Models of Quantitative Structure – Activity Relationship of Nonspecific Chronic Toxicity of Organic Compounds for Fishes

Abstract

Работа посвящена QSAR-моделированию хронической токсичности органических соединений по отношению к рыбам. Для исследования использовали данные по хронической токсичности (NOEC) 29 соединений по отношению к тупоголовому гольяну (Pimephales promelas), а также величины острой токсичности (LC 50 ) для гуппи (Poecilia reticulate), тупоголового гольяна (Pimephales promelas), радужной форели (Oncorhynchus mykiss) и для дафнии магна (Daphnia magna), которые были заимствованы из собственных работ и литературных данных. Структуру химических соединений описывали с помощью дескрипторов, которые рассчитывали с использованием компьютерных программ HYBOT, SLIPPER и DRAGON. Статистическое моделирование проводили на основе линейного регрессионного анализа. В результате были созданы три регрессионные модели хронической токсичности органических соединений неспецифического типа действия по отношению к тупоголовому гольяну (Pimephales promelas) с использованием: 1) экспериментальных и рассчитанных значений коэффициента распределения соединений в системе октанол -вода; 2) экспериментальных значений острой токсичности для гуппи, тупоголового гольяна, радужной форели и дафнии магна 3) физико-химических дескрипторов. Установлено, что QSAR-модель на основе физикохимических дескрипторов обладает ясным физическим смыслом и обеспечивает возможность описания хронической токсичности как баланс двух типов межмолекулярных взаимодействий: ван-дер-ваальсовых и водородных связей. Для количественного описания ван-дер-ваальсовых сил использовали молекулярную поляризуемость. Способность органических соединений к образованию Н-связей оценивали с помощью Н-акцепторных дескрипторов. Сконструированные статистические модели могут быть использованы для предварительной оценки хронической токсичности органических соединений неспецифического типа действия по отношению к тупоголовому гольяну (Pimephales promelas).