4,5,6-三取代嘧啶苯磺酰脲类化合物的生物活性、分子对接与3D-QSAR关系研究

用柔性分子对接方法(FlexX)将15个4,5,6-三取代嘧啶苯磺酰脲化合物以及3个不含5-位取代嘧啶苯磺酰脲化合物(分别为4,6-双取代嘧啶和4-取代嘧啶)和乙酰羟酸合成酶(AHAS)活性口袋进行了对接, 对接程序预测的抑制剂和酶之间的相互作用能与抑制活性之间有一定的相关性, 相关系数为0.660. 然后采用比较分子相似性指数分析(CoMSIA)对27个新型4,5,6-三取代嘧啶苯磺酰脲类化合物的除草活性进行三维定量构效关系(3D-QSAR)研究. 建立了三维定量构效关系CoMSIA模型, 立体场、静电场和氢键的贡献分别为47.3%, 32.8%, 19.9%. 交叉验证系数q2值为0.520. 根据CoMSIA模型的立体场、静电场、氢键给体场三维等值线图不仅直观地解释了结构与活性的关系, 并且与用FlexX预测的结合模式相一致, 证明了我们预测的结合模式是可靠的, 为进一步设计高活性的标题化合物提供较好的理论指导.     

硝基芳烃类含能材料撞击钝度的比较分子力场分析

基于比较分子力场分析(CoMFA)方法建立34种硝基芳烃类炸药分子的结构与撞击钝度(DH)的三维定量构效关系(3D-QSAR)。训练集中28个化合物用于建立预测模型,测试集6个化合物作为模型验证。已建立的CoMFA模型的交叉验证系数(Q~2)、非交叉验证系数(R~2)分别为0.432、0.923,说明所建模型具有较强的稳定性和良好的预测能力。该模型中立体场、静电场贡献率依次为37.9%、62.1%,表明影响撞击钝度DH的主要因素是取代基的电荷分布,其次是取代基的空间位阻。所建模型可用于指导该类化合物的设计。     

芳烃化合物结构参数与色谱保留值关系的探讨

在自制的十六烷基磷酸锡固定相、甲醇－水流动相的色谱体系中，建立了烷基取代苯、不同数目的甲基取代苯、稠环芳烃等溶质的色谱保留值与其分子结构参数（分子连接性指数、范德华体积）之间的回归方程，并用疏溶剂理论予以解释，同时探讨了结构参数与色谱热力学的关系。     

保留时间两点校正反相高效液相色谱法测定持久性有机污染物的正辛醇-水分配系数

采用改进的反相高效液相色谱法(RP-HPLC)测定了持久性有机污染物(POPs)包括多环芳烃(PAHs)、多氯二苯并二恶英(PCDDs)、多氯二苯并呋喃(PCDFs)和十溴二苯乙烷(DBDPE)等的正辛醇-水分配系数(logKow)。采用保留时间双点校正法(DP-RTC)校正因色谱柱老化等引起的保留时间漂移。以37种有可靠logKow实验值的苯系物、PAHs、PCDD/Fs类似物为模型化合物,建立了logKow和外推至纯水相的保留因子logkw的定量结构-色谱保留关系(QSRR)模型,回归方程为logKow=(1.18±0.02)logkw+(0.36±0.11),其相关系数(R2)为0.985,交叉验证相关系数(R2cv)为0.983,标准偏差(SD)为0.16。进而,用4个已有可靠logKow实验值的验证化合物(联苯、芴、PCDD 1和PCDF 114)对模型进行了外部验证,表明RP-HPLC测得的logKow值与摇瓶法/慢搅法结果有很好的一致性,尤其是对疏水性强的化合物。采用该模型测定了29种特别受关注的POPs的logKow值,这些化合物的logKow实验值均未见报道。所建立的DP-RTC-HPLC是测定强疏水性POPs的logKow值的一种值得推荐的方法。     

取代喹啉类化合物抗菌活性的3D-QSAR研究及分子设计

通过比较分子力场分析方法(Co MFA)研究取代喹啉类化合物对金黄色葡萄球菌抑菌活性(p M)的三维定量结构-活性相关(3D-QSAR)。12个化合物建立了预测模型,7个化合物作为验证集(含模板分子)。训练集的Co MFA模型显示立体场、静电场对生物活性贡献依次为49.8%、50.2%。该模型的交叉验证相关系数R2cv=0.650,非交叉验证相关系数R2=0.918,对测试集中的7个化合物的生物活性进行了预测,显示出较强的稳定性和良好的预测能力。通过分析Co MFA三维等势图发现,在取代喹啉类化合物抑菌机理中,R4取代基的强吸电性起主要作用,其次是其他取代基的疏水性作用。应用上述规律进行分子设计,获得了3个在理论上具有较高抑菌活性的新的取代喹啉衍生物,期待实验的验证。     

量子化学参数对氯代苯理化生物活（毒）性的研究

采用Chemoffice 8.0中的MOPAC-AM1算法对12个氯代苯分子和苯的9种量子化学参数进行计算,并将计算得到的结构参数作为描述符引入定量结构-活性相关(QSAR)研究,运用多元逐步回归法建立了氯代苯的5种理化生物活(毒) 性与量化参数的多元回归方程, 相关系数均大于0.98 , 其计算值与试验值较吻合; 同时对部分无实验数据的氯代苯进行预测.     

基于分子相互作用力场分析的多氯代二苯并二噁英定量结构-色谱保留关系

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噁英(PCDD)定量结构-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Kov偄ts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r2为0.998;交叉验证的相关系数q2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。     

广义相关指数用于持久性环境污染物的定量结构-色谱保留关系研究

基于分子拓扑图形特征和顶点连接方式,通过定义广义相关函数、性质相关参数以及距离关系函数等概念,将“面向用户”实际应用的观点及对目标问题“自适应性”的思想引入到分子结构表征当中,从而得到一种新型分子拓扑性质表征方法:广义相关指数(GC I)。使用该指数对115个多氯代二苯并呋喃、41个多氯代二苯并-p-二、62个多氯代萘和210个多氯联苯在DB-5气相色谱柱上的保留行为进行了定量结构-色谱保留关系研究,所得模型复相关系数Rcum以及交叉检验复相关系数Qcum均在0.98以上。结果表明GC I指数具有较强分子结构表达能力及对化合物各类性质的优良适应性。     

1，4-二取代苯紫外吸收光谱中的取代基效应

构建激发态取代基参数与1,4-二取代苯的紫外吸收波数之间的模型,成功地关联80个1,4-二取代苯的紫外吸收波数,其方程的相关系数为0．9805,标准偏差仅为672．27cm^-1．结果表明激发态取代基参数适用于1,4-二取代苯紫外吸收能量的研究．同时提供了研究芳香化合物的紫外吸收光谱的新方法,并有利于深入理解多取代共轭化合物的激发态物理化学性质中的取代基效应．     

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

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Kovats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^2为0．998；交叉验证的相关系数q^2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。     

香水百合香气成分的气相色谱保留指数三维定量构效关系研究

采用比较分子场分析（CoMFA）和比较分子相似性指数分析（CoMSIA）方法,研究了香水百合中38种香气成分分子结构与气相色谱保留指数值之间的定量构效关系。用外部测试集验证法和留一交叉验证法对模型的稳健性和预测能力进行了检验,并通过CoMSIA模型和CoMFA模型的分子场三维等势图研究了这些化合物分子中不同化学结构对保留指数值的影响。检验结果表明,所建立的CoMSIA模型和CoMFA模型都具有较好的稳健性和预测能力,且能够合理解释结构对保留指数值的影响,可应用于对香水百合香气成分的色谱保留指数值的预测。与CoMFA模型相比,CoMSIA模型的预测准确度更高,在香水百合香气成分的色谱定量构效关系研究中,显然有更好的应用前景。     

五味子素类抑制HIV活性的三维定量构效关系研究

建立了五味子活性成分木脂素类和联苯类化合物抑制HIV活性的三维定量构效 方程。采用联苯环原子和苯环质心两种叠合方式，并区分联苯化合物的不同构型， 共建立了四类CoMSIA模型，其中训练集中联苯类为S构型并叠合联苯环原子建立的 CoMSIA模型相关性最好，交叉验证相关系数q~2为0.71，非交叉验证相关系数r~2 = 0.99，标准偏差SE = 0.051, F = 1000.6。CoMSIA方法采用Gaussian函数计算 场能，并在CoMFA方法的立体和静电场基础上加入疏水场，PLS分析结果更为准确。 该模型三维等势图证实了某些结构和活性规律，如联苯基共面性越好，活性越高， 同时给出了苯环上取代基的体积、电性和疏水性要求，为该类化合物的结构改造提 供了依据。     

甲基烷烃结构与色谱保留指数相关性的拓扑指数法研究

计算了207个甲基烷烃的127个拓扑指数变量,把变量选择方法GAPLS方法引入到定量结构与气相色谱保留关系研究中,对127个拓扑指数变量进行选择,得到了含7个变量的化合物的定量结构与色谱保留指数关系(QSRR)模型,其复相关系数的平方为0.99998,标准偏差为2.88。交互验证的复相关系数为0.99997,交互验证的预测标准偏差为2.95,表明该模型具有良好的稳定性和可靠性。对获得的7个变量进行了合理的结构解释,表明甲基烷烃色谱保留指数完全能用拓扑指数来精确表征。