定量結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系及其在毛細(xì)管電泳中的應(yīng)用.pdf

1、定量結(jié)構(gòu)—性質(zhì)關(guān)系(QSPR)研究的是在化合物的結(jié)構(gòu)與生物活性及各種物理化學(xué)性質(zhì)等性質(zhì)之間建立起數(shù)量上的依賴關(guān)系(數(shù)學(xué)模型)，借以指導(dǎo)新化合物的合成及預(yù)測(cè)未知物的生物活性和物理化學(xué)性質(zhì)，是計(jì)算機(jī)在化學(xué)中應(yīng)用的一個(gè)特別活躍的領(lǐng)域。近年來(lái)，毛細(xì)管電泳(CE)由于其高效、快速、耗樣量少等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、食品科學(xué)、藥物化學(xué)、法醫(yī)學(xué)及臨床診斷等多種領(lǐng)域。但是與其他方法也比較，毛細(xì)管電泳需要優(yōu)化的因素更多，這通常就大大影響到了分離

2、效果。在許多情況下，對(duì)于一個(gè)分離任務(wù)來(lái)講，尋找一個(gè)合適的分離條件往往很難，預(yù)測(cè)分離條件也很困難。所以本文將QSPR及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用于毛細(xì)管電泳中來(lái)優(yōu)化分離條件，結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和QSPR方法與毛細(xì)管電泳相結(jié)合在預(yù)測(cè)毛細(xì)管電泳分離條件方面是一個(gè)非常有力的工具。
　　 本文共分七個(gè)部分，主要綜述了QSPR的背景、原理、方法以及QSPR和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在分析化學(xué)中的應(yīng)用；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及QSPR用于毛細(xì)管電泳分離測(cè)定中藥及制劑中的活性組分；毛細(xì)管電

3、泳測(cè)定奶粉、液態(tài)奶和魚(yú)飼料中的三聚氰胺的分離體系；并將啟發(fā)式方法(HM)和徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RBFNN)用于預(yù)測(cè)有機(jī)化合物的電化學(xué)和光學(xué)性質(zhì)。
　　 第一章綜述了QSPR的背景、方法研究及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在分析化學(xué)中的應(yīng)用。
　　 在第二章中，利用正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)電泳分離條件進(jìn)行優(yōu)化，建立了一種分離測(cè)定中草藥川烏和草烏中烏頭堿及次烏頭堿含量的簡(jiǎn)單、快速的毛細(xì)管區(qū)帶電泳(CZE)方法。在最佳分離條件下對(duì)中草藥中烏頭堿及次烏頭堿含量

4、進(jìn)行了測(cè)定。同時(shí)建立了一個(gè)優(yōu)化結(jié)構(gòu)為“4-18-1”的徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用于預(yù)測(cè)最佳分離條件下的分離度，預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值相吻合。
　　 第三章，建立了一種快速簡(jiǎn)單的測(cè)定苦參制劑中苦參堿和氧化苦參堿含量的毛細(xì)管電泳—紫外檢測(cè)方法(CE-UV)。利用正交設(shè)計(jì)優(yōu)化分離和測(cè)定兩個(gè)活性組分的條件，并測(cè)定了兩個(gè)中藥制劑中的活性物質(zhì)的含量。同時(shí)用定量結(jié)構(gòu)—性質(zhì)關(guān)系建立了一個(gè)多元線性回歸和一個(gè)非線性模型—徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法用于預(yù)測(cè)氧化苦參堿

5、的保留時(shí)間，預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值相吻合，表明定量結(jié)構(gòu)性質(zhì)關(guān)系對(duì)于CE分離時(shí)間的預(yù)測(cè)是一個(gè)很好的方法。
　　 第四章中，建立了一種簡(jiǎn)單、快速和低消耗的CZE方法來(lái)分析奶粉、液態(tài)奶和魚(yú)飼料中的三聚氰胺并將電泳方法和國(guó)標(biāo)方法—高效液相色譜法(HPLC)進(jìn)行了比較。用電泳的方法測(cè)定奶粉、液態(tài)奶和魚(yú)飼料中的三聚氰胺和國(guó)標(biāo)方法(GB/T 22388-2008和NY/T1372-2007)相比有很明顯的改進(jìn)。所建立方法的精密度、檢測(cè)限、準(zhǔn)確度和定量

6、結(jié)果和HPLC一致。但CE的分析時(shí)間短、成本低，所以從長(zhǎng)遠(yuǎn)看這種方法和高效液相色譜法比較是一種省時(shí)省力的方法。
　　 第五章中，用QSPR來(lái)預(yù)測(cè)和解釋熒光猝滅中的結(jié)合常數(shù)。此方法僅僅是基于化合物的結(jié)構(gòu)來(lái)預(yù)測(cè)其與人血清白蛋白的結(jié)合常數(shù)。分別用多元線性回歸(MLR)和非線性的 RBFNN來(lái)建立模型。MLR和RBFNN所得到的統(tǒng)計(jì)參數(shù)都表明模型具有很好的穩(wěn)定性和預(yù)測(cè)能力，而且RBFNN的結(jié)果要稍好于MLR。用所建立的模型預(yù)測(cè)了中藥制劑

7、中的兩個(gè)活性組分異歐前胡素和大黃酚與人血清白蛋白的結(jié)合常數(shù)，并與我們實(shí)驗(yàn)室用熒光法所得到的結(jié)果比較，預(yù)測(cè)值和實(shí)驗(yàn)值一致。說(shuō)明QSPR方法能夠使我們更好地從分子結(jié)構(gòu)方面理解藥物—蛋白質(zhì)的結(jié)合，而且可以用于對(duì)其他有機(jī)化合物結(jié)合常數(shù)的預(yù)測(cè)。
　　 在第六、七章中，分別建立了線性相關(guān)模型(MLR)和非線性模型(RBFNN)來(lái)預(yù)測(cè)有機(jī)化合物的半波電位和紫外最大吸收波長(zhǎng)。所得到的模型統(tǒng)計(jì)參數(shù)表明，兩個(gè)模型都具有很好的穩(wěn)定性和預(yù)測(cè)能力。說(shuō)明Q