硝基苯的定量构效关系研究.pptVIP

1.1定量构效关系发展QSAR研究通过对现有活性物质(如一系列有相同药理作用的结构相似的化合物)进行分析，以化合物的理化参数或结构参数为自变量，生物活性为因变量，用数理统计的方法建立起化合物的化学结构与生物活性之间的定量关系。解释由于分子结构的变化所引起化合物理化参数或结构参数的改变，从而导致化合物生物活性的改变。推测其可能的作用机理，然后根据新化合物的结构数据预测其活性或改变现有化合物的结构以提高其活性早在19世纪，就有人开始设法建立化合物的生物活性和结构的关系，到了20世纪初，人们普遍认为化合物的生物效应主要取决于它们的物理性质，如溶解度，表面张力，分配系数等。定量构效关系研究最初阶段多是基于化合物的二维结构信息，如今三维结构描述符得以描述并应用到定量构效关系研究之中，特别是最近三十年以来，随着计算机技术以及图形工作站的不断进步和迅速发展，定量构效关系研究提高到一个全新的水平，并且QSAR研究技术日益成熟，其应用范围也正在不断地迅速扩大，正成为理论化学、环境化学、生物化学、药物化学、天然产物化学、精细化学、波谱学以及计算机化学的一个前沿领域。定量结构—性质/活性相关研究具有重要的应用价值和意义。其应用范围从理论化学逐渐扩大到生物、医药、农药、环境化学、天然产物化学、元素化学以及环境毒理学等领域，并且通过建立大量相应的数学模型，不仅对理解已有的化合物以及尚未获取的化合物的结构与相应物质物理化学性质、生物活性以及环境行为之间的关系提供有益的帮助，而且能够对物质的性质和生物活性进行成功的预测、评价和筛选，克服黑箱模式的盲目实验造成的无谓浪费。1计算机辅助药物设计领域12环境毒理学评价2近年来，随着许多新合成化学品的出现以及人们对已进入环境的污染物和尚未进入市场的新化合物的生物活性、毒性乃至环境行为的关注，QSAR在环境化学领域得到广泛应用,其功能主要分为两个方面:根据QSAR的结果和模型,对未知化学品的环境行为和生态毒性进行预测评价和筛选,为进一步的安全评价提供基础数据；根据已有的化学和生物知识,在QSAR结果的辅助下,探讨污染物与环境间相互作用规律以及对生物体的毒性作用机理。31.2定量构效关系研究的应用2指数的构建硝基苯分子结构信息拓扑指数Ami的构建如对于2-甲基丁烷分子，其隐氢图为:本文所提出的拓扑指数之一称为Am1，它来源于矩阵A，该矩阵的矩阵元定义为:矩阵A增广，得矩阵G1:λmax为矩阵Z1的最大特征值，如对上例有:Am1=10.0455.以此类推，可分别求得Am2,Am3.02G1′为G1的转置，求矩阵Z1=G1·G1′的全部特征值λ1,λ2，……λn+2(n为原子个数)的拓扑指数Am1定义为:Am1=λmax/2013硝基苯分子结构参数Ln的构建35个硝基苯类化合物具有共同的一个苯环以及一个硝基，其他五个取代位置上的取代数目及位置不同，因此构建分子结构参数Ln：其中Ln为基团特征参数，mi为取代基团的原子序数和，并且按照物质命名顺序进行编号依次为n=1~5，S1和S2则分别为取代基团沿不同的两条路径到硝基的路径长度。在基团参数的基础上根据Rnadic指数原理定义一个反映除硝基外的其他五个基团相互作用的参数L6：表435个硝基苯类化合物的分子结构特征指数及生物活性数据31243.1参数的计算表230个硝基苯类化合物的分子结构信息拓扑指数表330个硝基苯的性质参数3硝基苯的QSPR/QSAR研究2硝基苯QSPR模型的建立及分析文中将采用拓扑指数Am1,Am2,Am3,G作为自变量，物理性质密度作为因变量进行相关性分析，分析结果如下：由此可见，将密度P作为因变量，Am1,Am2,Am3，G作为自变量，进行多元回归后其相关性良好。可用计算值来估算未知硝基苯的密度。P=-0.0303Am1-0.0145Am3-0.0039G+0.8534---------------------------------------------------------------------------------（4.1）N=30R=0.8564SD=0.1194F=10.0897P=-0.1048Am1-0.0670Am2-0.0082G+2.5463---------------------------------------------------------------------------------（4.2）N=30R=0.9286SD=0.08584F=22.9709P=-0.0692Am2-0