[发明专利]采用定量结构-活性关系模型预测有机化合物的土壤或沉积物吸附系数

说明书

技术领域

本发明属于生态风险评价测试策略领域，涉及一种采用定量结构-活性关系模型预测有机化合物的土壤/沉积物吸附系数的方法。

背景技术

土壤/沉积物吸附系数是表征有机化合物在土壤/沉积物和水相之间的吸附、分配行为及其环境归趋的重要参数，用分配系数K_p表示，K_p=C_S/C_W，其中C_S和C_W分别表示有机化合物在土壤/沉积物和水中达到分配平衡时的浓度。由于土壤/沉积物的类型多样，成分复杂，为了更加准确地表征分配行为，引入了标准化的分配系数K_oc，K_oc=K_p/X_oc，X_oc表示土壤/沉积物中有机碳的含量(kg·L^-1)。有机化合物在土壤/沉积物和水相之间的分配程度，不仅影响有机化合物的迁移行为，还影响有机化合物的水解、光解及生物降解等过程。因此，获得有机化合物的K_oc值，对于评价该化合物的生态风险性具有重要意义。

通常，可以通过实验的方法如高效液相色谱法或批量平衡法测得化合物的K_oc值。截至目前，已开展的研究工作中仅有800余种有机化合物具有实验测定的K_oc值。据估计，目前人类日常使用的有机化学品达14万种以上，并且新的日常使用有机化学品以每年500～1000种的速度增长。如果仅靠实验方法对这些有机化学品的K_oc值进行一一测定，不仅耗时、耗力，而且，实验数据还具有时间滞后性，不能满足有毒有害化学品风险管理的“预先防范原则”。因此，有必要发展一种非实验的方法快速预测有机化合物的K_oc值。

预测有机化合物K_oc值的模型主要有如下两类：第一类是根据有机化合物的其他理化参数如正辛醇/水分配系数(K_ow)、水溶解度(S_w)等建立模型估算K_oc值，但是，该类模型仅仅对logK_ow在0.5-7.5范围内的化合物预测较为准确，推广应用受到限制；第二类是根据有机化合物的分子结构与K_oc之间的内在联系建立定量结构-活性关系(QSAR)模型估算K_oc值，该类模型不受logK_ow值的限制，能够高效快捷地对有机化合物的K_oc值进行预测。

由于QSAR技术有助于实现有毒有害化学品污染管理的“预先防范原则”，能够减少或替代相关实验，弥补实验数据的缺失、降低实验费用，在世界各国有毒有害化学品生态风险性评价和管理方面得到了广泛的开发。2004年经济合作与发展组织(OECD)正式确定了QSAR模型发展和使用的导则，具体如下：(1)具有明确定义的环境指标；(2)具有明确的算法；(3)定义了模型的应用域；(4)有适当的拟合度，稳定性和预测能力；(5)最好能够进行机理解释。