部分有機(jī)污染物雌激素效應(yīng)和甲狀腺激素效應(yīng)的計(jì)算模擬與驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間:2021-03-13 07:25
許多化學(xué)品具有潛在的內(nèi)分泌干擾效應(yīng),會(huì)對(duì)人類健康和生態(tài)系統(tǒng)造成危害。僅僅通過實(shí)驗(yàn)方法篩選內(nèi)分泌干擾物,成本昂貴、費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且部分化合物尚缺乏標(biāo)準(zhǔn)樣品,因此,有必要建立有機(jī)污染物內(nèi)分泌干擾效應(yīng)的高通量(虛擬)篩選模型和定量結(jié)構(gòu)-活性相關(guān)(QSAR)模型。本研究結(jié)合分子對(duì)接和實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法,建立了有機(jī)污染物內(nèi)分泌干擾效應(yīng)的QSAR模型;研究了蒽醌類(AQs)化合物和羥基多溴聯(lián)苯醚(HO-PBDEs)與激素受體間的相互作用,揭示了上述化合物的擬激素效應(yīng)與其分子結(jié)構(gòu)間的內(nèi)在聯(lián)系;7類化合物的雌激素效應(yīng)相對(duì)效應(yīng)勢(shì)(logRP)和DRAGON次件計(jì)算得到的分子結(jié)構(gòu)參數(shù),采用偏最小二乘(PLS)回歸,建立了化合物logRP值的QSAR模型。利用重組基因酵母法測(cè)定了外部獨(dú)立驗(yàn)證集的logRP值,對(duì)建立的QSAR模型進(jìn)行了性能評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明:建立的QSAR模型具有較好的擬合優(yōu)度、穩(wěn)健性和預(yù)測(cè)能力,相關(guān)系數(shù)(R2)、交叉驗(yàn)證系數(shù)(Q2LOO)、外部可解釋方差(Q2EXT)分別為0.89、0.90、0.78;衔锏拇萍に匦(yīng)不僅與分子的大小、形狀和極化率有關(guān),還與分子的立體結(jié)構(gòu)特征及分子間的相互作用...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
美國北卡羅來納大學(xué)計(jì)算毒理學(xué)研究中心的主要研究方向Fig.1.2ResearehfieldsfortheCarolinaeomPutationaltoxieologyeenterofuniversityofNorthCarolin
體與生物大分子受體之間的相互作用。分子對(duì)接比“鎖鑰模型”復(fù)雜得多,該方法不僅要滿足空間形狀的匹配,還要滿足能量的匹配。配體一受體結(jié)合時(shí),存在氫鍵、靜電、范德華和疏水相互作用(如圖1.4所示)。前三種作用控制配體與受體的結(jié)合;疏水作用是兩者結(jié)合的驅(qū)動(dòng)力,疏水作用強(qiáng),配體和受體才能排除水分子,相互結(jié)合在一起。分子結(jié)合時(shí)需要滿足以下互補(bǔ)匹配規(guī)則:①幾何形狀互補(bǔ)匹配,即復(fù)合物具有較大的接觸面積;②靜電相互作用互補(bǔ)匹配,即正負(fù)電荷相對(duì)應(yīng);③氫鍵相互作用互補(bǔ)匹配,即氫鍵供體對(duì)應(yīng)氫鍵受體;④疏水相互作用互補(bǔ)匹配。(2)配體一受體相互作用配體與受體相互作用是分子識(shí)別的過程,主要包括氫鍵相互作用、疏水相互作用、靜電相互作用和范德華力作用等。分子識(shí)別是由兩個(gè)分子的特定原子或基團(tuán)在性質(zhì)和空間上的契合所驅(qū)動(dòng),具有高度的特異性,這種特異性本質(zhì)是雙方的互補(bǔ)性。①氫鍵相互作用由于氫原子核外只有一個(gè)電子且具有較低的電負(fù)性
Fig.2.6Histogramofthenumberofoeeurreneeof theresidualsagainsttheresidualsforlogRP圖2.7和圖2.8分別是采用歐幾里德距離方法和leverage方法表征的QSAR模型的應(yīng)用域。從圖中可以看出,訓(xùn)練集和驗(yàn)證集的所有化合物均在應(yīng)用域內(nèi)。訓(xùn)練集化合物的歐幾里德距離和ht在不同的區(qū)間中都有分布,說明訓(xùn)練集的化合物具有代表性。如圖2.8所示,訓(xùn)練集和驗(yàn)證集化合物的標(biāo)準(zhǔn)殘差(的<3,說明建立的QSAR模型沒有離群點(diǎn)。因此,建立的QSAR模型能夠用于預(yù)測(cè)外源化合物的雌激素效應(yīng)。 0.320.22才0.12 0.02一08贏 1.2 1.0600:n0纓瓤游一誕渺蚤巴蠟酬喊﹃瞪. 00.050.10.150.2025R7u+圖2.7建立的QSAR模型的應(yīng)用域(基于歐幾里德距離的方法) Fig.2.7APPlieabilitydomainofthedeveloPedQSARmodeldeseribedbytheEuelideandistanee一basedapproaeh
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]抗生素在水環(huán)境中的光化學(xué)行為[J]. 葛林科,張思玉,謝晴,陳景文. 中國科學(xué):化學(xué). 2010(02)
[2]環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的定量結(jié)構(gòu)-活性相關(guān)研究[J]. 季力,高士祥,王曉棟,張愛茜,王連生. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(Z1)
[3]核受體超家族及其酵母雙雜交檢測(cè)技術(shù)[J]. 李劍,饒凱鋒,馬梅,王子健. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2008(06)
[4]代謝活化作用對(duì)多溴代聯(lián)苯類污染物類/抗甲狀腺激素活性的影響[J]. 劉蕓,李劍,馬梅,王子健,饒凱鋒,張玉秀. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2008(01)
[5]污染物對(duì)魚類的甲狀腺激素干擾效應(yīng)及其作用機(jī)制[J]. 瞿璟琰,施華宏,劉青坡,姚晨嵐. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2007(04)
[6]受體功能區(qū)結(jié)構(gòu)與環(huán)境內(nèi)分泌干擾效應(yīng)生物差異的關(guān)系[J]. 高常安,張愛茜,藺遠(yuǎn),韓朔睽,王連生. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2007(04)
[7]遺傳算法結(jié)合共軛梯度法改進(jìn)BP算法人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于環(huán)境雌激素的QSAR研究[J]. 季力,王曉棟,楊旭曙,劉樹深,王連生. 科學(xué)通報(bào). 2007(18)
[8]南方某水廠處理工藝過程中內(nèi)分泌干擾物的變化規(guī)律[J]. 饒凱鋒,馬梅,王子健,劉麗君. 環(huán)境科學(xué). 2004(06)
[9]應(yīng)用卵黃蛋白原檢測(cè)內(nèi)分泌干擾物質(zhì)的研究進(jìn)展[J]. 宋福永,李杰. 環(huán)境與健康雜志. 2004(04)
[10]基于分子表面靜電勢(shì)參數(shù)研究多環(huán)芳烴化合物的定量結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系[J]. 鄒建衛(wèi),張兵,胡桂香,商志才,俞慶森. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2004(03)
本文編號(hào):3079810
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
美國北卡羅來納大學(xué)計(jì)算毒理學(xué)研究中心的主要研究方向Fig.1.2ResearehfieldsfortheCarolinaeomPutationaltoxieologyeenterofuniversityofNorthCarolin
體與生物大分子受體之間的相互作用。分子對(duì)接比“鎖鑰模型”復(fù)雜得多,該方法不僅要滿足空間形狀的匹配,還要滿足能量的匹配。配體一受體結(jié)合時(shí),存在氫鍵、靜電、范德華和疏水相互作用(如圖1.4所示)。前三種作用控制配體與受體的結(jié)合;疏水作用是兩者結(jié)合的驅(qū)動(dòng)力,疏水作用強(qiáng),配體和受體才能排除水分子,相互結(jié)合在一起。分子結(jié)合時(shí)需要滿足以下互補(bǔ)匹配規(guī)則:①幾何形狀互補(bǔ)匹配,即復(fù)合物具有較大的接觸面積;②靜電相互作用互補(bǔ)匹配,即正負(fù)電荷相對(duì)應(yīng);③氫鍵相互作用互補(bǔ)匹配,即氫鍵供體對(duì)應(yīng)氫鍵受體;④疏水相互作用互補(bǔ)匹配。(2)配體一受體相互作用配體與受體相互作用是分子識(shí)別的過程,主要包括氫鍵相互作用、疏水相互作用、靜電相互作用和范德華力作用等。分子識(shí)別是由兩個(gè)分子的特定原子或基團(tuán)在性質(zhì)和空間上的契合所驅(qū)動(dòng),具有高度的特異性,這種特異性本質(zhì)是雙方的互補(bǔ)性。①氫鍵相互作用由于氫原子核外只有一個(gè)電子且具有較低的電負(fù)性
Fig.2.6Histogramofthenumberofoeeurreneeof theresidualsagainsttheresidualsforlogRP圖2.7和圖2.8分別是采用歐幾里德距離方法和leverage方法表征的QSAR模型的應(yīng)用域。從圖中可以看出,訓(xùn)練集和驗(yàn)證集的所有化合物均在應(yīng)用域內(nèi)。訓(xùn)練集化合物的歐幾里德距離和ht在不同的區(qū)間中都有分布,說明訓(xùn)練集的化合物具有代表性。如圖2.8所示,訓(xùn)練集和驗(yàn)證集化合物的標(biāo)準(zhǔn)殘差(的<3,說明建立的QSAR模型沒有離群點(diǎn)。因此,建立的QSAR模型能夠用于預(yù)測(cè)外源化合物的雌激素效應(yīng)。 0.320.22才0.12 0.02一08贏 1.2 1.0600:n0纓瓤游一誕渺蚤巴蠟酬喊﹃瞪. 00.050.10.150.2025R7u+圖2.7建立的QSAR模型的應(yīng)用域(基于歐幾里德距離的方法) Fig.2.7APPlieabilitydomainofthedeveloPedQSARmodeldeseribedbytheEuelideandistanee一basedapproaeh
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]抗生素在水環(huán)境中的光化學(xué)行為[J]. 葛林科,張思玉,謝晴,陳景文. 中國科學(xué):化學(xué). 2010(02)
[2]環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的定量結(jié)構(gòu)-活性相關(guān)研究[J]. 季力,高士祥,王曉棟,張愛茜,王連生. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(Z1)
[3]核受體超家族及其酵母雙雜交檢測(cè)技術(shù)[J]. 李劍,饒凱鋒,馬梅,王子健. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2008(06)
[4]代謝活化作用對(duì)多溴代聯(lián)苯類污染物類/抗甲狀腺激素活性的影響[J]. 劉蕓,李劍,馬梅,王子健,饒凱鋒,張玉秀. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2008(01)
[5]污染物對(duì)魚類的甲狀腺激素干擾效應(yīng)及其作用機(jī)制[J]. 瞿璟琰,施華宏,劉青坡,姚晨嵐. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2007(04)
[6]受體功能區(qū)結(jié)構(gòu)與環(huán)境內(nèi)分泌干擾效應(yīng)生物差異的關(guān)系[J]. 高常安,張愛茜,藺遠(yuǎn),韓朔睽,王連生. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2007(04)
[7]遺傳算法結(jié)合共軛梯度法改進(jìn)BP算法人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于環(huán)境雌激素的QSAR研究[J]. 季力,王曉棟,楊旭曙,劉樹深,王連生. 科學(xué)通報(bào). 2007(18)
[8]南方某水廠處理工藝過程中內(nèi)分泌干擾物的變化規(guī)律[J]. 饒凱鋒,馬梅,王子健,劉麗君. 環(huán)境科學(xué). 2004(06)
[9]應(yīng)用卵黃蛋白原檢測(cè)內(nèi)分泌干擾物質(zhì)的研究進(jìn)展[J]. 宋福永,李杰. 環(huán)境與健康雜志. 2004(04)
[10]基于分子表面靜電勢(shì)參數(shù)研究多環(huán)芳烴化合物的定量結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系[J]. 鄒建衛(wèi),張兵,胡桂香,商志才,俞慶森. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2004(03)
本文編號(hào):3079810
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