用定量结构-活性关系模型预测轮胎磨损颗粒衍生的化合物引起的Chlorella vulgaris的急性毒性
Jie-Ru Jiang1, Wen-Xi Cai1, Zhi-Feng Chen1
1Guangdong Key Laboratory of Environmental Catalysis and Health Risk Control, Guangdong-Hong Kong-Macao Joint Laboratory for Contaminants Exposure and Health, School of Environmental Science and Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China.
轮胎磨损颗粒 (TWPs) 对水生生物构成风险. 一种新的定量结构-活性关系 (q-RASAR) 模型准确地预测了TWP衍生化合物的毒性,将二胺确定为高风险物质.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 生态毒理学 生态毒理学
- 计算毒理学计算毒理学
背景情况:
- 轮胎磨损颗粒 (TWPs) 通过径流污染水生环境.
- 在TWPs中的添加剂可能对水生生物有毒,需要进行风险评估.
研究的目的:
- 开发和验证TWP衍生化合物对水生生物的毒性预测模型.
- 确定特定的TWP衍生化合物和与显著生态毒性相关的结构特征.
主要方法:
- 确定了21种TWP化合物在Chlorella vulgaris上的有效度 (MEC) 的中位数.
- 使用遗传算法和多重线性回归,构建了一个定量结构-活性关系 (QSAR) 模型,结合了112种化合物.
- 一个共识模型和一个定量跨读结构-活动关系 (q-RASAR) 模型被构建并严格验证.
主要成果:
- 开发的q-RASAR模型显示了强大的预测性能 (Q2loo = 0.7673,R2test = 0.8610,CCC_test = 0.9222).
- 该模型的应用领域涵盖了128种新兴TWP化合物的外部数据集的90.6%.
- 预测Diphenylamine是一种有毒化合物,可能与SpMax2_Bhm和LogBCF描述符有关.
结论:
- 经过验证的q-RASAR模型可靠地预测新兴TWP衍生化合物的毒性,解决关键数据缺口.
- 这些发现强调了TWP污染物在水生生态系统中带来的潜在生态风险.
- 该模型是优先考虑进一步对TWP添加剂的生态毒理学研究的宝贵工具.
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