[发明专利]通过定量构效关系和溶剂化模型预测不同温度下的正辛醇空气分配系数KOA的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学品生态风险评价测试策略领域，具体是基于有机化合物分子的Dragon描述符判断化合物是否处于构建的正辛醇/空气分配系数（K_OA）与分子描述符的定量构效关系模型（QSAR）和温度依附性的QSAR-T模型应用域内，域内化合物优先通过QSAR模型计算其在单一温度（25℃）下的K_OA，不同温度（-10—50℃）的K_OA值由QSAR-T模型计算。对域外化合物，则采用溶剂化模型SM8AD进行K_OA的预测。

背景技术

正辛醇/空气分配系数（K_OA）可以定义为：在一定温度下，分配平衡时，有机化合物在正辛醇相和空气相中浓度的比值（无量纲），实际应用中常以其对数形式（logK_OA）表示。由于正辛醇是长链脂肪醇，具有类脂性，因此K_OA常用来描述污染物在空气相和环境有机相之间的分配行为，是评价化合物在环境中的长距离迁移能力和生物蓄积性的重要的环境行为参数。K_OA定义的热力学公式为：

logK_OA=-ΔG_OA/2.303RT                    （1）

式（1）中ΔG_OA表示化合物从空气相转移到辛醇相中Gibbs自由能的变化，也称溶解自由能或溶剂化自由能。R是指理想气体常数，T为环境温度。K_OA值越大的化合物，越容易分配于环境有机相中（包括土壤有机质，空气颗粒物的有机成分，以及动物植物的表皮角质层等）。此外，K_OA具有较强的温度依附性：温度越低，K_OA 值越大。

化合物的K_OA主要通过实验测定的方法来获取：产生柱法、顶空气相色谱法、固相微萃取法、逸度测量法和气相色谱保留时间方法。前人通过这几种方法得到了一些典型环境污染物（如多氯联苯（PCBs），多环芳烃（PAHs），多溴联苯醚（PBDEs）以及二噁英（PCDD/Fs）等的K_OA。这几种方法各有优缺点，适于测定的化合物性质也不同。由于化学品的种类繁多，采用实验测定方法获得K_OA花费大，耗时长，而且有些化合物缺乏标准品，造成测定的困难。据美国环保局的统计，目前为止，具有K_OA实验测定值的化合物仅有几百种，远不能满足化学品风险评估的需要。因此，发展或构建理论预测方法或者模型来快捷有效地获取化合物的K_OA具有重要的意义和应用价值。其中，基于分子描述符的定量结构-活性关系（QSAR）模型是一种常用且简便有效的方法。