多元和非等毒性比组成的典型反应性混合有机污染物定量结构-活性相关（QSAR）研究

环境污染物的多元组成和非等毒性比暴露是一条普遍规律，然而目前反应性混合有机污染物的定量结构-活性相关（QSAR）研究仅停留在二元、等毒性比组成这一理想假设阶段。申请者首次从非等毒性比的角度，借鉴单一化合物的剂量-效应典型S型曲线研究方法，研究了二元混合物的剂量-效应关系，得到了混合物的联合毒性大小（TU）与所含单一化合物比例的对数lg(x/y)可能都是两条S型曲线剪刀差的初步结果。本申请拟通过大量数据进一步验证S型曲线剪刀差，并采用描述S型曲线的典型函数-累加正态分布函数F（x）等对其进行数学表征，从而推导出非等毒性比与等毒性比混合污染物毒性的相关关系，同时利用二维和多维正态分布函数揭示二元QSAR模型与多元的区别与联系，旨在建立一个适用于多元和非等毒性比组成的反应性混合有机污染物的QSAR模型。若获成功，将是个突破。

在国家自然科学基金的支持下，本项目自2010年1月依计划按时启动，目前已顺利完成预定的研究工作。本项目主要选取典型反应型化合物（腈化合物、醛化合物）、磺胺类抗生素等为研究对象，以明亮发光杆菌为主要模式生物，以发光抑制为毒性测定终点，测定了一系列多元非等毒性比混合物的联合毒性效应，并结合相应的量子化学结构描述符，构建了预测多元非等毒性比混合物联合毒性效应的QSAR模型，阐释了多元非等毒性比混合物联合毒性效应的变化规律，揭示了复杂混合物的联合毒性效应机制，为环境中复杂混合物联合毒性效应预测和生态风险评价提供了理论基础。主要创新点为：. 　 1. 首次提出应用毒性比——效应曲线来描述二元非等毒性比混合物联合毒性效应随组分浓度（毒性比）变化规律的方法，为研究其它二元非等毒性比混合物联合毒性变化规律提供了新思路，对于二元非等毒性比混合体系的生态风险评价和预测具有重要意义;. 　 2.系统研究了多元非等毒性比腈醛混合体系的联合毒性效应，建立了多元非等毒性比混合物联合毒性效应的QSAR预测模型，为环境中复杂的多元非等毒性反应型混合物的联合毒性效应预测提供了科学依据，对于混合物生态风险评价和预测具有重要理论价值;. 　 3.系统研究了多元非等毒性比腈醛混合物联合毒性效应变化规律，提出关键组分这一新概念，指出关键组分对混合体系的联合毒性效应起主导作用。在此基础上，深入研究了关键组分、毒性比、组分数目对多元混合体系联合毒性效应的影响规律，为环境中反应型混合物联合毒性预测和联合毒性机制阐释提供了理论基础;. 　 4.基于过渡态理论，提出了解释多元非等毒性比腈醛混合体系联合毒性效应变化规律的“钓鱼假说”，揭示了多元腈醛混合物联合毒性效应变化规律的内在机制，为多元非等毒性比反应型化合物混合体系联合毒性效应的机制研究提供了新思路、新方法。. 　 本课题申请时预计发表论文10篇，其中SCI收录7篇。目前以上计划已顺利并超额完成，共撰写论文16篇（其中已公开发表SCI论文12篇，1篇投稿当中，会议论文3篇），申请发明专利4项。以上研究成果的表明本课题的研究结论为国内外同行专家所认可。