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Environmentally friendly polychlorinated naphthalenes (PCNs) derivatives designed using 3D-QSAR and screened using molecular docking, density functional theory and health-based risk assessment.
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2018-09-27 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2018.09.060 Wenwen Gu 1 , Yuanyuan Zhao 1 , Qing Li 1 , Yu Li 1
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2018-09-27 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2018.09.060 Wenwen Gu 1 , Yuanyuan Zhao 1 , Qing Li 1 , Yu Li 1
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A complete design and screening system for environmental-friendly polychlorinated naphthalene (PCN) derivatives was established through three-dimensional quantitative structure-activity relationship (3D-QSAR), molecular docking, density functional theory (DFT) methods and health-based risk assessment based on dynamic multimedia fugacity model. Two types of 3D-QSAR models were established for PCNs using the experimental biological toxicity (logEC50) of 14 PCNs to carry out a modification to lower the logEC50 of CN-70. Consequently, 67 new monosubstituted and disubstituted derivatives with a lower biological toxicity than CN-70 were designed. Furthermore, 21 new CN-70 derivatives were selected through the evaluation of their persistent organic pollutant properties (biological toxicity, bio-concentration, long-range transport potential, biodegradability) and practicability (stability, insulativity, flame retardancy) using 3D-QSAR, molecular docking and DFT methods. Finally, the non-carcinogenic and carcinogenic risks of 19 new CN-70 derivatives in different exposure pathways were reduced, and 5 derivatives with a significant decrease both in biological toxicity (amplitude reduction: 12.73%-32.51%) and risk (amplitude reduction: 32.18%-59.19%) were selected as environmental-friendly PCN derivatives, which had been screened using the health-based risk assessment system associated with dynamic multimedia fugacity model. This study provides a theoretical basis for the design of environmental-friendly flame retardants and insulating materials.
中文翻译：
使用3D-QSAR设计并使用分子对接，密度泛函理论和基于健康的风险评估进行筛选的环保型多氯萘（PCN）衍生物。
通过三维定量构效关系（3D-QSAR），分子对接，密度泛函理论（DFT）方法和基于健康的风险评估，建立了环保型多氯萘（PCN）衍生物的完整设计和筛选系统。在动态多媒体逸度模型上。利用14种PCN的实验生物毒性（logEC50）建立了PCN的两种3D-QSAR模型，以进行修改以降低CN-70的logEC50。因此，设计了67种生物毒性低于CN-70的新的单取代和二取代衍生物。此外，通过评估其持久性有机污染物的性质（生物毒性，生物浓度，远距离迁移潜力，生物降解性）和实用性（稳定性，绝缘性，阻燃性）使用3D-QSAR，分子对接和DFT方法。最后，减少了19种新的CN-70衍生物在不同暴露途径下的非致癌和致癌风险，并且5种衍生物的生物毒性（幅度降低：12.73％-32.51％）和风险（幅度降低：选择了32.18％-59.19％）作为环保型PCN衍生物，该衍生物已使用与动态多媒体逸度模型关联的基于健康的风险评估系统进行了筛选。该研究为设计环保型阻燃剂和绝缘材料提供了理论依据。减少了19种新CN-70衍生物在不同暴露途径下的非致癌和致癌风险，并且5种衍生物的生物毒性（幅度降低：12.73％-32.51％）和风险（幅度降低：32.18％）均显着降低-59.19％）被选为环保PCN衍生物，已使用与动态多媒体逸度模型相关的基于健康的风险评估系统进行了筛选。该研究为设计环保型阻燃剂和绝缘材料提供了理论依据。减少了19种新CN-70衍生物在不同暴露途径下的非致癌和致癌风险，并且5种衍生物的生物毒性（幅度降低：12.73％-32.51％）和风险（幅度降低：32.18％）均显着降低-59.19％）被选为环保PCN衍生物，已使用与动态多媒体逸度模型相关的基于健康的风险评估系统进行了筛选。该研究为设计环保型阻燃剂和绝缘材料提供了理论依据。选择了19％）作为环保型PCN衍生物，该衍生物已使用与动态多媒体逸度模型相关的基于健康的风险评估系统进行了筛选。该研究为设计环保型阻燃剂和绝缘材料提供了理论依据。选择了19％）作为环保型PCN衍生物，该衍生物已使用与动态多媒体逸度模型相关的基于健康的风险评估系统进行了筛选。该研究为设计环保型阻燃剂和绝缘材料提供了理论依据。
更新日期：2018-09-28
中文翻译：
使用3D-QSAR设计并使用分子对接，密度泛函理论和基于健康的风险评估进行筛选的环保型多氯萘（PCN）衍生物。
通过三维定量构效关系（3D-QSAR），分子对接，密度泛函理论（DFT）方法和基于健康的风险评估，建立了环保型多氯萘（PCN）衍生物的完整设计和筛选系统。在动态多媒体逸度模型上。利用14种PCN的实验生物毒性（logEC50）建立了PCN的两种3D-QSAR模型，以进行修改以降低CN-70的logEC50。因此，设计了67种生物毒性低于CN-70的新的单取代和二取代衍生物。此外，通过评估其持久性有机污染物的性质（生物毒性，生物浓度，远距离迁移潜力，生物降解性）和实用性（稳定性，绝缘性，阻燃性）使用3D-QSAR，分子对接和DFT方法。最后，减少了19种新的CN-70衍生物在不同暴露途径下的非致癌和致癌风险，并且5种衍生物的生物毒性（幅度降低：12.73％-32.51％）和风险（幅度降低：选择了32.18％-59.19％）作为环保型PCN衍生物，该衍生物已使用与动态多媒体逸度模型关联的基于健康的风险评估系统进行了筛选。该研究为设计环保型阻燃剂和绝缘材料提供了理论依据。减少了19种新CN-70衍生物在不同暴露途径下的非致癌和致癌风险，并且5种衍生物的生物毒性（幅度降低：12.73％-32.51％）和风险（幅度降低：32.18％）均显着降低-59.19％）被选为环保PCN衍生物，已使用与动态多媒体逸度模型相关的基于健康的风险评估系统进行了筛选。该研究为设计环保型阻燃剂和绝缘材料提供了理论依据。减少了19种新CN-70衍生物在不同暴露途径下的非致癌和致癌风险，并且5种衍生物的生物毒性（幅度降低：12.73％-32.51％）和风险（幅度降低：32.18％）均显着降低-59.19％）被选为环保PCN衍生物，已使用与动态多媒体逸度模型相关的基于健康的风险评估系统进行了筛选。该研究为设计环保型阻燃剂和绝缘材料提供了理论依据。选择了19％）作为环保型PCN衍生物，该衍生物已使用与动态多媒体逸度模型相关的基于健康的风险评估系统进行了筛选。该研究为设计环保型阻燃剂和绝缘材料提供了理论依据。选择了19％）作为环保型PCN衍生物，该衍生物已使用与动态多媒体逸度模型相关的基于健康的风险评估系统进行了筛选。该研究为设计环保型阻燃剂和绝缘材料提供了理论依据。
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