分会

第三十四分会：环境化学

摘要

稠环和非稠环芳烃（Fused/non-fused polycyclic aromatic hydrocarbons, FNFPAHs）对生态系统和人体具有多种毒性作用，但由于资源有限，其毒性数据的获取受到很大限制。在此，我们遵循欧盟REACH（Registration, Evaluation and Authorization of Chemicals）法规，以黑头呆鱼为模式生物，首次研究了FNFPAHs与它们对水生环境毒性之间的定量结构-效应关系（Quantitative structure-activity relationship, QSAR）。我们建立了一个单一的QSAR模型（Single model, SM1），包含五个简单的、可解释的2D分子描述符，符合经济合作与发展组织（Organization for Economic Co-operation and Development, OECD）有关QSAR的验证原则，并详细分析了它们与毒性的机制关系。该模型具有良好的拟合度和稳健性，比ECOSAR模型（MAEtest = 0.5614）具有更好的外部预测性能（MAEtest = 0.4219）。为了进一步提高其预测精度，我们将三个合格的单模型（SMs）用于构建共识模型（Consensus models, CMs），最好的CM2（MAEtest = 0.3954）对测试化合物的预测精度明显高于SM1，同时也优于T.E.S.T.共识模型（MAEtest = 0.4233）。随后，用SM1预测了农药特性数据库（Pesticide Properties Data Base, PPDB）中252个真实外部FNFPAHs的毒性，预测结果显示，94.84%的化合物在模型的应用域（Applicability domain, AD）内。我们还应用CM2来预测上述252种FNFPAHs，并对毒性最强的前10位FNFPAHs农药进行了机理分析和解释。综上所述，所有开发的单QSAR和共识模型可作为预测未知FNFPAHs对黑头呆鱼的急性毒性的有效工具，同时对水生环境中FNFPAHs污染的风险评估和监管具有重要意义。

关键词

FNFPAHs;急性毒性;QSAR;共识建模;水生毒性预测

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