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结构-活性关系对氯代多环芳烃性质的预测

上海大学学报（自然科学版） 2010年第5期16卷 536-540页

作者：马静吴明红徐刚王文华程金平上海大学环境与化学工程学院上海200444 上海交通大学环境科学与工程学院上海200240

氯代多环芳烃(chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons,Cl-PAHs)作为多环芳烃的氯代衍生物,具有类似二噁英的致癌、致突变毒性,并在环境中广泛存在.利用结构-活性关系及逸度模型对该新型有机污染物进行性质及环境归趋的预测.结... 详细信息

氯代多环芳烃(chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons,Cl-PAHs)作为多环芳烃的氯代衍生物,具有类似二噁英的致癌、致突变毒性,并在环境中广泛存在.利用结构-活性关系及逸度模型对该新型有机污染物进行性质及环境归趋的预测.结果表明,随着氯原子取代数的增加,Cl-PAHs的毒性会有所增强,且在环境中更趋向富集于土壤和底泥中,具有与二噁英类似的环境行为.

关键词：结构-活性关系逸度模型氯代多环芳烃环境归趋

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三维定量结构－活性关系研究的近况

化学进展 1996年第1期8卷 79-85页

作者：孙红梅谢前周家驹许志宏中国科学院化工冶金所计算机化学开放实验室

本文介绍并综述了以ＣｏＭＦＡ、ＡＰＥＸ－３Ｄ、Ｌｕｄｉ和Ｌｅａｐｆｒｏｇ为代表的三维定量结构－活性关系研究方法的近况。作为药物分子设计的新方法，它们在新药设计和先导化合物的产生中起着越来越重要的作用。

关键词：结构-活性关系 CoMFA APEX-3D 三维药物设计

抗氧化剂清除自由基的作用机理及结构—活性关系研究

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抗氧化剂清除自由基的作用机理及结构—活性关系研究

作者：郭维玲山东师范大学

学位级别：硕士

鉴于清除自由基的重要性,寻找高效、低毒、价廉的抗氧化剂已成为生物、化学、医学等研究领域的重要课题。目前丰富和拓展抗氧化剂种类的途径主要有两种,一种是对原有的抗氧化剂进行结构修饰以提高活性,另一种途径就是找寻和研究安全、... 详细信息

鉴于清除自由基的重要性,寻找高效、低毒、价廉的抗氧化剂已成为生物、化学、医学等研究领域的重要课题。目前丰富和拓展抗氧化剂种类的途径主要有两种,一种是对原有的抗氧化剂进行结构修饰以提高活性,另一种途径就是找寻和研究安全、无毒、高效的天然植物抗氧化剂。因此,合理设计并深入研究人工合成及天然抗氧化剂清除自由基的机理,以及在此机理基础上总结抗氧化剂的构效关系,能深化对抗氧化剂的认识,加速抗氧化剂的筛选。本文合理设计了一类新型抗氧化剂,用量子化学的密度泛函理论方法研究了合成及一些天然抗氧化剂清除自由基的反应机理,总结了抗氧化剂的结构-活性关系,为寻找设计新颖高效的抗氧化剂,丰富抗氧化剂的种类提供了理论依据。本文的主要研究内容为: 1) 4,5-二羟基异喹啉及其衍生物的抗氧化性能研究设计了一类新型抗氧化剂4,5-二羟基异喹啉(DHIQ)和它的一系列衍生物DHIQs,并用密度泛函理论(DFT)研究了它们的结构-活性关系(SAR)。研究表明,DHIQs在清除过氧自由基ROO·时和对应的酚1,8-萘二醇及其衍生物DIOLs有相似的反应活性,却比后者有更高的气态稳定性。因此,DHIQs是一类优良的抗氧化剂,可以认为DHIQ是一个好的抗氧化剂先导结构。 2)1,8-萘二醇和4,5-二羟基异喹啉清除·OOCH3反应的过渡态机理研究。用B3LYP/6-311+G(d,p)方法研究了1,8-萘二醇和4,5-二羟基异喹啉清除·OOCH3反应的过渡态及反应机理。通过分析两个抽氢反应过程中各自形成的反应复合物及过渡态的结构和能量,再一次证实了1,8-萘二醇比4,5-二羟基异喹啉清除·OOCH3的活性高;对各反应物种中O、O、H三种原子上的自旋密度分布和O、H、O、O–H、O–H上的电子密度分布进行分析,表明两个反应的反应机理都是直接氢传递(HAT)过程。 3)迷迭香中几种抗氧化剂的结构-活性关系研究。对迷迭香中的四种化合物carnosic acid (CSA)、carnosol(CS)、12-methoxyl-trans-carnosic acid(12-MO-Trans-CSA)和12-methoxyl-cis-carnosic acid(12-MO-Cis-CSA)进行了构效关系研究。分析它们的几何结构、电子的自旋密度分布、O-H键的解离焓(bond dissociation enthalpy,简称BDE)表明,它们都是活泼的抗氧化剂;CSA比α-tocopherol(α-TOH)和CS的活性高、CS和α-TOH的活性相当;CSA比CS的活性高,12-MO-Trans-CSA和12-MO-Cis-CSA比苯酚的活性高,研究表明CSA,12-MO-Trans-CSA和12-MO-Cis-CSA的活性较高是由于分子内氢键形成的七元环所致。

关键词：抗氧化剂自由基抽氢反应 O-H键的解离焓(BDE) 电离势(IP) 结构-活性关系

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β-单环内酰胺结构与活性关系的理论研究

四川师范大学学报（自然科学版） 1998年第6期21卷 648-650页

作者：李来才毛双李恒光四川师范大学化学系

对４种β－单环内酰胺进行了理论研究，运用量子化学ＲＨＦ／ＰＭ３法对４种β－单环内酰胺进行了结构优化和振动分析，根据计算所得的结果，分析了不同化合物的总能量、生成热、电子能量与活性及它们之间的关系，讨论了β－单环内酰胺... 详细信息

对４种β－单环内酰胺进行了理论研究，运用量子化学ＲＨＦ／ＰＭ３法对４种β－单环内酰胺进行了结构优化和振动分析，根据计算所得的结果，分析了不同化合物的总能量、生成热、电子能量与活性及它们之间的关系，讨论了β－单环内酰胺的活性在分子化学键上的表征．

关键词： β-单环内酰胺药理结构-活性关系青霉素

发展长连接臂二氨基二酸用于多肽模拟物的结构—活性关系研究

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发展长连接臂二氨基二酸用于多肽模拟物的结构—活性关系研究

作者：孙帅帅合肥工业大学

学位级别：硕士

富含二硫键的多肽是生物体内一类重要的活性分子,因其参与调控许多生命运动过程和具有更高的靶向选择性而成为疾病治疗的药用靶标,例如胰岛素、利那洛肽已被FDA批准用于治疗糖尿病和改善腹痛症状。其中二硫键对于维持多肽结构刚性和调... 详细信息

富含二硫键的多肽是生物体内一类重要的活性分子,因其参与调控许多生命运动过程和具有更高的靶向选择性而成为疾病治疗的药用靶标,例如胰岛素、利那洛肽已被FDA批准用于治疗糖尿病和改善腹痛症状。其中二硫键对于维持多肽结构刚性和调控生物活性具有重要作用。然而,天然的二硫键会被生物体内一些还原性条件破坏,例如二硫键异构酶等使得多肽的结构发生变化,进而影响生物活性。所以发展不同的方法对天然二硫键进行替换具有重要意义。前人发展出一种将两个氨基酸片段连接作为一个结构单元在多肽中替代天然二硫键的方法,称之为二氨基二酸策略。该方法已在多种不同多肽二硫键的替换中证明了具有广阔的应用前景。但是在二硫键替换的过程中,不同结构的二氨基二酸引起的扭转应力不同,导致结构与天然多肽存在差异,进而对多肽的活性产生诸多不利影响。本论文针对该问题开展了两方面的研究工作。一方面发展了基于简便、高效合成高半胱氨酸前体用以实现链延长二氨基二酸制备的新方法,并通过催产素模拟物的合成证实了其在二硫键替换中的实用性;另一方面构建了一个具有灵活链长及链结构的二氨基二酸Toolboxes,并将其成功应用于抗菌肽TPI中两对二硫键的替换,为二氨基二酸替换引起的构象变化与多肽活性之间的研究提供了有效的工具。综上所述,本论文围绕不同链长及链结构的二氨基二酸开展了一系列的研究工作,为天然多肽改造提供了有利的工具,为药用环肽的制备及其结构活性的研究奠定了基础。

关键词：多肽二硫键二氨基二酸多肽模拟物结构-活性关系

抗氧化剂清除自由基的机理与结构—活性关系的理论研究

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抗氧化剂清除自由基的机理与结构—活性关系的理论研究

作者：王兰芬山东师范大学

学位级别：硕士

鉴于自由基的重要性，寻找高效、低毒、廉价的抗氧化剂已成为生物，化学，医学等研究领域的重大课题之一。考虑到理论研究抗氧化剂的可行性，本文用量子化学计算方法研究了氧化剂清除自由基的机理，总结了抗氧化剂的结构-活性关系，为... 详细信息

鉴于自由基的重要性，寻找高效、低毒、廉价的抗氧化剂已成为生物，化学，医学等研究领域的重大课题之一。考虑到理论研究抗氧化剂的可行性，本文用量子化学计算方法研究了氧化剂清除自由基的机理，总结了抗氧化剂的结构-活性关系，为寻找、设计新型的抗氧化剂，加速抗氧化剂的筛选，丰富抗氧化剂种类提供了理论依据。本文通过密度泛函（DFT）理论方法取得以下成果： 1) 传统抗氧化剂的结构-活性关系研究了黄酮衍生物异黄酮和4-硫代黄酮。计算结果证实genistein清除过氧自由基的结构活性中心的确是B环，这和实验结果是一致的。对提高4-硫代黄酮的A-环的活性，5-OH起到了关键作用。计算的O-H键解离焓（BDEs）合理地解释了4-硫代黄酮清除DPPH自由基的活性差异。 2) 吲哚羟基胺及氮氧自由基的结构-活性关系吲哚羟基胺（IHs）防止脂氧化的作用和α-生育酚（α-T）相当。它的O-HBDEs揭示羟基胺是其拥有高的抗氧化活性的关键结构因素，取代基的影响很小。吲哚氮氧自由基偶合自由基反应的吉布斯自由能变（△G）等物理化学参数揭示了氮氧自由基的自由基偶合反应的活性位点取决于被偶合的自由基的特性，其活性差异源于取代基的电子特性。为了解释氮氧自由基的脂氧化活性，计算了模型亚油酸的C-H BDEs和羟基胺的O-H BDEs。结果表明羟基胺的O-H BDEs越高，促氧化能力越强，而O-H BDEs的差异可用氮氧自由基取代基的电子特性解释。 3) 杂环化合物C-H键的抗氧化活性研究本文所研究的杂环化合物的C-H键有着很好的抗氧化活性。Edaravone清除自由基的机理是一步给氢反应，活性中心是2-pyrazolin-5-one，活性位点是4位的C-H键，取代基的影响非常小。1，4-二氢吡啶是极好的抗氧化剂先导化合物，启发我们理论设计了更具有应用前景的抗氧化剂2，6-二乙酯基-1，4-二氢吡啶。

关键词：自由基抗氧化剂抽氢反应 XH解离焙（BDE）电离势（IP）结构-活性关系

计算机辅助环氧合酶抑制剂的结构-活性关系研究

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计算机辅助环氧合酶抑制剂的结构-活性关系研究

作者：席尧北京化工大学

学位级别：硕士

环氧合酶(COX)是花生四烯酸(AA)抗炎网络体系中的一个关键性的限速酶,它能氧化花生四烯酸生成前列腺素H2(PGH2),从而引起发热、疼痛等一系列炎症反应。COX有两种主要的亚型——COX-1和COX-2,这两种亚型也是传统的非甾体抗炎药(NSAIDs)... 详细信息

环氧合酶(COX)是花生四烯酸(AA)抗炎网络体系中的一个关键性的限速酶,它能氧化花生四烯酸生成前列腺素H2(PGH2),从而引起发热、疼痛等一系列炎症反应。COX有两种主要的亚型——COX-1和COX-2,这两种亚型也是传统的非甾体抗炎药(NSAIDs)的靶点。本论文旨在建立较为全面的包含COX抑制剂的结构、活性及选择性信息的数据库的基础上,系统地从计算机辅助构效关系模型的角度探究COX-1抑制剂和选择性COX抑制剂的结构-活性关系。论文主要研究了以下方面的内容:(1)环氧合酶1(COX-1)抑制剂的高低活性定性分类研究及骨架分类研究。以IC50值为10 μM作为阈值将收集到的1530个COX-1小分子抑制剂划分成高活性和低活性两类,采用随机方法和自组织神经网络(SOM)的合理分集方法两种方法将COX-1抑制剂划分为两组训练集和测试集,以表示物理化学性质的描述符(CORINA描述符)和表示结构片段性质的分子指纹描述符(MACCS指纹描述符)两种描述符作为输入,采用支持向量机(SVM)、决策树(DT)和随机森林(RF)三种机器学习算法共建立了 12个COX-1小分子抑制剂的高低活性定性分类模型。最好的模型对于测试集的马修斯相关系数(MCC)达到了 0.93。为了进一步分析COX-1抑制剂的结构与高低活性之间的关系,我们结合源文献,将1530个COX-1小分子抑制剂按照结构特征划分为了 9个子集,并总结出了不同子集的结构特征。(2)环氧合酶1(COX-1)抑制剂的活性定量预测研究。以181个采用相同酶免疫测定的COX-1小分子抑制剂的结构和活性值(IC50)为基础,将它们三次随机划分为不同的训练集和测试集,并筛选出9个CORINA描述符作为输入。采用多元线性回归(MLR)算法和支持向量机(SVM)算法这两种方法建立了 6个定量预测模型。这些回归模型能够根据化合物的结构定量地预测出化合物对COX-1抑制的具体活性值。最优模型对训练集和测试集的预测相关系数R分别达到了 0.91和0.86,均方误差MSE为0.18和0.21。(3)选择性环氧合酶(COX)抑制剂的构效关系研究。首先建立了包含686个选择性环氧合酶抑制剂数据库,根据它们对COX-1和COX-2的抑制比将其划分为选择性COX-1抑制剂和选择性COX-2抑制剂两类,接着采用随机方法和SOM分集方法两种方法将这686个选择性COX抑制剂划分为训练集和测试集,分别以选择性COX抑制剂的CORINA描述符、MACCS指纹描述符以及ECFP指纹描述符作为输入,采用支持向量机(SVM)、决策树(DT)和随机森林(RF)三种机器学习算法共建立了 18个COX抑制剂的选择性分类模型。这些模型对训练集和测试集的预测正确率均大于94%,MCC都大于0.66,证明其具有统计学意义。本论文从计算模型的角度研究了 COX-1抑制剂和选择性COX抑制剂的结构-活性关系,建立了一系列可信的机器学习模型,分析了模型结果和分子及指纹描述符,得出了一定的结论。这些模型及结论为新型抗炎药物的设计研发提供了一些参考意见。

关键词：结构-活性关系环氧合酶抑制剂选择性环氧合酶抑制剂机器学习支持向量机

抗疟先导物MMV007978对拟南芥的结构-活性关系

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世界农药 2018年第4期40卷 38-42页

作者：宣静上海市农药研究所上海200032

杂草与栽培植物竞争资源,大大地降低了作物的生产率,持续威胁着农业生产。现代农业主要以除草剂防治杂草,显著增加作物产量。然而杂草对除草剂产生抗性,在许多情况下对多种作用机制的除草剂发展了抗性,使得杂草的防除成为重大挑战,特别... 详细信息

杂草与栽培植物竞争资源,大大地降低了作物的生产率,持续威胁着农业生产。现代农业主要以除草剂防治杂草,显著增加作物产量。然而杂草对除草剂产生抗性,在许多情况下对多种作用机制的除草剂发展了抗性,使得杂草的防除成为重大挑战,特别是在几十年来没有新作用机制除草剂上市的情况下。在1957-2016年共有479个抗性杂草案例被报道,同时对2种或2种以上除草剂产生抗性的杂草数量极大的增加(***)。据估全球70亿人口每年仍在不断增加,预期在2050年达到92亿,需求的食物将增加70%。气候的变化对全球的影响和不断增长的人口对可耕地竞争将都会对粮食生产造成挑战。与疟疾有关的寄生性疟原虫和植物有共同的进化关系。它们过去进化特点为疟原虫和其他顶复合器门寄生虫体内保留了退化的、类植物非光合质体的质体样细胞器,定名为apicoplast。有趣的是,植物和疟原虫间的这种关系进一步得到了可作为抗疟疾化合物的商业化除草剂的强调,这表明这两个生物具有相似的生物靶标。最近,笔者研究表明许多抗疟疾药以模式植物拟南芥为防治对象试验时为有效除草活性化合物。

关键词：结构-活性关系拟南芥除草活性化合物抗性杂草栽培植物抗疟作物产量进化关系

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硝基多环芳烃定量结构─活性关系研究进展

洛阳大学学报 1996年第4期11卷 30-32,37页

作者：张少文张伟亚洛阳大学武汉大学化学系

利用近年来较活跃的定量结构─活性关系，通过对硝基取代多环芳烃定量结构─活性关系研究的总结，阐述了硝基取代后的多环芳烃对生物体毒性的影响以及毒性变化的结构原因，为开展这方面的研究提供了有益的参考．

关键词：结构-活性关系多环芳烃硝基多环芳烃 PAH