神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法應(yīng)用于酚類化合物對青海弧菌毒性的預(yù)測

堵錫華，王超

徐州工程學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，徐州 221111

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神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法應(yīng)用于酚類化合物對青海弧菌毒性的預(yù)測

堵錫華，王超

徐州工程學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，徐州 221111

青海弧菌對有毒酚類化合物具有強(qiáng)烈的敏感性，為建立酚類衍生物對青海弧菌毒性的定量結(jié)構(gòu)-活性相關(guān)性(QSAR)模型，分析了16種酚類衍生物的分子結(jié)構(gòu)與對青海弧菌毒性之間的相關(guān)關(guān)系，計算了酚類衍生物的分子連接性指數(shù)和分子形狀指數(shù)，并優(yōu)化篩選了分子連接性指數(shù)的1階路徑指數(shù)(1χ)和分子形狀指數(shù)的2階特征指數(shù)(K2)及1階和2階指數(shù)乘積值(K4)，用這3種指數(shù)與對青海弧菌的毒性進(jìn)行多元回歸分析，多元回歸方程的決定系數(shù)R2=0.971。為進(jìn)一步提高預(yù)測精度，將這3種分子結(jié)構(gòu)參數(shù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入變量，毒性值作為輸出變量，采用3:2:1的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過反向傳播(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法獲得滿意的QSAR預(yù)測模型，總的相關(guān)系數(shù)r為0.996，計算得到的毒性預(yù)測值與實驗值較為吻合，平均相對誤差僅為1.98%，結(jié)果表明該模型具有良好的預(yù)測酚類衍生物毒性的能力，可以看出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對酚類化合物發(fā)光菌毒性預(yù)測比多元線性回歸方法的統(tǒng)計學(xué)意義更加明顯。

酚類衍生物；青海弧菌；分子連接性指數(shù)；分子形狀指數(shù)；定性結(jié)構(gòu)-活性相關(guān)性

Received 5 February 2016 accepted 27 June 2016

酚類化合物主要來源于化工精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)過程中的三廢排放，它具有中等強(qiáng)度的毒性，會對人身造成一定的傷害，故部分酚類化合物早已被美國和歐盟列入優(yōu)先監(jiān)測控制污染物的黑名單[1]，我國也將多種酚類化合物確定為優(yōu)先控制重點有機(jī)污染物[2]。……