QSAR-QSIIR-based prediction of bioconcentration factor using machine learning and preliminary application

数量结构-活动关系 生物浓缩 分子描述符 试验装置 适用范围 化学 机器学习 人工智能 生物系统 环境化学 计算机科学 生物累积 生物
作者
Jiamin Xu,Kun Wang,Shuhui Men,Yang Yang,Quan Zhou,Zhenguang Yan
出处
期刊:Environment International [Elsevier]
卷期号:177: 108003-108003 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.envint.2023.108003
摘要

Bioconcentration factor (BCF) is one of the important parameters for developing human health ambient water quality criteria (HHAWQC) for chemical pollutants. Traditional experimental method to obtain BCF is time-consuming and costly. Therefore, prediction of BCF by modeling has attracted much attention. QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationship) model based on molecular descriptor is often used to predict BCF, however, in order to improve the accuracy of prediction, previous models are only applicable for prediction for a single category of substance and a single species, and cannot meet the needs of BCF prediction of pollutants lacing toxicity data. In this study, optimized 17 traditional molecular descriptor and five kinds of bioactivity descriptor were selected from more than 200 molecular descriptor and 25 kinds of biological activity descriptors. A QSAR-QSIIR (Quantitative Structure In vitro-In vivo Relationship) model suitable for multiple chemical substances and whole species is constructed by using optimized 4-MLP machine learning algorithm with selected molecular and bioactivity descriptors. The constructed model significantly improves the prediction accuracy of BCF. The R2 of verification set and test set are 0.8575 and 0.7924, respectively, and the difference between predicted BCF and measured BCF is mostly less than 1.5 times. Then, BCF of BTEX in Chinese common aquatic products is predicted using the constructed QSAR-QSIIR model, and the HHAWQC of BTEX in China are derived using the predicted BCF, which provides a valuable reference for establishment of China's BTEX water quality standards.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
spring完成签到,获得积分10
2秒前
wushangyu发布了新的文献求助10
2秒前
英俊的铭应助矮小的笑旋采纳,获得10
2秒前
光亮邴发布了新的文献求助10
3秒前
隐形曼青应助song采纳,获得10
3秒前
yaoyu发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
科研通AI6应助GU采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
vv发布了新的文献求助200
4秒前
深情安青应助ww采纳,获得10
5秒前
shlw完成签到,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
orixero应助孙大大采纳,获得10
9秒前
9秒前
舒心傲蕾完成签到,获得积分10
10秒前
小龙发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
思源应助hhhh777采纳,获得10
12秒前
刘泽民完成签到,获得积分10
12秒前
qcq完成签到 ,获得积分10
12秒前
烂漫的方盒完成签到,获得积分10
13秒前
糖糖发布了新的文献求助10
13秒前
科研通AI6应助Polaris采纳,获得10
14秒前
14秒前
我是老大应助瓜呱采纳,获得10
14秒前
科研通AI6应助jhcraul采纳,获得30
16秒前
17秒前
ikea1984发布了新的文献求助10
17秒前
511完成签到 ,获得积分10
18秒前
MAIDANG发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
科研通AI6应助ZTT采纳,获得10
20秒前
糖糖完成签到,获得积分10
20秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
廉穆完成签到,获得积分10
20秒前
炙热笑旋发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5610029
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4694550
关于积分的说明 14882989
捐赠科研通 4720934
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2544990
邀请新用户注册赠送积分活动 1509848
关于科研通互助平台的介绍 1473013