多元线性回归及人工神经网络预测苯甲酸类化合物pKa值

采用定量结构-效应关系(QSAR)方法研究了23种苯甲酸类化合物的物性参数与苯甲酸类化合物p Ka值之间的关系,并建立了多元线性回归(MLR)和人工神经网络(ANN)2种模型。其中MLR模型的相关系数R=0.785,标准误差Se=0.461;建立的ANN模型相关系数R=0.981,标准误差Se=0.163。模型的预测值与苯甲酸类化合物p Ka值比较接近,其中人工神经网络方法对目标的预测能力更为稳定和准确。     

三维氨基酸描述子(SVTD)在HLA-A*0201限制性CTL表位肽QSAR中的应用

应用新型的三维氨基酸描述子-SVTD对65个HLA-A 0201 限制性CTL表位肽进行结构表征,通过多元线性回归对其结构与活性的关系建立定量构效关系 QSAR 模型,采用内外双重验证的办法分析验证模型的稳定性,建模计算值,留一法(leave-one-out,LOO)交互检验预测值和外部样本预测值的相关系数R,Rcv,...     

三嗪类化合物定量结构与毒性关系的研究

采用分子电性距离矢量(molecular electronegativity distance vector,MEDV)表征三嗪类化合物的分子结构和用多元线性回归(multiple linear regression,MLR)建立三嗪类化合物结构与大鼠口服半数致死量(-lgLD_(50))的定量结构-毒性关系(quantitative structure-toxicity relationship,QSTR)模型,同时采用内外双重验证法分析和验证所建模型,建模计算值和留一法交互检验预测值的相关系数R、R_(LOO)分别为0.909和0.813。并用该模型预测三聚氰胺和西玛津的毒性,预测值/实验值分别为-3.52/-3.51和-3.20/-3.70。表明用MEDV表征该类分子的结构信息较好,所建QSTR模型稳定性和预测能力良好。为该类化合物的分子结构设计、毒性研究、食品安全性预测等提供可靠的理论依据。     

选择性神经网络二次集成方法在定量构效关系建模中的应用研究

针对在建立定量构效关系(QSAR)模型中,单个人工神经网络模型难以确定参数,容易产生“过拟合”;一般神经网络集成模型虽然建立过程简单,但由于个体差异度小而导致泛化能力相对单个神经网络没有明显改善等问题,提出了一种基于随机梯度法的选择性神经网络二次集成方法。在建立除草剂(苯乙酰胺类化合物)的QSAR模型的实验研究中表明,该方法设计过程简单,能够以较小的运算代价明显地提高了模型的泛化能力,是建立QSAR模型的一个有效方法。     

取代芳烃对发光菌急性毒性的QSAR研究

取代芳烃类化合物是重要的化工产品,应用广泛,但大多数具有毒性。本研究根据定量结构-活性相关性(QSAR)原理,研究了38种取代芳烃对发光菌的急性毒性(EC_(50))与其分子结构之间的关系,还应用遗传算法筛选出5个与EC_(50)最为相关的描述符,并应用多元线性回归方法和支持向量机方法建立QSAR模型。结果表明,两种方法所见模型的复相关系数、留一法交互验证系数分别为0.988、0.979和0.991、0.981,对外部预测样本的复相关系数和外部测试集交互验证系数分别为0.913、0.904和0.924、0.906,与相关文献比较,所建QSAR模型均具有更好的预测能力和稳健性。     

氯苯与氯酚类化合物毒性的预测

基于定量结构-活性相关(QSAR)研究氯苯、氯酚类化合物的性质具有重要意义。采用分子电性距离矢量(MEDV)表征氯苯、氯酚类有机毒物的分子结构,运用多元线性回归建立定量结构毒性相关(QSTR)模型,同时采用逐步回归结合统计检测筛选模型变量,建立了22个氯苯、氯酚类有机污染物结构与对戈卑鱼(Guppy)半数致死浓度lg1/(LC_(50))回归方程。另外采用内部及外部双重验证的办法深入分析和检验模型的稳定性。建模的复相关系数(R_(cum))、留一法(LOO)交互校验复相关系数(R_(CV))和外部样本校验复相关系数(Q_(ext))分别为0.976 2、0.944 6和0.973 1。表明用MEDV表征氯苯、氯酚类有机物分子结构信息较好,所建QSTR模型的稳定性和预测能力良好。     

QSAR/QSPR模型中的蒙特卡罗交叉效验评价

介绍了用于QSAR或QSPR模型的蒙特卡罗(Monte Carlo)交叉效验模型评价方法。该方法是采用蒙特卡罗随机思想把数据集随机的分成训练集和预测集来对模型进行交叉效验,从模型的预测能力和预测稳定性两个方面评价模型。通过研究不同代表性的3套化学数据的结果表明,与k-折交叉效验相比,Monte Carlo交叉效验,是一种有效且稳定的QSAR或QSPR模型的评价方法。     

支持向量回归方法用于1,4,2-二氮磷杂环戊-5-(硫)酮类化合物除草活性的QSPR研究

采用支持向量回归方法研究了1,4,2-二氮磷杂环戊-5-(硫)酮类化合物除草活性的QSAR。基于留一法交叉验证的结果,比较了支持向量机回归(SVR)与几种常用建模方法对于该类化合物除草活性的预测精度。研究表明:所建SVR模型的精度高于逆传播人工神经网络(BPANN)、多元线性回归和偏最小二乘(PLS)所得结果。     

在QSAR中应用SVR的非线性组合预测

为提高定量构效关系(quantitative structure-activity relationship,QSAR)模型预测的精度,以支持向量回归(support vector regression,SVR)全局与局部核函数,发展出1种非线性组合方法GK-LK-SVR,其基本思路为:依均方误差(MSE)最小原则,分别基于SVR的全局与局部核函数筛选描述符后预测,实测值与不同核函数的预测值组合成混合样本,然后再依MSE最小原则基于SVR对混合样本实施核函数寻优及子模型筛选,最后以留一法完成预测。对2种化合物QSAR建模结果表明:GK-LK-SVR方法预测精度高,有望在QSAR研究中得到广泛应用。     

苯胺类化合物毒性的QSAR研究

以有机化合物分子中的非氢原子及非氢原子之间的关系为结构描述符,对部分苯胺类化合物结构进行了参数化表征,运用逐步回归(SMR)及多元线性回归(MLR)进行了化合物结构与毒性关系研究,得到了两个QSAR模型。两模型的相关系数(R)分别为0.945和0.958,标准误差(SD)分别为0.216和0.196;"留一法"交互检验的相关系数(RCV)分别为0.932和0.939,标准误差(SDCV)分别为0.240和0.235。结果表明,所建模型具有良好的稳定性与预测能力。     

DFT法研究取代酚对黑头呆鱼的急毒性

基于定量结构-活性相关（QSAR）研究酚类化合物的急毒性具有重要意义。运用DFT-B3LYP方法,在较高基组6-311G^**水平下,全优化计算25种取代酚。从中获得分子最高占用和最低空轨道能(E_HOMO和E_LUMO)、前线轨道能级差(AE=EHOMOˉ尻_LUMO)、分子次最高占用和次最低空轨道能(E_NHOMO和E_NLUMO、分子总能量（E_T）、氢原子所带的最高正电荷（q_H⁺）、最负非氢原子的静电荷（g）、分子偶极矩（μ）和分子体积（V）等描述符。结合文献中标题化合物对黑头呆鱼急毒性值(-1g LC₅₀),由多元线性回归方法建成QSAR模型,采用内外双重验证的办法,深入分析和检验模型的稳健性。最佳模型的复相关系数（R²）,去一法（LOO）交替检验复相关系数(R²_CV),外部预测样本复相关系数(R²_ext)分别为0.976,0.974和0.940,故所建QSAR模型的稳定性和预测能力良好。表明:取代酚对黑头呆鱼急毒性与分子体积、最负非氢原子的静电荷及分子总能量的相关性密切。     

多氯代二苯并呋喃定量结构性质关系的研究

基于定量结构-性质相关(QSPR)研究多氯代二苯并呋喃化合物的性质具有重要意义。采用分子电性距离矢量(MEDV)表征135个多氯代二苯并呋喃化合物(PCDFs)的分子结构,运用多元线性回归(MLR)技术,同时采用逐步回归结合统计检测筛选模型变量,建立PCDFs的气相色谱保留指数(RI)、正辛醇/水分配系数(LogK_(ow))、基于2种色谱条件下的2组气相色谱保留时间与MEDV的QSPR模型,模型的线性相关系数均在0.8971～0.9963之间。继用留一法和外部样本检验模型稳定性能。结果:所建QSPR模型的稳定性和预测能力良好。     

新分子电性距离矢量用于苯取代衍生物QSRR的研究

本实验室新近提出按氢分类分子电性距离矢量(H-MEDV),用于对110个烷基苯气相色谱保留指数和54个二取代苯液相色谱容量因子进行结构表征,运用多元线性回归(multiple linear regression,MLR)以建立定量结构色谱保留关系(QSRR)模型,同时利用逐步回归结合统计检测对模型变量作筛选,建模计算值复相关系数(R_(cum))、留一法(leave-one-out,LOO)交互校验(cross-validation,CV)复相关系数(Q_(LOO)),对上述样本分别为0．9950、0．9937和0．9648、0．9530。研究结果表明,H-MEDV能较好表征该类分子结构信息,值得进一步推广。     

人工神经网络方法研究含硫芳香衍生物毒性与结构的关系

结合逐步线性回归方法与人工神经网络方法，研究了含硫芳香衍生物对发光细菌毒性的构效关系，充分表明了两个方法的互补，回归方法为网络方法提供变量的物理解释，网络方法建立精确的构效关系模型，人工神经网络方法在非线民生较强的构效关系研究中起到重要的作用，基于交叉检验，本文还提出了防止人工神经网络方法过拟合现象发生的ｒ判据，对于建立较好的预报模型，具有一定的普遍意义。     

MEDV用于取代苯酚定量构效关系研究

基于定量结构-活性关系(QSAR)研究取代苯酚化合物的性质具有重要意义.分子电性距离矢量(MEDV)是1种描述分子二维结构的拓扑描述子,由4种类型原子间的相互作用得到的10个矢量组成.采用MEDV表征取代苯酚化合物的分子结构,运用多元线性回归技术,同时采用逐步回归结合统计检测对模型变量进行筛选,建立了取代苯酚诱发浮萍萎黄活性、取代苯酚臭氧氧化表观速率常数与MEDV的QSAR模型,继用留一法和外部样本检验模型稳定性能.其复相关系数(R)、留一法(LOO)交互校验复相关系数(Rcv)和外部样本校验复相关系数(Qext)分别为0.9850、0.9621、0.8218;0.8579、0.7621、0.7966.结果表明,MEDV计算简单,对于取代苯酚的结构表征能力较强,所建OSAR模型具有良好的稳定性和预测能力.     

麻醉药对费氏弧菌毒性的2D-QSAR研究(英文)

用DFT-B3LYP方法,在较高基组6-311G~(**)水平下,全优化计算36种麻醉药分子的量子化学参数,结合麻醉药对费氏弧菌的毒性数据(-1gEC_(50)),由线性回归方法建立QSAR模型。对训练集样本经逐步多元回归分析后,所建QSAR方程的复相关系数R~2及去一法交互检验复相关系数q~2分别为0.959和0.943,用预测集样本预测外部,所得外部预测样本复相关系数R_(pred)~2为0.982。结果表明:麻醉药的毒性主要由V、E_(HOMO)、E_(NHOMO)和E_T决定,V和E_(NHOMO)越大,化合物对费氏弧菌的毒性越大;E_T和E_(HOMO)越小,化合物毒性越大。     

三维原子场全息作用矢量用于HETP类抗艾滋病类药物活性定量构效关系研究

定量构效关系为药物设计和筛选提供相对简便途径并受到广泛重视。为更好模拟药物结构与活性间相关性,尝试采用本实验室新近提出三维原子场全息作用矢量,基于三种经典原子间静电、立体和疏水即非键作用方式,不借助任何实验参数对35个HETP类抗艾滋病药物进行定量活性构效关系。模型估计和交互校验复相关系数和标准偏筹分别为R_(cu)~2=0．882、Q_(?)~2 =0．812与RMSEE=0．43。模型具良好稳定性和预测力,表明此矢量在分子结构表征和生物活性预测的适应性。     

4-X-N-Y-6-氮杂雄-17-羰基-Z-4-烯-3-酮衍生物对3BHSD的抑制活性与结构关系的研究

应用分子力学方法MM,和半经验量子化学AM1法,获得22种4-X-N-Y-6-氮杂雄-17-羰基-Z-4-烯-3-酮衍生物的优势构象,再利用量子化学算法和分子图形学技术,获得电子结构参数和几何结构参数,采用多元线性回归分析和人工神经网络误差反传算法(BP),将这些参数和衍生物对3β-羟类固醇脱氢酶(3BHSD)的抑制活性相关联。结果表明,衍生物对3BHSD的抑制活性大小和分子最高占用轨道能(E_(HOMO))、16号碳原子的净电荷(Q)及5号碳原子和6号氮原子间键长的相关性较好,成功地建立了22种衍生物的构效关系式。HOMO轨道组成分析表明,A环上的4号、5号碳原子和羰基氧原子(O_(1(?)))及B环上的6号氮原子和7号碳原子可能是与受体作用时的活性位点。     

圆角桉叶精油成分结构与色谱保留相关性研究

应用按氢分类的分子电性距离矢量(H-MEDV)对圆角桉叶精油的51种组分的气相色谱保留时间(tR)进行了定量结构-色谱保留关系研究.通过多元线性回归,得到模型(M1)的复相关系数(R1)为0.971,标准偏差(SD1)为2.921.用逐步回归的方法挑选了8个变量进行建模,得到的模型(M2)复相关系数(R2)为0.970...