第二章 文獻回顧
2.2 定量結構－活性關係（QSAR）
2.2.4 丙烯酸酯之 QSAR
如 Table 2.2.1 所示，過去文獻以化合物與榖胱甘肽（GSH）之半反應濃度（RC50, 50% Reactivity Concentration）、化合物與 GSH 之反應速率常數 kGSH、親電性參數
（ELUMO, Energy of the Lowest Unoccupied Molecular Orbital）、α、β 碳上之部分電 荷（Cα、Cβ）及疏水性參數（log KOW）等為參數（Descriptor），對生物之毒性數 據進行迴歸[4,11,24,25]。
Table 2.2.1 中之 r2為確定係數用來評判參數與毒性之間的相關性、Q2為模式 之預測能力、s 為均方誤差、F 為 Fisher’s criterion 用以比較模式之間統計上的顯 著性。表中整理各物種之 QSAR 模式如〆鰷魚（Pimephales promelas）、纖毛蟲
（Tetrahymena pyriformis）及老鼠肝細胞（Rat hepatocyte）。
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式 1〆以 AR（極性官能基 R 碳上之超離域能）、Bα-R（α 碳與官能基 R 碳上 之鍵級）及 log KOW為參數。式 2-1〆以 Te（Excess toxicity ratio）區分，即基線 毒性之預測毒性/實測毒性（毒性表示以 LC50），若 Te＜5 將此化合物視為麻醉性 物質，並以 log KOW為參數如式 2-2々反之，若 Te＞5 則將此化合物視為反應性物 質，如式 2-3。式 3〆以反應性參數 RC50，對纖毛蟲毒性迴歸，原樣本數為 44 個
（15 個丙烯酸酯），扣除 3 離群值（Outlier，其中包含丙烯酸第三丁酯）迴歸而 得。式 4〆以反應性參數 log kGSH，對纖毛蟲毒性迴歸，丙烯酸酯毒性於此迴歸式 僅六筆，式 5-1 至 5-5〆以老鼠肝細胞之 LC50與 ELUMO、Cα、Cβ、kGSH及 RC50分 別迴歸。
由 Table 2.2.1 之 QSAR 模式中觀察，發現以 log RC50、log kGSH為參數預測 丙烯酸酯對生物體之毒性，皆有不錯之結果（式 3 之 r2 = 0.846々式 4 之 r2 = 0.91々 式 5-4 之 r2 = 0.92々式 5-5 之 r2 = 0.918）々式 5-2 及 5-3 以 Cα、Cβ為參數迴歸預測 丙烯酸酯類對生物體之毒性，r2 分別為 0.939 及 0.895，由此得之，丙烯酸酯對生 物體造成之毒性，與化合物之反應性（以 GSH 測反應性）有很大之關聯。丙烯
酸酯類對生物體之影響與 α、β 碳上之量子化學參數亦有關係，此皆與丙烯酸酯
為親電性物質及 Michael addition 接受者（可與 GSH 上之硫醇基進行共價性鍵結）
有關。
以 Te 值去評判是否為反應性物質，分別以親疏水性參數及反應性參數迴歸，
提高了參數與毒性之間的相關性（從式 2-1 之 r2 = 0.82 至式 2-3 及 2-3 之 r2 = 0.86）。 而丙烯酸酯對生物體之毒性與 ELUMO（式 5-1）、AR及 Bα-R（式 1）等量子化學參 數其相關性，雖較 log RC50及 log kGSH差，但仍有其相關性，顯示化合物之結構
（官能基及親電能力等）與其對生物體造成之毒性有關。
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Table 2.2.1 QSAR models for (meth)acrylates from literature
編號 化合物a nAM/nb 模式 r2 Q2 s F 物種 文獻
1 AM 13/18 log(LC50-1
) = 28.6 AR + 81.3 Bα-R + 0.359 log kOW − 89.1 0.78 0.43 0.574 16.5 鰷魚 [4]
2-1 AM 11/15 log LC50= − 0.30 log kOW − 0.67 kGSH + 2.67 0.82 鰷魚 [24]
2-2 M 5/5 log LC50= −1.25 log kOW + 5.25
0.86 2-3 AM 6/10 log LC50= −0.68 kGSH + 2.45
3 AM 14/41 log (EC50-1) = 0.936 log (RC50-1) + 0.508 0.846 0.832 0.35 214 纖毛蟲 [25]
4 AM 6/26 log EC50 = −0.673 log kGSH – 2.88 0.91 0.89 0.30 257 纖毛蟲 [38]
5-1 AM 8/8 log LC50 = 8.39 + 12.2 ELUMO 0.713 0.509 14.9 肝細胞 [19]
5-2 A 5/5 log LC50 = 76.8 − 461 Cβ 0.895 0.305 25.6
5-3 A 5/5 log LC50 = 240 + 9.45 Cα 0.939 0.234 45.8
5-4 AM 8/8 log LC50 = 4.00 + 1.83 log kGSH − 1.31 log kGSH2 0.92 0.167 28.6
5-5 AM 6/6 log LC50 = 3.21 + 1.65 log RC50 0.918 0.377 44.6
aA 代表甲基丙烯酸酯類，M 代表甲基丙烯酸酯類々bnAM/n 為資料中丙烯酸酯之個數/資料個數
單位〆LC50〆μM（編號 1 為 M）々EC50〆mM（編號 4 為 M）々AR〆eV-1々kGSH〆M-1min-1々RC50〆mM々ELUMO〆eV々Cα、Cβ〆au
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