• 한국환경보건학회지
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• 제45권5호
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• pp.457-464
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• 2019

Objectives: Quantitative structure-activity relationship (QSAR) is one of the effective alternatives to animal testing, but its credibility in terms of toxicity prediction has been questionable. Thus, this work aims to evaluate its predictive capacity and find ways of improving its credibility. Methods: Using $TOPKAT^{(R)}$, OECD toolbox, and $Derek^{(R)}$, all of which have been applied world-wide in the research, industrial, and regulatory fields, an analysis of prediction credibility markers including accuracy (A), sensitivity (S), specificity (SP), false negative (FN), and false positive (FP) was conducted. Results: The multi-application of QSARs elevated the precision credibility relative to individual applications of QSARs. Moreover, we found that the type of chemical structure affects the credibility of markers significantly. Conclusions: The credibility of individual QSAR is insufficient for both the prediction of chemical toxicity and regulation of hazardous chemicals. Thus, to increase the credibility, multi-QSAR application, and compensation of the prediction deviation by chemical structure are required.

• 농약과학회지
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• 제6권1호
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• pp.25-30
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• 2002

새로운 제초성 N-phenyl-3,4-dimethylphthalimide 유도체의 구조변화에 따른 물리-화학 파라미터와 다루어진 바 없는 TOPKAT 프로그램으로 계산된 랫트 및 마우스 등의 급만성 독성에 관한 판별점수(DS) 및 치사율과의 관계(QSTR)를 정량적으로 검토하였다. 그 결과, 발암성은 랫트보다 마우스가 그리고 수컷보다는 암컷이 높은 경향이었다. $R_2$-기만이 변화하는 조건에서 Hansch-Fujita 식을 유도한 결과, 발암성에서 랫트 암컷을 제외한 마우스(암, 수) 및 랫트 수컷은 공통적으로 LUMO 에너지가 영향을 미치는 주 요인이었으며 마우스 암컷과 수컷의 발암성에 관한 선택성 요소는 주로 $R_2$-치환기 길이의 적정값(약 $(L)_{opt.}=5.0{\AA}$)에 의존적이었다. 또한, Free-Wilson 식으로부터 $R_2$-기의 기여도는 랫트 수컷의 경우, 탄화수소로 구성된 치환체가 그리고 그 이외의 경우에는 불소 치환체들의 기여도가 우세한 경향이었다.

• 농업과학연구
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• 제28권1호
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• pp.33-40
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• 2001

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.