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筛查全/多氟烷基化合物(PFASs)生物活性的卷积神经网络模型 被引量:2
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作者 张涛 朱明华 +2 位作者 傅志强 陈景文 肖子君 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期11-21,共11页
全/多氟烷基化合物(PFASs)是一类备受关注的化学品,已在多种环境介质中检出。然而,目前PFASs的生物活性数据缺乏,限制了其危害性评价和管理,有必要构建PFASs生物活性的高通量筛查模型。本研究基于卷积神经网络(CNN)算法,采用分子灰度图... 全/多氟烷基化合物(PFASs)是一类备受关注的化学品,已在多种环境介质中检出。然而,目前PFASs的生物活性数据缺乏,限制了其危害性评价和管理,有必要构建PFASs生物活性的高通量筛查模型。本研究基于卷积神经网络(CNN)算法,采用分子灰度图像作为输入,构建了PFASs的23种活性终点的筛查模型(简称Image-CNN模型)。与使用分子指纹和分子描述符作为输入,采用随机森林和支持向量分类器算法构建的基准测试模型相比,Image-CNN模型预测效果更好,平均的受试者工作特征曲线下面积达0.96。与此前模型相比,模型性能更优。基于分子指纹相似性,表征了模型的应用域。筛查了已知最大的PFASs名录,其中3种PFASs在所有建模的活性终点中都被预测为有活性。 展开更多
关键词 全/多氟烷基化合物 生物活性 分子灰度图像 卷积神经网络
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珠江广州段水体中全/多氟烷基化合物的空间和季节分布特征
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作者 张晓蕾 李慧珍 游静 《分析测试学报》 CAS 2024年第8期1204-1211,共8页
全/多氟烷基化合物(PFASs)普遍存在于各环境介质中,因具有生物累积性、持久性和潜在毒性,已成为全球最受关注的新污染物之一。城市河流污染来源复杂,受周边功能区和季节影响大,PFASs等新污染物的河流污染特征仍需进一步研究。该文选择... 全/多氟烷基化合物(PFASs)普遍存在于各环境介质中,因具有生物累积性、持久性和潜在毒性,已成为全球最受关注的新污染物之一。城市河流污染来源复杂,受周边功能区和季节影响大,PFASs等新污染物的河流污染特征仍需进一步研究。该文选择珠江广州段为研究区域,在2020年7月采集40个水样,探讨水相样品中16种PFASs的空间分布和季节差异特征。珠江广州段水体中PFASs的总浓度为(77.7±38.3) ng/L(17.9~164 ng/L),干流中PFASs的浓度普遍高于支流,且浓度从城市附近的中上游到接近河口的下游大幅降低。雨季水体中PFASs的浓度较旱季显著降低,其组成也有一定变化,全氟辛酸(PFOA)在旱季和雨季中均占比最大,但雨季中全氟丁烷磺酸(PFBS)、全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟己酸(PFHxA)占比增加,PFOA和全氟丁酸(PFBA)占比减少,短链PFASs占比略有上升,70%的采样点短链PFASs在雨季的占比高于旱季。该研究为评估环境水体中PFASs污染提供了基础数据。 展开更多
关键词 珠江 水环境 全/多氟烷基化合物 分布特征 赋存 高效液相色谱-串联质谱
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基于SMD模型预测全/多氟烷基化合物的正辛醇-水分配系数
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作者 江波 陈景文 +1 位作者 肖子君 苏利浩 《环境化学》 CAS 2024年第4期1107-1117,共11页
全/多氟烷基化合物(PFASs)是备受关注的新污染物.正辛醇-水分配系数(K_(OW))是评价化学品在环境中分配、迁移和归趋的重要参数,但大多数PFASs缺少K_(OW)的实测值.发展可靠的K_(OW)预测方法,对填补PFASs的K_(OW)数据缺失具有重要意义.本... 全/多氟烷基化合物(PFASs)是备受关注的新污染物.正辛醇-水分配系数(K_(OW))是评价化学品在环境中分配、迁移和归趋的重要参数,但大多数PFASs缺少K_(OW)的实测值.发展可靠的K_(OW)预测方法,对填补PFASs的K_(OW)数据缺失具有重要意义.本研究通过基于溶质电子密度的溶剂化模型(SMD)描述溶剂化效应,以19种PFASs的lgK_(OW)实测值为参照,从哈特里-福克自洽场和密度泛函理论与不同基组的组合中,筛选适于预测PFASs的lgK_(OW)方法.比较lgK_(OW)实测值与不同方法所得预测值之间的相关系数(r)和均方根误差(RMSE),发现当用B3LYP泛函结合6-31+G(d,p)基组优化几何结构,B3LYP泛函结合MIDI!6D基组计算能量时,预测效果最好(r=0.980,P<0.001,RMSE=0.273).发现溶剂形成空穴、溶质-溶剂色散作用和溶剂局部结构变化,为PFASs的K_(OW)值的主要影响因素.本研究为预测PFASs的K_(OW)提供了一种可行的方法. 展开更多
关键词 全/多氟烷基化合物 正辛醇-水分配系数 哈特里-福克自洽场 密度泛函理论 基于溶质电子密度的溶剂化模型
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分子动力学模拟揭示PFAS诱导PPARα激活的分子机制
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作者 陈欢 何家乐 +2 位作者 肖子君 苏利浩 陈景文 《生态毒理学报》 CAS 2024年第3期1-8,共8页
全/多氟烷基化合物(PFAS)可通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)诱导肝毒性,然而PFAS与PPARα相互作用的分子机制尚不清晰。本研究基于高斯加速分子动力学(GaMD)和分子力学-广义波恩表面积法(MM-GBSA),计算了7种传统和新型PFA... 全/多氟烷基化合物(PFAS)可通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)诱导肝毒性,然而PFAS与PPARα相互作用的分子机制尚不清晰。本研究基于高斯加速分子动力学(GaMD)和分子力学-广义波恩表面积法(MM-GBSA),计算了7种传统和新型PFAS与PPARα的结合自由能(ΔG_(bind)),结果发现ΔG_(bind)与PFAS激活PPARα的半数效应浓度的对数值(logEC_(50))之间存在显著的相关性(r=0.82,P<0.05)。此外,氟化碳原子的数量与ΔG_(bind)正相关,且含羧基的PFAS的ΔG_(bind)通常比含磺酸基的PFAS更低。通过分析结构稳定性、氢键分布和配体-残基接触,揭示了PFAS的激活活性与其在PPARα口袋内的结合模式直接相关。活性较强的PFAS,优先结合到由螺旋(H)H3,H7,H11和H12组成的口袋中,与ILE354,HIS440和CYS276等关键残基形成相互作用。结果有助于筛选具有PPARα激活效应的PFAS,支持PFAS类化学品的毒性效应评估。 展开更多
关键词 全/多氟烷基化合物 过氧化物酶体增殖物激活受体α 肝毒性 分子动力学
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