分子电性作用矢量法定量预测单质子化肽段离子迁移谱碰撞截面
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摘要 基于分子二维图形特征得到了一种新的结构参数化方法：分子电性作用矢量(MEIV)。将其应用于113个单质子化肽段样本集的结构表征及离子迁移谱碰撞截面模拟和预测当中，通过严格检验所得到3个回归模型的复相关系数Rcum及交叉验证Q分别为：0.984、0.981、0.980和0.979、0.979、0.978。结果表明MEIV对有机分子结构及其性质具有良好的表达和预测能力。关键词 分子电性作用矢量，离子迁移谱，碰撞截面，定量构谱关系
1 引言
离子迁移谱(IMS)[1，2]作为一种高灵敏度常压分析技术而被广泛应用于航空、海关、战场、犯罪现场的痕量物质检测当中。近年来，由于基体辅助激光解析、电喷雾等新型离子化方法的出现使得生物大分子被用于IMS检测成为可能，在此基础上将IMS与其它分析仪器联用(如GCIMS, IMSTOFMS等)可以更有效地扩展IMS在分子生物领域的应用范围[2]。在IMS中碰撞截面Ω(collision cross section)是一个衡量离子结构特征的重要参数，它可由Mason等[3]提出的公式计算：Ω＝(18π)1/2 16·ze (KbT)1/2·(1 m+1 M)1/2tDE L·760 P·T 273.3·1 N(1)其中z为离子所带电荷数；e为单位电荷电量；kb是Boltzmann常数；m和M分别代表离子及迁移气体分子质量；P和T为实验压力和温度；E为所施加电场强度；tD是离子迁移时间；N为迁移气体密度；L为迁移管的长度。因此只要测量出E、L、P、T、tD就可以通过(1)式精确计算被测离子Ω大小。然而由于实验条件以及检测技术的限制使得大规模测量各类离子碰撞截面还难以实现。鉴于此，本研究试图将定量构谱关系(QSSR)[4]应用于碰撞截面的预测当中，以期得到具有一定实用价值的定量模型。考虑到碰撞截面与被测物质结构特征有着密切关系，本研究发展了一种用于表征化学结构的电性拓扑指数：分子电性作用矢量(MEIV)，并成功将其应用于113个单质子化肽段碰撞截面的建模与预测当中。
2 原理与方法
原子类型(atomic type, AT)：有机分子常见原子为H、C、N、O、S、F、Cl、Br、I等其大都处于元素周期表ⅠA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族中。按照周期表族的定义同一族元素具有相似的化学性质，因此将原子按其所处周期表的族进行分类是较为简单且化学意义明确做法 ......
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