苯酚及其衍生物對水生梨形四膜蟲急性毒性的QSTR研究.pdf

1、目前，隨著合成工業(yè)的不斷發(fā)展，苯酚及其衍生物被廣泛地用作化工原料。因其具有明顯的生物毒性、內(nèi)分泌干擾性和生物富集作用，成為普遍存在的污染物，對人類及其它動植物帶來一定的危害，這就使對其生態(tài)毒性進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估的研究有了一定的價(jià)值。隨著研究的深入，為了節(jié)省時間和金錢，了解毒性機(jī)理，模擬非合成化合物的生態(tài)毒理學(xué)行為，同時滿足公眾反對動物測試的呼吁，定量結(jié)構(gòu)-毒性相關(guān)（Quantitative Structure-Toxicity Relatio

2、nship，QSTR）研究在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域已取得了多項(xiàng)成果，故有必要開展以QSTR方法建立苯酚及其衍生物毒性模型的研究。
　　在20世紀(jì)90年代后期，發(fā)現(xiàn)了一種測試生物毒性的新方法——梨形四膜蟲毒性測試法。該測試方法檢測速度快、方法操作簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、應(yīng)用的范圍廣范，因而在藥物、有機(jī)物、無機(jī)物、水污染物等方面廣泛用于毒理學(xué)評價(jià)。本文在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，選取了258個苯酚及其衍生物對水生梨形四膜蟲的毒性數(shù)據(jù)，結(jié)合軟件篩選出的7個分

3、子描述符作為建模的結(jié)構(gòu)參數(shù)，分別采用多元線性回歸（ Multiple Linear Regression，MLR）、偏最小二乘（Partial Least Squares，PLS）、BP（Backforward Propagation，BP）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三種方法進(jìn)行定量構(gòu)效關(guān)系研究。
　　本文主要工作包括：
　?。?）介紹了本文運(yùn)用的相關(guān)化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，如多元線性回歸、偏最小二乘、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、主成分分析（Principal C

4、omponent Analysis，PCA）等的基本原理。
　　（2）利用ADMEWORKS ModelBuilder軟件（Version4.5 Standard）計(jì)算并篩選了258個苯酚及其衍生物的分子描述符，最后選出7個描述符作為建模變量。
　?。?）運(yùn)用穩(wěn)健診斷方法（Robust Diagnostic Method）剔除24個奇異樣本，繼而采用球排除算法（Sphere-exclusion Algorithms）將樣本合

5、理劃分為多個訓(xùn)練集與內(nèi)部測試集，同時要求內(nèi)部測試集和外部驗(yàn)證集均勻分布在PC空間的整個區(qū)域內(nèi)，最終劃分為3類合理的樣本。
　　（4）結(jié)合取自文獻(xiàn)的毒性數(shù)據(jù)，分別采用多元線性回歸、偏最小二乘、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行QSTR研究，成功建立了毒性預(yù)測模型，并對外部驗(yàn)證集采用共識建模方法（Consensus Modeling Method），從而提高模型的預(yù)測能力。
　　根據(jù)QSTR研究結(jié)果分析表明，所建模型均具有較好的預(yù)測能力和穩(wěn)定