醛酮化合物色谱保留指数的集成全息定量构效关系模型

2021-03-11臧芸蕾薛志伟葛懿擎

色谱 2021年3期

雷斌, 臧芸蕾, 薛志伟, 葛懿擎, 李伟, 翟倩, 焦龙*

(1. 西安石油大学化学化工学院, 陕西西安 710065; 2. 核工业二〇三研究所, 陕西咸阳 712000; 3. 庆安集团有限公司, 陕西西安 710077)

全息定量构效关系(hologram quantitative structure-activity relationship, HQSAR)是一种以分子的亚结构片段(即分子全息)为结构描述符的定量构效关系(quantitative structure-activity relationship, QSAR)方法,具有建模简便快速、预测准确度高的特点,已广泛应用于化学、生物学、医学等众多领域[1-6]。HQSAR方法通常是建立分子全息描述符与样品性质之间的个体偏最小二乘(partial least squares, PLS)回归模型。但个体回归模型容易欠拟合和过拟合[7],为了获得更准确可靠的回归模型,可以训练多个个体模型,通过一定的结合策略,形成一个综合了多个个体模型的集成模型。这种综合多个个体模型的方法称为集成建模(ensemble modeling)。集成建模方法可以克服使用单一个体模型的缺陷,提高模型的预测能力[8-10],已经成功应用于QSAR建模、光谱分析、机器学习和人工智能等领域[11-14]。有必要研究能否应用集成建模方法提高HQSAR模型的预测能力。

色谱保留指数(retention index, RI)是色谱分析中的重要参数[15,16]。醛酮化合物种类众多,实验测定其RI值的时间和经济成本高,不同化合物在不同极性固定相上具有不同的保留行为,有必要建立不同极性固定相上醛酮化合物的RI值QSAR模型[17-19]。DB-210和HP-Innowax固定相具有强极性和高的使用温度上限,可用于醇类、硫醚类、脂类和醛酮类化合物色谱保留指数的测定。因此,本研究应用集成建模结合HQSAR方法研究了醛酮化合物在DB-210和HP-Innowax固定相上的色谱保留指数QSAR模型。