有毒有機(jī)污染物正辛醇-空氣分配系數(shù)(K-,OA-)的定量預(yù)測(cè)方法.pdf_第1頁(yè)
已閱讀1頁(yè),還剩147頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、正辛醇/空氣分配系數(shù)(KOA)是描述污染物在空氣和環(huán)境有機(jī)相之間分配行為的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),對(duì)于評(píng)估污染物的長(zhǎng)距離環(huán)境遷移能力和生物蓄積性等具有重要意義。實(shí)驗(yàn)測(cè)定KOA,成本昂貴,比較費(fèi)時(shí),并且部分化合物尚缺乏標(biāo)準(zhǔn)樣品。因此,需要發(fā)展簡(jiǎn)便而準(zhǔn)確的KOA理論預(yù)測(cè)法,用于估算有毒有機(jī)污染物的KOA。本論文發(fā)展了預(yù)測(cè)KOA的碎片常數(shù)模型和基于Dragon描述符的3D-定量結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系(QSAR),并對(duì)現(xiàn)有的三種KOA預(yù)測(cè)方法和本研究建立的兩種K

2、OA預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了全面評(píng)價(jià)。 1.首先建立了預(yù)測(cè)不同溫度下鹵代芳烴化合物KOA的碎片常數(shù)模型。利用該模型定義的5個(gè)碎片常數(shù)和1個(gè)結(jié)構(gòu)修正因子,可以預(yù)測(cè)鹵代芳烴化合物在10℃到40℃之間的KOA值。碎片常數(shù)模型的訓(xùn)練集由包含C、H、O、Cl和Br原子的芳烴化合物組成,因此模型的應(yīng)用范圍為氯代和溴代的芳烴化合物,如氯苯(CBs)、多氯代萘(PCNs)、多氯聯(lián)苯(PCBs)、多氯代二苯并二噁英和多氯代二苯并呋喃(PCDD/Fs)、多

3、環(huán)芳烴(PAHs)、多溴代聯(lián)苯醚(PBDEs)等,這些都是典型的持久性有毒物質(zhì)(PTS)。內(nèi)部驗(yàn)證(Jackknife檢驗(yàn))和外部驗(yàn)證(包含316個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn))結(jié)果表明,該模型具有較高的穩(wěn)健性和預(yù)測(cè)能力。相比于采用量子化學(xué)描述符的QSAR模型,本研究建立的KOA預(yù)測(cè)模型更加簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確。 2.為了擴(kuò)展KOA預(yù)測(cè)模型的應(yīng)用范圍,全面收集了272個(gè)化合物在環(huán)境溫度(25℃)下的logKOA實(shí)驗(yàn)測(cè)定值,數(shù)據(jù)集包含了CBs、PCBs、PCN

4、s、PCDD/Fs、PBDEs、PAHs、有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑、多氟代磺胺藥物、羥基烷基硝酸鹽、磺胺乙醇、端醇、鹵代烴、醚、酮、醛、酸、酯等有機(jī)污染物。 基于272個(gè)logKOA的實(shí)驗(yàn)測(cè)定數(shù)據(jù),采用逐步回歸-偏最小二乘(SR-PLS)變量篩選法,確定原子中心碎片的最佳組合,建立了預(yù)測(cè)有毒有機(jī)污染物單一溫度下KOA的碎片常數(shù)模型。包含23個(gè)原子中心碎片的最優(yōu)模型解釋了因變量總方差的97.7%,預(yù)測(cè)均方根誤差(RMSE)為0.43。內(nèi)部驗(yàn)

5、證(去一法和去多法)和外部驗(yàn)證結(jié)果表明,該碎片常數(shù)模型具有較高的穩(wěn)健性,并且對(duì)于應(yīng)用域內(nèi)的化合物具有較高的預(yù)測(cè)能力。單一溫度下KOA的碎片常數(shù)模型具有更大的應(yīng)用域,可用于預(yù)測(cè)多種類(lèi)、寬范圍的有機(jī)污染物在25℃下的KOA。 3.基于272個(gè)logKOA數(shù)據(jù),采用Dragon描述符建立了3D-QSAR模型。經(jīng)SR-PLS變量選擇方法,最優(yōu)模型共引入9個(gè)分子結(jié)構(gòu)描述符(X1sol、GATS2p、C006、C025、H050、Mor0

6、4p、L3s、C005、N072),解釋了因變量總方差的98.2%,預(yù)測(cè)RMSE為0.38。通過(guò)最優(yōu)模型的機(jī)理分析得出,控制KOA的主要影響因素為分子在正辛醇中的色散作用、特定結(jié)構(gòu)碎片形成氫鍵的能力、分子形狀和對(duì)稱性方面的3D結(jié)構(gòu)特征以及共軛體系的電子效應(yīng)。內(nèi)部驗(yàn)證(去多法、去—法、Y的隨機(jī)性檢驗(yàn))和外部驗(yàn)證結(jié)果表明,3D-QSAR模型具有較高的穩(wěn)健性,并且對(duì)于應(yīng)用域內(nèi)的化合物具有很高的預(yù)測(cè)能力。 4.從應(yīng)用角度綜合評(píng)價(jià)和比較

7、了本文建立的單一溫度KOA的碎片常數(shù)模型、基于Dragon描述符的3D-QSAR模型和現(xiàn)有的3種KOA定量預(yù)測(cè)方法?,F(xiàn)有的3種KOA定量預(yù)測(cè)方法包括:基于正辛醇/水分配系數(shù)(KOW)和亨利定律常數(shù)(KH)的直接計(jì)算法,基于溶解自由能的理論計(jì)算法,基于量子化學(xué)描述符的QSAR模型。 結(jié)果表明:(1)KOW-KH直接計(jì)算法的理論應(yīng)用域很大,穩(wěn)健性較高。但是大多數(shù)化合物的KOW和KH的實(shí)測(cè)值較缺乏,因此KOW-KH直接計(jì)算法的預(yù)測(cè)準(zhǔn)

8、確性高度依賴于KOW和KH預(yù)測(cè)值的準(zhǔn)確性,它們的誤差可能聯(lián)合擴(kuò)大KOA的預(yù)測(cè)不確定性。(2)基于溶解自由能的理論計(jì)算法,應(yīng)用域很大,但溶解自由能的計(jì)算誤差較大,從而影響KOA的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。(3)基于量子化學(xué)描述符的QSAR模型,分子結(jié)構(gòu)描述符具有明確的物理化學(xué)意義,并且能夠分辨同分異構(gòu)體。(4)碎片常數(shù)法具有明確的算法,碎片劃分簡(jiǎn)便而快速,并且對(duì)應(yīng)用域內(nèi)的化合物具有較好的預(yù)測(cè)能力,但該方法應(yīng)用范圍受訓(xùn)練集化合物覆蓋程度的限制。(5)基于

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫(kù)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論