分會

第三十四分會：環(huán)境化學(xué)

摘要

稠環(huán)和非稠環(huán)芳烴（Fused/non-fused polycyclic aromatic hydrocarbons, FNFPAHs）對生態(tài)系統(tǒng)和人體具有多種毒性作用，但由于資源有限，其毒性數(shù)據(jù)的獲取受到很大限制。在此，我們遵循歐盟REACH（Registration, Evaluation and Authorization of Chemicals）法規(guī)，以黑頭呆魚為模式生物，首次研究了FNFPAHs與它們對水生環(huán)境毒性之間的定量結(jié)構(gòu)-效應(yīng)關(guān)系（Quantitative structure-activity relationship, QSAR）。我們建立了一個單一的QSAR模型（Single model, SM1），包含五個簡單的、可解釋的2D分子描述符，符合經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（Organization for Economic Co-operation and Development, OECD）有關(guān)QSAR的驗證原則，并詳細分析了它們與毒性的機制關(guān)系。該模型具有良好的擬合度和穩(wěn)健性，比ECOSAR模型（MAEtest = 0.5614）具有更好的外部預(yù)測性能（MAEtest = 0.4219）。為了進一步提高其預(yù)測精度，我們將三個合格的單模型（SMs）用于構(gòu)建共識模型（Consensus models, CMs），最好的CM2（MAEtest = 0.3954）對測試化合物的預(yù)測精度明顯高于SM1，同時也優(yōu)于T.E.S.T.共識模型（MAEtest = 0.4233）。隨后，用SM1預(yù)測了農(nóng)藥特性數(shù)據(jù)庫（Pesticide Properties Data Base, PPDB）中252個真實外部FNFPAHs的毒性，預(yù)測結(jié)果顯示，94.84%的化合物在模型的應(yīng)用域（Applicability domain, AD）內(nèi)。我們還應(yīng)用CM2來預(yù)測上述252種FNFPAHs，并對毒性最強的前10位FNFPAHs農(nóng)藥進行了機理分析和解釋。綜上所述，所有開發(fā)的單QSAR和共識模型可作為預(yù)測未知FNFPAHs對黑頭呆魚的急性毒性的有效工具，同時對水生環(huán)境中FNFPAHs污染的風(fēng)險評估和監(jiān)管具有重要意義。

關(guān)鍵詞

FNFPAHs;急性毒性;QSAR;共識建模;水生毒性預(yù)測

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