硝基苯的定量构效关系研究演示文稿ppt课件.ppt

硝基苯的定量构效关系研究1.1定量构效关系发展早在19世纪，就有人开始设法建立化合物的生物活性和结构的关系，到了20世纪初，人们普遍认为化合物的生物效应主要取决于它们的物理性质，如溶解度，表面张力，分配系数等。定量构效关系研究最初阶段多是基于化合物的二维结构信息，如今三维结构描述符得以描述并应用到定量构效关系研究之中，特别是最近三十年以来，随着计算机技术以及图形工作站的不断进步和迅速发展，定量构效关系研究提高到一个全新的水平，并且QSAR研究技术日益成熟，其应用范围也正在不断地迅速扩大，正成为理论化学、环境化学、生物化学、药物化学、天然产物化学、精细化学、波谱学以及计算机化学的一个前沿领域。定量结构—性质/活性相关研究具有重要的应用价值和意义。其应用范围从理论化学逐渐扩大到生物、医药、农药、环境化学、天然产物化学、元素化学以及环境毒理学等领域，并且通过建立大量相应的数学模型，不仅对理解已有的化合物以及尚未获取的化合物的结构与相应物质物理化学性质、生物活性以及环境行为之间的关系提供有益的帮助，而且能够对物质的性质和生物活性进行成功的预测、评价和筛选，克服黑箱模式的盲目实验造成的无谓浪费。1.2定量构效关系研究的应用2指数的构建2.3硝基苯分子结构参数Ln的构建其中Ln为基团特征参数，mi为取代基团的原子序数和，并且按照物质命名顺序进行编号依次为n=1~5，S1和S2则分别为取代基团沿不同的两条路径到硝基的路径长度。
在基团参数的基础上根据Rnadic指数原理定义一个反映除硝基外的其他五个基团相互作用的参数L6：3硝基苯的QSPR/QSAR研究3.2硝基苯QSPR模型的建立及分析P=-0.0303Am1-0.0145Am3-0.0039G+0.8534---------------------------------------------------------------------------------（4.1）
N=30R=0.8564SD=0.1194F=10.0897
P=-0.1048Am1-0.0670Am2-0.0082G+2.5463---------------------------------------------------------------------------------（4.2）
N=30R=0.9286SD=0.08584F=22.9709
P=-0.0692Am2-0.0204Am3-0.0063G+1.9232----------------------------------------------------------------------------------（4.3）
N=30R=0.9577SD=0.0666F=40.5706
P=-0.0351Am1-0.0696Am2-0.0163Am3-0.0072G+2.1895--------------------------------------------（4.4）
N=30R=0.9617SD=0.0665F=30.79933.3硝基苯QSAR模型的建立3.4硝基苯QSAR模型稳定性和预测能力的检验本文通过留一法（LOO）进行交互检验，它是根据以上方法的思想，将n个样本中的n-1个用作为训练样本，剩下的一个样本作为检验样本。第一次先将第一个样本留下作检验，用余下的n-1个样本建模或确定参数模型，用检验样本代入模型，可得第一个预测值，如此循环，最后可得n个预测值。采用LOO进行交互检验硝基苯的QSAR模型，其预测值见表4，预测结果如下:LOO建模预测：N=35Rcv=0.8989Rcv2=0.8080SD=0.3197F=138.91
从结果可知复相关系数R才与多元线性回归分析比较接近，而且根据留一法交互检验过程中每次回归的复相关系数可知，35个复相关系数与同方程（4.6）相比较大体相近，而且最大为.09618，最小仅为0.9189，通过分析大致服从正态分布，因此模型没有出现过拟合与拟合性能很差的现象，说明模型具有良好的稳健性能。硝基苯的活性实验值、计算值、预测值三维立体图如下所示：为了进一步考察所述模型的稳健性和预测能力，采用Jackknief随机抽样予以检验。所考察的模型样本数目属于大样本(>N30)，采用随机抽样扣除5个样本化合物(为表中带“*”的化合物)，用余下的30个样本进行建模，经多元线性回归得：
L=0.03968L1+0.0166L2+0.02207L3+0.01885L4+0.03285L5+1.1879L6-1.2285---------------（4.7）
N=30R=0.9413R2=0.8861SD=0.3045F=29.82其中复相关系数与同方程(4.6)相比较非常接近，说明模型(4