[發(fā)明專利]一種基于QSAR/QEcoSAR方法聯(lián)用預(yù)測有機磷阻燃劑對斑馬魚急性毒性的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810466921.5
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108733970A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊彥;劉帥帥
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于QSAR/QEcoSAR方法聯(lián)用預(yù)測有機磷阻燃劑對斑馬魚急性毒性的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，通過進行毒性試驗或者通過查閱毒性數(shù)據(jù)庫和相關(guān)文獻，獲得有機磷阻燃劑的水生急性毒性數(shù)據(jù)：半數(shù)致死劑量LD₅₀，半數(shù)致死濃度LC₅₀或半數(shù)最大效應(yīng)濃度EC₅₀；

步驟2，使用半經(jīng)驗方法，MM+(分子力學)方法產(chǎn)生初始結(jié)構(gòu)，可以使用HyperChemProfessional軟件7.0版(http://www.hyper.com/Products/tabid/354)優(yōu)化有機磷阻燃劑的結(jié)構(gòu)，獲得有機磷阻燃劑的分子描述符；

步驟3，將步驟1得到的毒性數(shù)據(jù)按其毒性大小抽取1/5作為驗證集數(shù)據(jù)，其余為訓(xùn)練集數(shù)據(jù)，訓(xùn)練集用來構(gòu)建預(yù)測模型，驗證集用來驗證模型的預(yù)測能力；

步驟4，以步驟2獲得的分子描述符為自變量，有機磷阻燃劑對斑馬魚的96h急性毒性數(shù)據(jù)的自然對數(shù)值logLC₅₀為因變量，建立QSAR模型，最后獲得如下回歸方程：

-logLC₅₀＝18.1008+0.422(χ+η)

步驟5，對模型進行驗證和表征分為兩步：①Q(mào)SAR模型擬合優(yōu)度和穩(wěn)健性評價；②對模型進行應(yīng)用域評價，性能評價，機理解釋

步驟6，對模型進行應(yīng)用，預(yù)測新型有機磷化合物對斑馬魚的急性毒性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于QSAR/QEcoSAR方法聯(lián)用預(yù)測有機磷阻燃劑對斑馬魚急性毒性的方法，其特征在于，所述步驟1中，搜集得到有機化合物的急性毒性值，如果一種化合物的急性毒性值有多個來源，則取其幾何平均值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于QSAR/QEcoSAR方法聯(lián)用預(yù)測有機磷阻燃劑對斑馬魚急性毒性的方法，其特征在于，所述步驟2中，構(gòu)建有機磷阻燃劑分子結(jié)構(gòu)描述符數(shù)據(jù)集，包括電負性(χ)、化學硬度(η)、化學力及親電性(ω)、相對分子質(zhì)量(MW)、最高占有軌道能(HOMO)、最低空軌道能(LUMO)共7種參數(shù)作為分子描述符；其中，電負性(χ)用公式(1)通過基線最小電負性原理計算，化學硬度(η)以公式(2)計算，化學力以公式(3)計算，親電性(ω)以公式(4)計算，各公式如下：

公式中，HOMO是有機污染物的最高占據(jù)軌道能，LUMO是有機污染物的最低未占據(jù)軌道能。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于QSAR/QEcoSAR方法聯(lián)用預(yù)測有機磷阻燃劑對斑馬魚急性毒性的方法，其特征在于，所述步驟3中，訓(xùn)練集數(shù)據(jù)包括50個，驗證集數(shù)據(jù)包括13個，訓(xùn)練集中的有機化合物用于構(gòu)建模型，驗證集中的有機化合物用于模型構(gòu)建后的外部驗證。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于QSAR/QEcoSAR方法聯(lián)用預(yù)測有機磷阻燃劑對斑馬魚急性毒性的方法，其特征在于，所述步驟4中，以50個訓(xùn)練集的分子描述符為自變量，有機磷阻燃劑對斑馬魚的96h急性毒性數(shù)據(jù)的自然對數(shù)值logLC₅₀為因變量，逐步回歸分析，得到模型的線性關(guān)系如下：

-logLC50＝18.1008+0.422(χ+η)