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《河海大学》 2007年
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卤代芳烃对斜生栅列藻的毒性及其QSAR研究

郭小玲  
【摘要】: 卤代芳烃作为有机工业中的重要物质,被广泛地用作染料、杀虫剂等。这些化合物在生产、使用过程中不可避免地残留于环境中,对环境特别是水环境造成了严重污染,影响了生物生长和人体健康。 本文以斜生栅列藻为受试生物,分别以藻细胞数和光合放氧量作为测试指标,测定了21种卤代芳烃的48h急性毒性和8d慢性毒性,根据浓度—效应曲线得到了相应半数抑制浓度的负对数值。21个受试化合物的急性毒性值-lgEC_(50(48h))在2.61(苯胺)~4.57(甲萘酚)内,慢性毒性值-lgEC_(50(8d))在2.75(苯胺)~4.76(甲萘酚)内。实验结果表明:卤代芳烃对斜生栅列藻的毒性与苯环上取代基的种类、数目和位置有关。 从Biobyte软件查得21个化合物的辛醇/水分配系数(lgP),采用Chem Office2004软件计算了各化合物的电性参数和空间参数,根据定义计算了其多阶价分子连接性指数。 以实验数据和计算的结构参数为基础,应用SPSS10.0 for windows软件,采用辛醇/水分配系数法、量子化学法、分子连接性指数法和基团贡献法对21个化合物的急、慢性毒性数据进行了定量结构—活性关系(QSAR)研究,得到了相应的预测模型,所得模型对卤代芳烃对斜生栅列藻的毒性有很好的预测能力。 利用分子轨道能隙(△E)与lgP描述卤代芳烃的急、慢性毒性,得到急性毒性预测模型(R~2=0.880)及慢性毒性预测模型(R~2=0.892)。结果表明:疏水性和电性参数是影响所研究化合物毒性的主要因素。 对所研究化合物的毒性数据与其价分子连接性指数进行分析,得到了相关性很好的急性毒性预测模型(R~2=0.938)及慢性毒性预测模型(R~2=0.958)。说明:化合物的毒性主要与分子体积及取代基的种类、长度、空间构型等有关。 用基团贡献法成功地建立了卤代芳烃对斜生栅列藻的急、慢性毒性预测模型,得出各基团的毒性贡献顺序是:[C_6H_m]>[NO_2]>[Br][Cl][CH_3]>[OH]>[NH_n]。
【学位授予单位】:

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