.5;X592

【參考文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2533811