Abraham与韦恩州立大学化合物描述符数据库在溶剂化参数模型中的应用比较研究

本研究针对溶剂化参数模型(Solvation Parameter Model)中化合物描述符的可靠性问题，系统比较了Abraham数据库与韦恩州立大学(WSU-2025)两大权威数据库的300余种化合物描述符差异。通过建立分类体系与差异过滤器，发现多环芳烃、酞酸酯等复杂化合物的描述符存在显著系统性偏差，验证了WSU-2025数据库在模型精度和错误描述符识别上的优势，为色谱分离系统与定量构效关系(QSPR)研究提供了更可靠的数据基础。

　　

在分析化学领域，溶剂化参数模型(Solvation Parameter Model)被誉为揭示分子间相互作用的"解码器"，其通过六个固定描述符——麦氏特征体积(V)、超额摩尔折射率(E)、偶极/极化率(S)、氢键酸度(A)、氢键碱度(B/B°)及气液分配常数(L)，量化中性化合物在双相系统中的平衡特性。然而，这些关键描述符的实验测定长期面临数据来源不一、校准标准差异等挑战，尤其对于多环芳烃、酞酸酯等复杂分子，不同数据库间的描述符差异可能直接影响色谱保留因子(log k)预测和柱效评估的准确性。

韦恩州立大学团队在《Journal of Chromatography A》发表的这项研究，首次系统比较了全球最大的Abraham数据库(含8000+化合物)与其自主研发的WSU-2025数据库(387种化合物)的描述符质量。研究采用统一分类体系，结合n-辛醇-水、n-庚烷-三氟乙醇等双相系统分配常数实验验证，揭示了不同化学类别化合物的描述符差异规律。

关键技术包括：(1)基于气相色谱(GC)和液相色谱(RPLC)的保留因子测定；(2)多体系分配常数(log K)实验验证；(3)采用聚(3-氰丙基苯基二甲基硅氧烷)固定相色谱柱评估系统性能；(4)建立Δ值过滤器识别异常描述符。样本来源于两数据库共有的300余种化合物，涵盖n-烷烃、单/多官能团化合物等六大类。

【n-烷烃与单官能团n-烷烃】
对比结果显示，两类数据库对n-烷烃(E=S=A=B=0)及1-烷醇等单官能团化合物的描述符差异极小(Δ_S,A,B
≈0.02，Δ_L
≈0.05)，证实简单分子描述符的测定方法已趋成熟。

【多官能团化合物】
多环芳烃的S描述符、酞酸酯的B描述符在Abraham库中普遍偏高；酚类化合物的A描述符存在0.1-0.3的系统偏差；酰胺类化合物的B°描述符差异尤为显著。通过三氟乙醇体系验证发现，WSU-2025数据使模型决定系数R²
平均提升0.15。

【可变氢键碱度化合物】
对苯胺、氮杂环等B/B°双描述符化合物，Abraham库的B°值在含水反相体系中偏差达17%，而WSU-2025通过严格控制水吸收实验条件，使预测误差降至5%以内。

结论表明，WSU-2025数据库通过标准化实验流程与严格质控，显著提升了多官能团化合物的描述符精度，其构建的溶剂化参数模型对色谱保留时间的预测误差比Abraham库降低40%。该研究不仅为分离科学提供了更可靠的基础数据，更启示未来描述符测定需重点关注：(1)多环体系的极化率校正；(2)含水系统中氢键参数的动态校准；(3)机器学习训练集应优先采用实验一致性高的数据源。Colin F. Poole团队强调，WSU-2025将作为WSU-2020的升级版，推动溶剂化参数模型在药物分配系数预测、环境污染物迁移研究等领域的精准应用。