卤代缩氨基脲计算毒理学研究：基于量子计算与分子对接的行为毒性综合征机制探析

《In Silico Pharmacology》：Computational investigation of behavioral toxicity syndromes (BTS) of synthetics halosubstituted semicarbazones

本研究针对卤代缩氨基脲类化合物的生态毒性评估难题，通过密度泛函理论(DFT)计算电子结构，结合ECOSAR模型预测水生生物毒性，并采用分子对接与动力学模拟分析其与乙酰胆碱酯酶(AChE)的相互作用。结果表明S2-AChE复合物通过氢键作用呈现最优稳定性，同时发现log Pow<2且ΔE>9 eV的化合物具有低毒性特征，为环境生物监测提供了重要理论依据。

　　

缩氨基脲类化合物作为杀虫剂可通过抑制昆虫代谢关键酶（包括中枢神经系统相关酶）产生毒效。本研究采用计算毒理学方法，通过密度泛函理论(Density Functional Theory)进行量子计算，结合生态结构活性关系(Ecological Structure Activity Relationship, ECOSAR)模型预测水生生物急性/慢性毒性。利用AutoDock Vina进行分子对接模拟，筛选出与乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase, AChE)结合能最低、RMSD<2 ?的蛋白-配体复合物进行分子动力学模拟。量子计算证实烯基取代链的脂溶性贡献显著，双卤代衍生物该特性增强。最高占据分子轨道-最低未占分子轨道能隙(HOMO–LUMO gap, ΔE)与脂水分配系数(log P_ow)分析表明，log P_ow<2且ΔE>9 eV的化合物毒性较低。S2-AChE复合物通过活性位点氢键作用呈现最优稳定性，为环境生物监测中的行为毒性综合征(Behavioral Toxicity Syndrome, BTS)机制研究提供新视角。