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。     

化合物色谱保留参数与其三维结构关系的研究

利用比较分子场分析(CoMFA)方法,建立了烷基取代苯、氯代苯、多环芳烃和二硝基取代芳烃等4类结构相近的化合物在甲醇／水体系中反相C18柱上的保留参数a,c值与其三维结构之间关系的定量模型。前3类化合物所得到的3个模型的交叉验证相关系数q2均大于0.5,其中针对烷基取代苯、氯代苯所建立的两个模型的非交叉验证相关系数r2大于0.995,表明模型具有较好的预测能力。该研究结果对进一步开展化合物液相色谱保留参数与其三维结构关系的研究提供了思路和方法。     

吡啶并嘧啶衍生物抗乳腺癌活性的CoMFA模型

基于比较分子力场分析(CoMFA)方法建立25种吡啶并嘧啶衍生物抗乳腺癌活性(pIC)的三维定量构效关系(3D-QSAR)。训练集中20个化合物用于建立预测模型,测试集6个化合物(含模板分子)作为模型验证。已建立的CoMFA模型的交叉验证系数(R_(cv)~2)、非交叉验证系数(R~2)分别为0.467、0.891,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、静电场对pIC的贡献率依次为40.8%、59.2%。基于此研究结果,设计了4个具有较高抗乳腺癌活性的新化合物,有待医学实验验证。     

取代嘧啶衍生物抗前列腺癌活性的3D-QSAR研究

运用比较分子力场分析(CoMFA)方法,建立18种取代嘧啶衍生物抗前列腺癌活性(pM)的三维定量构效关系。训练集中15个化合物用于建立预测模型,测试集13个化合物(含10号模板分子和新设计的9个分子)作为模型验证。建立的CoMFA模型的交叉验证系数(R_ev²)、非交叉验证系数(R²)分别为0.344、0.935,说明所建模型具有较强的鲁棒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71.6%、28.6%。影响取代嘧啶衍生物抗前列腺癌活性的主要因素是取代基的疏水作用和空间位阻,其次是取代基的库仑力、氢键及配位作用。基于此研究结果,设计了9个新化合物,其抗前列腺癌活性有待医学实验验证。     

分子印迹聚合物选择性降低烟气中稠环芳烃类物质

以芘(PYR)为模板,由热引发本体聚合合成了芘分子印迹聚合物(MIP),考察了印迹聚合物的选择性吸附性能,采用Scatchard模型分析了印迹聚合物的结合特性,用离线固相萃取实验考察了印迹聚合物对同类底物的吸附能力,并将芘分子印迹聚合物应用到卷烟滤嘴中,用GC/MS法考察了卷烟主流烟气中稠环芳烃类物质释放量的变化。结果表明,芘分子印迹聚合物具有选择性降低卷烟烟气中稠环芳烃类物质的功能,当MIP添加量为1.5 mg时,能将卷烟烟气中的苯并[a]芘(B[a]P)、苯并(a)蒽(B[a]A)和苣(CHR)的释放量分别降低31.08%、25.69%和27.33%。     

分子印迹聚合物选择性降低烟气中稠环芳烃类物质

以芘(PYR)为模板,由热引发本体聚合合成了芘分子印迹聚合物(MIP),考察了印迹聚合物的选择性吸附性能,采用Scatchard模型分析了印迹聚合物的结合特性,用离线固相萃取实验考察了印迹聚合物对同类底物的吸附能力,并将芘分子印迹聚合物应用到卷烟滤嘴中,用GC/MS法考察了卷烟主流烟气中稠环芳烃类物质释放量的变化。 结果表明,芘分子印迹聚合物具有选择性降低卷烟烟气中稠环芳烃类物质的功能,当MIP添加量为1.5 mg时,能将卷烟烟气中的苯并[a]芘(B[a]P)、苯并(a)蒽(B[a]A)和苣(CHR)的释放量分别降低31.08%、25.69%和27.33%。     

培氟沙星均三唑硫醚衍生物抗肝癌活性的CoMFA模型与分子设计

基于比较分子力场分析(CoMFA)方法建立24种培氟沙星均三唑硫醚衍生物抗肝癌活性(pM)的三维定量构效关系(3D-QSAR)。训练集中20个化合物用于建立预测模型,测试集10个化合物(含模板分子及新设计的5个分子)作为模型验证。已建立的3D-QSAR模型的交叉验证系数(R_cv²)、非交叉验证系数(R^₂)分别为0.705、0.940,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74.8%、25.2%,表明影响抗肝癌活性(pM)的主要因素是取代基的疏水性和空间契合,其次是库仑力、氢键及配位。基于三维等势图,设计了5个具有较高抗肝癌活性的分子,有待医学实验验证。     

硝基芳烃致突变性的二维/三维QSAR比较研究

硝基芳烃是一类来源复杂、种类繁多、应用广泛的有毒有机化学品, 具有很强的毒性. 大部分硝基芳烃具有潜在的致癌性, 因此对其致突变性的评价与预测一直受到广泛的关注. 文中分别应用基于分子轨道参数的传统结构-活性关系方法(QSAR)和比较分子场分析方法(CoMFA)研究了219种硝基芳烃的致突变性与分子结构之间的关系, 从机理解释和预测能力等方面对两种方法进行了比较, 在此基础上建立了具有显著预测能力的定量模型.     

抗小麦赤霉病类含氟农药的3D-QSAR研究

用CoMFA方法对一组含氟农药分子的抗小麦赤霉病活性进行了定量构效关系研究。发现影响药效的立体场与静电场的贡献分别为90.3%和9.7%,立体场的影响是占主导性的。该模型非交叉验证的相关系数(r^2)为0.991,F值是297.524,标准偏差(S)为0.015,表明模型具有较好的预测能力。根据该模型,设计并预测了几个新的化合物,其活性都在0.96以上。经过研究表明在预测结构的某些位置添加位阻较大的基团,活性提高比较明显。     

具有除草活性的大环内酯类衍生物的定量构效关系

研究了一系列结构新颖的具有除草活性的大环内酯衍生物的定量构效关系(QSAR). 构建的比较分子力场分析(CoMFA)、比较分子近似指数分析(CoMSIA)和全息定量构效关系(HQSAR)分子模型的交叉验证系数r2cv均大于0.5, 非交叉验证系数r2都超过0.8, 表明获取的QSAR模型具有可信的预测能力. 对CoMFA、CoMSIA模型的三维(3D)等势图分析, 发现除了立体场和静电场外, 疏水场和氢键受体场也是影响大环内酯类化合物除草活性的重要因素. 构建的HQSAR模型的原子贡献图提示的结构改造信息与三维QSAR的结果基本一致. 利用CoMFA、CoMSIA模型提供的信息,对目前已合成的活性最高化合物B1-3进行分子结构改造, 预测结果发现部分化合物可能具有更好的除草活性.     

苯并呋喃类N-肉豆蔻酰基转移酶抑制剂的三维定量构效关系研究

摘要采用比较分子力场分析法(CoMFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA), 系统地研究了40个苯并呋喃类N-肉豆蔻酰基转移酶(NMT)抑制剂的三维定量构效关系. 在CoMFA研究中, 考察了网格点步长对模型统计结果的影响. 在CoMSIA研究中, 研究了各种分子场组合、 网格点步长和衰减因子对模型统计结果的影响, 发现立体场、 静电场、 疏水场和氢键受体场的组合可得到最佳模型. 所建立的CoMFA和CoMSIA模型的交叉相关系数q2值分别为0.759和0.730, 均具有较强的预测能力. 利用CoMFA和CoMSIA模型的三维等值线图直观地解释了化合物的构效关系, 阐明了化合物结构中苯并呋喃环上各位置取代基对抑酶活性的影响, 为进一步结构优化提供了重要依据.     

含氟农药的比较分子场分析研究

用比较分子场分析(CoMFA)方法对112种含氟农药分子的生物活性及毒性同时进行了定量构效关系研究。用78个化合物作为训练集,以距离比较方法(DISCO)确认的药效团为叠合规则构建CoMFA模型,发现影响活性的立体场与静电场的贡献分别为60.4%和39.6%,影响毒性的立体场与静电场的贡献分别为59.2%和40.8%。药效模型与毒效模型在交叉验证时的相关系数平方(R^2)分别为0.652和0.611,非交叉验证的R^2分别为0.982和0.977,方差比F(8,69)值分别为463.6及362.9,活性和毒性的标准偏差-极差比s/△γ值分别为3.6%和2.9%,表明模型具有较好的自预测能力。对测试组34个化合物进行了活性和毒性的预测,活性与毒性预测的标准偏差-极差比s/△γ值分别为10.4%和6.4%。最后,还建立了一个由97个化合物构建的扩大的模型,各种统计量得到了进一步提高。并预计了一个活性较高且毒性很低的新化合物。     

类杯芳烃孔穴桥联双芘分子开关化合物

利用构型可变的分子开关类杯芳烃孔穴化合物(Cavitand)作为母体,合成了2种具有不同臂长的双芘Cavitand化合物.在室温及中性状态下,2种双芘Cavitand化合物均可检验出分子内激基复合物荧光,其中短臂双芘Cavitand化合物的荧光明显强于长臂Cavitand化合物.经三氟乙酸酸化后,2种双芘化合物的分子内激基复合物荧光消失;而继续使用碱中和至中性,则荧光恢复.这个荧光出现-消失-出现的过程验证了Cavitand母体化合物分子构型闭合-打开-闭合可有效调控分子激基复合物荧光开关过程.此外,通过高斯计算模拟了2种化合物的理论分子构型,发现长臂双芘化合物在Cavitand母体构型处于闭合状态时2个芘基团重叠部分较少是其分子内激基复合物荧光较弱的关键原因.     

新型三唑并噻二唑衍生物对PTP1B的抑制活性的比较分子力场分析研究

基于比较分子力场分析(CoMFA)方法建立21种新型三唑并噻二唑衍生物对PTP1B的抑制活性(pMP)的三维定量构效关系(3D-QSAR)。训练集中17个化合物用于建立预测模型,测试集5个化合物作为模型验证。已建立的CoMFA模型的交叉验证系数(Rcv2)、非交叉验证系数(R2)分别为0.432、0.975,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59.2%、40.8%,表明影响抑制活性(pMP)的主要因素是取代基的空间位阻及疏水性,其次是取代基的氢键及配位作用。基于此研究结果,设计了3个具有较高抑制活性的新化合物,有待医学实验验证。     

配位聚合物固相萃取/气相色谱-质谱联用法测定环境水样中的6种多环芳烃

制备了一种二维的[Zn(benzotriazole)2]n配位聚合物,并经过XRD、SEM及元素分析法的表征,将其用于富集萃取环境水样中的6种重质多环芳烃,该配合物对于含多苯环的化合物显示出较强的吸附力。实验中分别对填料用量、淋洗剂、洗脱剂的种类及用量、穿透体积等参数进行考察,并将其与同等上样量及加标量的C18固相萃取小柱进行对比,建立了水样中6种多环芳烃的气相色谱-质谱联用检测方法。结果表明,使用200mg[Zn(benzotriazole)2]n配合物作为固相萃取填料,以10%甲醇为淋洗剂,0.5mL丙酮和5mL二氯甲烷作为洗脱剂,在上样体积为200mL、流速为4mL/min的条件下,6种多环芳烃均具有较高的回收率。荧蒽(Flan)、苯并(b)荧蒽(BbF)、苯并(g,h,i)芘(BghiP)的质量浓度在20～1000μg/L范围内,苯并(k)荧蒽(BkF)、苯并(a)芘(BaP)、茚并(1,2,3-Cd)芘(InP)在10～500μg/L范围内与峰面积呈良好线性关系,相关系数为0.9968～0.9993。方法的检出限为0.45～10.7ng/L,加标回收率为77%～112%,相对标准偏差为3.8%～8.5%。结果表明,该方法具有成本低、灵敏度高等特点,能够满足实际水样中6种多环芳烃的测定要求。     

pH侬赖型脂肪酸辅助的分散液-液微萃取与高效液相色谱仪联用测定水样中3种多环芳烃

建立了pH依赖型脂肪酸辅助的分散液-液微萃取与高效液相色谱联用测定水中菲、芘、苊3种多环芳烃(PAHs)的新方法。对影响前处理方法的因素进行了考察,在55μL正庚酸、50μL 28%(质量分数)浓氨水、500μL 98%(质量分数)浓硫酸、离心时间3 min的萃取条件下,采用Diamonsil C_(18)柱(150 mm×4.6 mm,5μm)分离,乙腈-水等度洗脱的方式测定了自来水、井水和海水样品中的3种多环芳烃。结果显示,3种多环芳烃在20～500μg/L范围内具有良好的线性关系,相关系数不小于0.999 3,3种目标化合物的检出限为9.18～13.11μg/L。实际样品中3种多环芳烃在3个浓度水平的加标回收率为87.9%～110%,RSD均不大于3.0%。该方法将脂肪酸作为萃取剂,与HPLC联用实现了多环芳烃的富集与检测,为环境水样中多环芳烃的检测提供了新的前处理方法。方法简便、快速,实验过程仅需6 min即可实现水样中多环芳烃的定量测定。     

黄酮类化合物抑制MMP-9的定量结构-活性关系和结构修饰的理论研究

运用密度泛函理论(DFT)和线性回归分析等方法研究了黄酮类化合物抑制MMP-9的定量结构-活性关系(QSAR)和结构修饰. 研究发现, 黄酮类化合物抑制MMP-9的实验生物活性数据－lg EC₅₀值与计算获得的黄酮类化合物的最低空分子轨道能量及分子水合能之间均存在着良好的线性关系|留一法交叉验证结果表明, 所建立的两个相应的QSAR模型都具有良好的稳定性和预测能力. 进一步研究发现, 在黄酮类化合物分子的A环、B环和C环上的合适部位选用供电子能力较强、能降低分子水合能的取代基团对其进行结构修饰, 有利于提高修饰后的分子抑制MMP-9的生物活性. 根据对木犀草素(Luteolin)分子进行结构修饰的结果(共33种化合物), 我们提出了黄酮类化合物抑制MMP-9可能的作用机理, 并设计出8种经结构修饰后生物活性有显著提高的MMP-9抑制剂, 希望将来得到实验的证实.     

气相色谱/质谱法测定熏肉中的多环芳烃

建立了熏肉中多环芳烃的气相色谱/质谱(GC/MS)测定方法。样品经正己烷-丙酮(体积比为1∶1)超声波提取、氧化铝柱净化后,用GC/MS分离测定。优化了25种多环芳烃(PAHs)化合物的分离测定条件。结果 25种PAHs回收率范围为48.5%-106.5%;日内(n=7)相对标准偏差为3.75%-7.95%。方法具有灵敏度高、准确度好、能同时分离测定20余种多环芳烃化合物的优点,适合于熏肉中多环芳烃化合物的分析测定。     

超声波辅助/疏水性低共熔溶剂萃取-高效液相色谱法测定牛奶中的多环芳烃

本文以四丁基氯化铵和正辛醇制备的疏水性低共熔溶剂为绿色提取溶剂,结合高效液相色谱-荧光检测技术,构建了同时分析牛奶中芴、荧蒽、蒽、芘、■和苯并[a]芘6种多环芳烃类物质的新方法。系统地考察了各种萃取条件,包括萃取剂的种类、萃取时间、萃取温度、萃取剂用量以及盐的含量对牛奶中6种多环芳烃化合物提取效果的影响。结果表明,在优化的实验条件下,采用所制备的低共熔溶剂体系能较好地萃取上述6种多环芳烃化合物,三个水平的加标回收率为70.87%～100.45%,相对标准偏差为1.05%～8.95%,方法的检出限在0.03～0.3μg/kg之间。该方法快速、简便、环保,适用于牛奶中多环芳烃的测定。     

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。