[發明專利]基于綜合毒性作用模式分類構建的QSAR模型預測有機化合物對大型蚤急性毒性的方法

有效

• 申請號: 201510347479.0
• 申請日: 2015-06-18
• 公開（公告）號: CN105005641B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 喬顯亮;劉羽晨;李雪花;陳景文
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06K9/66
• 代理公司: 大連理工大學專利中心21200
• 代理人: 李寶元,梅洪玉

技術領域

本發明涵蓋一種綜合毒性作用模式分類方法，以及基于這種分類方法建立定量構效關系模型(QSAR)預測有機化合物對大型蚤急性毒性的方法，屬于生態風險評價測試策略領域。

背景技術

歐盟發布的REACH法規(Registration,Evaluation,Authorization and Restriction of Chemicals)要求進入歐盟市場的所有化學品需要進行預防性管理，并計劃對進入歐盟市場每年超過1噸的化學品進行毒性評估。然而，這項任務面臨著巨大的挑戰，一方面目前的化學品信息非常缺失，例如根據歐盟商品化的化學品清單，既有化學品和新化學品總數已達132,119種，但僅有2198種化學品具有實驗測試的急性毒性數據。另一方面，傳統的測試方法耗費大量的人力物力，時間滯后，而且違反動物保護的“3R”原則。因此，歐盟和美國都提倡采用一些預測技術來彌補化學品管理中的數據缺失。QSAR能夠通過計算化學品的特征參數對現有和尚未投入使用的化學品的毒理學效應進行預測和評價，有助于化學品的管理和風險評價。經濟合作與發展組織(OECD)于2007年提出了QSAR模型發展和使用準則，符合該準則的QSAR模型可以應用于化學品風險評價、篩選和優先控制等管理。

化合物的毒性取決于兩個過程:一是污染物透過生物膜并到達作用靶點的過程，二是污染物在作用靶點與生物大分子之間的相互作用過程。因此，認識毒性作用模式(Mode of Action,MOA)是建立毒理學效應QSAR模型的基礎和前提。目前研究者提出了幾種毒性作用模式，文獻“Chemosphere.1992,25(4):471-491”總結了化合物的毒性作用模式及其結構特征，將毒性作用模式分為四類，并依據化合物的結構提出了較詳細的分類規則。“Quantitative Structure-Activity Relationships.2001,19(6):581-598”將化合物分為基線毒性和過量毒性，并結合了化合物結構和一些理化性質提出了分類規則。“Chemical Research in Toxicology.2005,18(3):536-555”基于大型蚤急性毒性數據，采用結構預警對化合物進行分類，以區分基線毒性和過量毒性化合物，進而篩選優先測試的化合物。“Environmental Toxicology and Chemistry.1997,16(5):948-967”使用大量的毒性數據，從劑量-反應關系、聯合毒性反應、魚類急性毒性綜合癥(FATS)等方面研究魚的毒性作用模式，并將毒性作用模式分為八類。“Aquatic toxicology.2015,161:102-107”基于MOA提出了一個涵蓋6大類，31小類的分類規則。目前提出的幾種MOA分類方法各有優勢和不足，因此本研究將幾種MOA分類方法的優勢結合，從構建QSAR模型出發，發展了一個綜合的毒性作用模式分類方法，最終將化合物分為三類，分別為麻醉劑化合物，反應活性化合物，特殊反應活性化合物。