基于分子相互作用力场分析的多氯代二苯并二嗯英定量结构-色谱保留关系.pdfVIP

第35卷 分析化学(FENXI HUAXUE) 研究报告 第12期 2007年12月 Chinese Journal of Analytical Chemistry 1756～1760 基于分子相互作用力场分析的多氯代二苯并二嗯英 定量结构一色谱保留关系 赵劲松 于书霞 (华中农业大学资源与环境学院，农业部亚热带农业资源与环境重点开放实验室，武汉430070) 摘 要 提出了基于分子相互作用力场(MIF)、应用偏最小二乘(PLS)与多区组偏最小二乘(MBPLS)分析相 结合，建立并检验多氯代二苯并二嗯英(PCDD)定量结构一色谱保留关系(QSRR)模型的研究方法。分别以表 征van der Waals、氢键和疏水效应的c3、H和DRY探针，计算75种PCDD的分子相互作用力场，并与其气相 色谱Kovhts保留指数进行PLS与MBPLS分析，建立了拟合与预测效果良好的QSRR模型。其中MBPLS模型 相关系数r 为0．998；交叉验证的相关系数g 为0．994。采用投影变量重要性方法判断了各种效应在PCDD 色谱保留中的贡献。结果表明：van der Waals作用的影响最大，其次为疏水效应，而氢键效应影响较小。 关键词 多氯代二苯并二嗯英，分子相互作用力场，定量结构一色谱保留，偏最小二乘，多区组偏最小二乘 1 引 言 多氯代二苯并二嗯英(polychlorinated dibenzodioxins，PCDD)是一类广泛分布的持久性有机污染 物 卜引，主要来源于燃烧、金属冶炼以及五氯酚、多氯联苯等氯代化学品的合成过程 。 。由于可导致 多种毒性反应，对生殖、发育和内分泌过程产生负效应，且在环境中具有持久性 。因此，它们的存在 及在环境中的迁移日益受到人们的重视 卜 。 根据取代基数目与位置的不同，PCDD共有75种同系物和异构体 C (图1)。其同系物和异构体在结构上仅存在细微的差别，却可能具有明 显不 数可 PCDD PCDD 的同系物及异构体，因此，在已知部分 的色谱保留指数的蓍 萋 军 …一氯原 一…一 一‘ 情况下，利用定量结构一色谱保留关系(quantitative structure—retention Fi 1 General stmcture and relationship，QSRR)模型，可以预测其它PCDD样品的色谱保留指数，从 hl。ri ati。 p0siti。 of p0lychl。ri一 而达到定性鉴别其色谱分离行为。因此，在定量分析及环境风险评价中 at。d dibenzodi。 i (PCDD) 利用QSRR模型准确地鉴定每一个异构体将有着非常重要的意义。 对于PCDD的定量结构一色谱保留关系已进行了大量的研究工作 “J。然而，基于分子相互作用力 场(molecular interaction fields，MIF)分析的相关研究还未见报道。MIF是配体与探针之间的van der Waals作用、静电作用、氢键作用能以及特殊探针与配体之间的熵的总和，通常由代表受体上的原子／基 团的探针在配体的活性构象表面通过网格计算获得。如果一个化合物与某一特定受体结合，则计算得 到的MIF将与表征配体结合的性质，如色谱保留等相关 12,13]。 本研究的目的是利用不同的探针对PCDD分子进行MIF分析，研究其色谱保留指数与MIF之间的 关系，推测其与固定相间的相互作用，探讨其色谱保留机制。 2 材料与方法 2．1 数据来源 PCDD在DB-5气相色谱柱上的Kovhts保留指数取自文献[8](见表1)。其中，DB一5气相色谱柱 的参数为60 m×0．25 mm，固定相为5％苯基取代的甲基聚硅氧烷，涂渍厚度为0．25 Ixm。载气为He， 2007-．04438收稿；2007q38．20接受 本文系国家自然科学基金(No、华中农业大学科研启动基金(No．52204~35051)资助 {E．mail：jszhao@mail．hzau．edu．Clfl 第12期 赵劲松等：基于分子相互作