氰化物结构-毒性关系的理论建模
化学物理
2021-04-21 v1 其他定量生物学
摘要
利用量子化学计算，确定了气相与水介质中氰化物 X(CN)k（X=H, Na, K, Ag, Cu, Ca, Hg, Cd, Zn）的化学活性全局描述符：电离势 IP、电子亲和能 EA、化学势 mu、绝对电负性 chi、分子硬度 eta 与软度 S、亲电性指数 omega。为此，采用 DFT B3LYP 方法与 QZVP（价层四重 zeta 极化）基组计算了 HOMO 与 LUMO 能级，可对氢化氰及其含轻原子（H, Na, Ca）与重原子（K, Ag, Cu, Cd, Hg, Zn）的盐进行精确计算。所得结果表明，尽管 EA 参数大致决定了所考虑氰化物的 LD50 值，但 omega 描述符更与氰化物 LD50 和水解 n 度的乘积相关。因此，所提出的理论 LD50CN(omega) 函数与 nLD50 集体变量相互关联，而 LD50(EA) 直接近似 LD50，表明氰化物毒性随 EA、omega 值增大而降低。所开展的计算表明，部分实验测定的 LD50(Exp) 不正确（AgCN）或不准确（Cd(CN)2），需要修订。将理论估算的 LD50(omega) 与 NOAEL 毒性参数比较表明，二者相关性良好，而 LD50(EA) 与 LD50(Exp) 分别仅呈现较低和边缘程度的相关性。
引用
@article{arxiv.2104.10031,
title = {Theoretical Modeling of Structure-Toxicity Relationship of Cyanides},
author = {Marcin Molski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.10031},
year = {2021}
}
备注
23 pages, 9 Tables, 2 Figures