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随着有机磷化合物的大量生产及其在环境中的广泛使用，想要全部了解各种有机磷化合物的环境行为、毒性作用机制以及对生态系统的影响，需要对有机磷化合物进行理化性质、生物活性的试验。然而，这些在人力、物力、财力上是难以做到的。因此，建立一种可以利用已知化合物的相关数据预测其它未测定(或未合成)化合物性质的方法是非常有意义的。定量结构一活性相关(QSAR)方法正是提供了一条解决这一难题的途径。
QSAR通过对分子结构的表征，将化合物的理化性质或生物活性与分子结构相联系，并应用适当的数学方法，建立定量模型，进而对未知化合物的环境行为和生态毒性进行预测、评价和筛选；同时也可以结合化学和生物学知识，探求化合物与环境间的相互作用规律以及化合物对生物体的毒性作用机理。
本论文以9种硫代磷酸酯类化合物和35种双烷基有机磷酸酯类化合物为研究对象，应用不同的分子描述子对其结构进行表征，通过一些适当的数学方法，构建生物活性(或保留指数)与分子结构的QSAR模型，并对模型质量进行综合评价。具体内容如下：
1．介绍有机磷化合物的研究现状，对QSAR研究中常用的构建QSAR模型的方法作了论述，并综述了环境中有机磷化合物的QSAR研究现状。
2．介绍了有机磷化合物对体内乙酰胆碱酯酶(AChE)作用的机理，分析了影响有机磷化合物对AChE活性抑制效应的因素。并针对QSAR建立过程中的关键性步骤——分子结构的表征作了介绍，主要包括两种描述子，即分子电性距离矢量(MEDV-13)描述子和原子类型电拓扑状态指数(ETSI)描述子。最后简单介绍了QSAR模型建立过程中用到的统计学方法和QSAR模型的质量评价方法。
3．通过9种硫代磷酸酯类化合物的急性毒性实验，获得了硫代磷酸酯类化合物对斑马鱼和蝌蚪的半致死浓度(LC50)，并应用MEDV-13描述子和ETSI描述子表征硫代磷酸酯类化合物的分子结构，构建QSAR模型。结果表明，这两种描述子可以有效地表征化合物的分子结构，所构建的模型具有较好的估计能力和稳定性，其中应用MEDV-13描述子建立的QSAR模型质量最佳。通过分析影响斑马鱼毒性的结构因素与影响蝌蚪毒性的结构因素发现，对于硫代磷酸酯类化合物，苯环上取代基越多，对生物体的毒性越强。
4．较成功地建立了有机磷化合物对斑马鱼体内外AChE活性抑制的测定方法。通过分析9种硫代磷酸酯类化合物对斑马鱼体内外酶活性抑制的实验数据，得到了9种硫代磷酸酯类化合物对斑马鱼的作用机理：中低浓度的倍硫磷、氨磺磷和皮蝇硫磷对斑马鱼的AChE和ATP都能起到抑制作用，高浓度则主要对鱼鳃的ATP产生抑制作用；而沙螟松，低浓度时对AChE和ATP都能起到抑制作用，中高浓度时主要对鱼脑AChE起抑制作用；对于其它5种硫代磷酸酯类化合物(氯硫磷、碘硫磷、异氯磷、甲基对硫磷和乙基溴硫磷)则无论在什么情况下都是对AChE起抑制作用。最后应用MEDV-13描述子有效地表征了硫代磷酸酯类化合物的分子结构，通过最佳子集回归法构建的体内外AChE半数抑制浓度(IC50)和分子结构的QSAR模型具有较好的估计能力和稳健性，同时分析了影响硫代磷酸酯类化合物分子对生物体AChE活性抑制可能的结构因素。
5． 以MEDV-13描述子和ETSI描述子表征35个双烷基苯基有机磷酸酯类化合物的分子结构，分别建立双烷基苯基有机磷酸酯类化合物的LD50与分子结构的QSAR模型和三种不同固定相上的气相色谱保留指数(RI)与分子结构的QSRR模型。研究发现，两种模型不仅对内部样本具有良好的估计能力，同时对外部样本具有良好的预测能力，并分析了影响双烷基苯基有机磷酸酯类化合物分子对生物体毒性和色谱保留指数可能的结构因素。