Quantitative Structure-Toxicity Relationships (QSTRs) of Fungicidal Phenylthionocarbamate Derivatives

살균성, Phenylthionocarbamate 유도체들의 정량적인 구조와 독성과의 관계

The authors attempted to derive a comprehensive quantitative structure-toxicity relationships (QSTRs) between various physicochemical parameters of phenyl substituents in fungicidal phenylthionocarbamate derivatives and toxicity evaluated using TOPKAT calculation. On the basis of this approach we made preditions for toxicity values for not yet tested substances with respect to these systems. The results suggested that the optimal values, $(B_2)_{opt.}=1.54_{\AA}$(Ames mutagenicity), $(R)_{opt.}=0.16$ (car-cinogenicity of male rat), $(\pi)_{opt.)=0.16$ (carcinogenicity of male mouse), $({\varepsilon}LOMO)_{opt}=-0.52e.v.$ ($LD_{50}$ of rat oral), $(B_3){opt.}=1.54_{\AA}$(chronic LOAEU), $(logP)_{opt.}=4.25$ ($LC_{50}$ of Fathead minnow) and $({\sigma})_{opt}=-0.68$ ($EC_{50}$ of Daphnia magna) of phenyl substituents were strongly correlated with the acute and chronic toxicities.

아직까지 시도된 바 없는 살균성 phenylthionocarbamate 유도체들의 phenyl-치환기가 변화함에 따라 TOPKAT 계산으로 예측된 다양한 급성 및 만성 독성값에 미치는 정량적인 분자구조와 독성과의 관계 (QSTRs)를 검토한 결과는 다음과 같다. (1) 기질분자의 구조변화에 따른 독성치와 그의 판별점수 (D.S.) 에 기초하여 분자 중 특정부분 (fragment)이 양 (+)의 값으로 독성에 기여하는 대체적인 순서는 Aro. C=C, -O-, -NH- 및 할로겐 (X) 원자의 순이었다. (2) 대부분의 화합물들은 매우 높은 돌연변이와 발암성이 예측되었으며 특히, 치환기의 위치에 관계없이 fluoro-치환체는 $B_2$상수에 따른 입체효과 ($(B_2)_{opt.}=1.54{\AA}$)에 의하여 모두 100% 돌연변이를 발현한 반면에 trifluorornethyl-치환체는 돌연변이 발현 가능성이 전혀 없었다. (3) 가장 높은 독성 발현조건은 phenyl-치환기에 대한 소정의 적정값으로 돌연변이성에는 $(B_2)_{opt.}=1.54{\AA}$, 발암성에서 수컷 rat와 mouse는$(R)_{opt.}=0.16$ 및 $(\pi)_{opt.}=0.16$ 그리고 rat의 경구독성은 $LD_{50};({\varepsilon}LOMO)_{opt}=-0.52e.v.$, chronic LOAEL; $(B_3){opt.}=1.54{\AA}$, 어독성은 ${LC_50}$; $(logP)_{opt.}=4.25$ 및 물벼룩에 대한 독성은 $EC_{50};({\sigma})_{opt}=-0.68$를 나타내는 경우 이었다. (4) 돌연변이성에는 할로겐 중, fluoro-기를 위시하여 nitro 및 methyl-기 등의 순서로 기여하였고 phenyl 고리 상, 치환기의 위치와 전자 수수관계에는 대체로 무관한 경향을 나타내었다.