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黄酮类化合物抗氧化活性和苯胺/酚类化合物毒性的构效关系研究

作　者: 蒋司同
导　师: 聂长明；林英武
学　校: 南华大学
专　业: 应用化学
关键词: 黄酮 抗氧化性 苯胺/苯酚 急性毒性 构效关系研究
分类号: O621.29
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


定量构效关系（Quantitative Structure-Activity Relationship, QSAR）是目前国际上一个比较活跃的属于前沿的研究领域。它是一种借助分子的理化性质参数或结构参数,以数学和统计学手段定量研究化合物相关性质的方法。这种方法广泛应用于药物、农药、化学毒剂等生物活性分子的合理设计,其中研究主要借助的参数为量子化学参数和拓扑参数。本文采用半经验分子轨道AM1方法和多元线性回归分析方法（MLR）,对黄酮类化合物的抗氧化活性、苯胺/酚类化合物的毒性,进行了量子化学计算和定量构效关系研究（QSAR）,本文分为三个部分,第一部分为32种结构相对简单的黄酮类化合物的抗氧化活性研究;第二部分为34种常见苯胺/酚类化合物的急性毒性研究;第三部分是42硝基苯类化合物对四膜虫毒性的研究,因为第二部分和第三部分所用方法相同,所以摘要中只对前二部分进行介绍,对上述三组化合物分别从平衡几何结构,前线轨道和电荷布局方面探讨它们的结构和生物活性之间的关系,建立了拟合和预测能力均较好的一系列QSAR模型,通过所建模型对其活性作用机理进行了一定的解释。本文研究结果如下:（1）黄酮类化合物:黄酮类药物具有广谱的药理活性和较低毒性,其中抗氧化活性非常重要。我们利用半经验分子轨道AM1方法对黄酮类药物进行了量化计算,通过计算得到羟基氧原子Mulliken电荷值,B环上6个C原子电荷之和QB等量化参数,结合疏水参数logP对黄酮类药物的抗氧化活性进行理论研究。结果表明:黄酮分子上羟基氧的MC（Mulliken Charge）值,QB的大小,羟基数目Nh及其在分子结构上的位置,C2-C3之间是否双键结构以及疏水参数logP对黄酮类药物的抗氧化活性都有重要影响。（2）苯胺/苯酚类化合物:本文研究了34种取代苯胺/苯酚类化合物,旨在对苯胺和苯酚对大型溞Daphnia magna Straus毒性,进行定量结构-活性关系（QSARs）研究并进行相关的预测。由多元线性回归分析（MLR）方法得到的几个主要的QSARs关系模型揭示,在苯胺和苯酚对大型溞毒性中，正辛醇/水分配系数(logKow)是一个决定性因素。而单纯的利用logKow进行模型建立并不能得到很好的结果,在logKow模型的基础上,通过引入其它极性和/或电性参数可以大大提前模型的稳定性和预测能力,本文中所引用的极性参数为价电子数（NVE）,电性参数有苯环碳原子Mulliken电荷之和（QA）、最低非占据轨道能量（ELUMO）和最高占据轨道能量（EHOMO）。总体而言,通过引入一至两个参数即可获得稳定满意的关系模型。此外,引入五个参数可获得最佳关系模型[pEC50 = 0.054 NVE + 0.394 logKow– 5.863 EHOMO + 7.730 ELUMO + 0.182 QA– 1.062, N = 34, R2 = 0.9328]。

全文目录


中文摘要  5-7
英文摘要  7-9
第1章 前言  9-16
  1.1 引言  9-10
  1.2 黄酮类化合物的研究概况  10-13
  1.3 苯胺/酚类化合物毒性的研究概况  13-15
  1.4 本文研究的目的和意义  15-16
第2章 理论基础和计算方法  16-24
  2.1 量子化学方法简介  16-19
  2.2 拓扑指数方法简介  19-22
  2.3 定量构效关系及常用方法简介  22-24
第3章 黄酮类化合物抗氧化活性的构效关系研究  24-33
  3.1 研究样本与计算方法  24-25
  3.2 参数的选取  25-26
  3.3 数据分析  26-27
  3.4 结果与讨论  27-31
  3.5 小结  31-33
第4章 苯胺/酚类化合物毒性的构效关系研究  33-43
  4.1 数据选择及计算方法  33-35
  4.2 结果与讨论  35-42
  4.3 小结  42-43
第5章 硝基苯类化合物毒性的构效关系研究  43-51
  5.1 文献及计算数据  43-44
  5.2 研究结果  44-50
  5.3 小结  50-51
第6章 结论  51-53
  6.1 主要研究结果  51-52
  6.2 不足之处及以后工作展望  52-53
参考文献  53-65
附录作者在攻读硕士期间成果目录  65-66
致谢  66

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 有机化学 > 有机化学一般性问题 > 有机化合物性质 > 其他性质
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