《基於效應分析的混合物整合加和預測模型研究》是依託同濟大學，由劉樹深擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於效應分析的混合物整合加和預測模型研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉樹深
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
污染物混合暴露是一種普遍規律。由於混合物完整毒性數據匱乏及現有毒性評估模型普適性欠佳特別是不具備對未知混合物的預測能力，急需數據積累與方法學更新。為此，本項目以無毒性相互作用混合物為主要對象，套用均勻設計方法以儘可能少的實驗工作量儘可能有效地表征各個類型混合物中組分濃度的變化，根本上解決混合物代表性問題；套用高精度微板毒性分析法測定具充分代表性混合物的濃度-效應數據，通過最佳曲線擬合模擬濃度-效應曲線；將固定濃度比射線法套用於均勻設計的各類型混合物，得到混合物總濃度-效應曲線；套用基於效應分析的分層次推進思想探索整體混合物中可能存在的毒性相互作用與組分特異信息，進而從上到下不斷簡約直至得到無毒性相互作用混合物；最佳化用於混合物毒性預測的多個混合物校正集，引進相似性與相異性係數於濃度加和與獨立作用模型，建立穩定的混合物毒性評估特別是預測模型，為解決複雜混合物毒性預測與風險評價難題提供新方法。
結題摘要
污染物混合暴露是一種普遍規律。混合物體系由於組成及濃度比不同具有完全不同於單個混合物組分的毒性變化規律。目前，關於混合物的完整毒性譜數據極度匱乏，現有毒性評估模型普適性欠佳因而不具備對未知混合物的預測能力。急需數據積累與方法學更新。要建立混合物預測模型，首先需要有效表征混合物體系。本課題通過研究發展了有效表征混合物組分濃度空間變化的系統方法，提出了可以有效描述二元與多元混合物中各組分濃度充分變化的直接均分射線法(EquRay)和均勻設計射線法(UD-Ray)，加快了從二元混合物研究向真正多元混合物研究的進程，實現了在有限時間內對多元混合物進行研究。套用微板毒性分析(MTA)採集由EquRay或UD-Ray設計的二元或多元混合物的濃度-效應數據，以此為多元混合物校正集，通過將混合物濃度分解為濃度加和預測濃度與獨立作用預測濃度兩部分，建立了濃度加和與獨立作用的整合加合模型，克服了兩階段模型需要明確作用模式信息的不足，提高了基於模糊集理論的整合模型的合理性。套用基於從上到下的效應分析思想探索混合物毒性相互作用，結合多個混合物的效應與各混合物組分濃度分數的相關分析，識別引起毒性相互作用的關鍵組分，建立了關鍵組分與混合物效應的相關模型。在Visual BASIC語言平台下，設計開發了建立濃度加和與獨立作用整合模型的應用程式(IMTox)，使毒性數據採集、曲線擬合、整合模型建立等工作程式化。為便於關鍵組分識別研究，還開發了基於變數重要性投影的偏最小二乘回歸程式(VIPLS)。課題取得研究成果已發表學術論文16篇，其中SCI收錄8篇，EI收錄6篇。申請獲得計算機軟體著作權登記證書3項。培養獲得博士學位研究生2人，獲得碩士學位研究生3人。
