亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Molecular Representation and Closed-Loop Validation for Toxicity Assessment of Organic Compounds in Ambient Air PM 2.5

堆积 化学空间 分子描述符 代表(政治) 优先次序 集合(抽象数据类型) 化学 计算机科学 化学信息学 毒性 基础(拓扑) 芳香性 生化工程 组合化学 生物系统 数量结构-活动关系 有机化学品 计算化学 环境化学 微粒 数据集 细胞毒性 环境科学 分子 评价方法
作者
Ye Lü,Yangyang Wu,X. P. Li
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.est.5c17667
摘要

Although the health impacts of fine particulate matter (PM2.5) are primarily attributed to its chemically diverse composition rather than to mass concentration, assessing the toxicity of PM2.5 constituent compounds remains highly challenging due to chemical complexity and limited experimental scalability. This study introduces an interpretable machine learning (ML) framework using a curated A549 cytotoxicity data set (19,841 compounds) that integrates customized Molecular Access System (MACCS) fingerprints, six base models, and a stacking ensemble meta-model, all optimized with a biobjective strategy to assess the toxicity of organic compounds in PM2.5. The stacking ensemble model demonstrated satisfactory performance (test AUC > 0.8), exhibiting good generalization, adaptability, and robustness. Nontargeted analysis generated and experimentally validated a prediction set from the Hong Kong PM2.5 samples (51 of 387 compounds confirmed from 13 classes), demonstrating broad applicability on an independent Nanjing PM2.5 set (572 compounds). Key substructures driving toxicity, identified through a SHapley Additive exPlanations (SHAP) analysis and cell experimental validation, revealed that PM2.5 compounds with aromatic rings and nitrogen-based functional groups (e.g., aromatic α,β-unsaturated ketones, aromatic amines, aromatic nitro compounds, and tertiary amines) likely contribute to high toxicity. The derived "structure-toxicity" rules narrow the search space from thousands of compounds to those containing critical substructures, enabling efficient prioritization of toxic components and providing a foundation for improving model specificity and predictive accuracy in future studies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Than0s完成签到,获得积分10
1秒前
7秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
ceeray23发布了新的文献求助20
8秒前
monica完成签到 ,获得积分10
9秒前
123完成签到,获得积分10
10秒前
sunny完成签到,获得积分10
12秒前
汉堡包应助seaxxq采纳,获得10
13秒前
研友_VZG7GZ应助Title采纳,获得10
13秒前
15秒前
Hayat应助ceeray23采纳,获得20
20秒前
ltt完成签到 ,获得积分10
20秒前
小顾完成签到 ,获得积分10
25秒前
27秒前
科目三应助tangzhidi采纳,获得10
29秒前
无私的寄灵完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
Title发布了新的文献求助10
32秒前
搜集达人应助tangzhidi采纳,获得10
36秒前
桐桐应助tangzhidi采纳,获得10
36秒前
赘婿应助小顾采纳,获得10
36秒前
wanci应助tangzhidi采纳,获得10
36秒前
molihuakai应助tangzhidi采纳,获得10
36秒前
情怀应助tangzhidi采纳,获得20
37秒前
bkagyin应助tangzhidi采纳,获得20
37秒前
Ava应助tangzhidi采纳,获得10
37秒前
英俊的铭应助tangzhidi采纳,获得10
37秒前
科研通AI6.4应助tangzhidi采纳,获得10
37秒前
桐桐应助tangzhidi采纳,获得10
37秒前
可可完成签到,获得积分10
38秒前
芜湖发布了新的文献求助10
38秒前
16分音符完成签到,获得积分10
42秒前
JamesPei应助tangzhidi采纳,获得10
43秒前
田様应助tangzhidi采纳,获得10
43秒前
研友_VZG7GZ应助tangzhidi采纳,获得10
43秒前
科研通AI6.4应助tangzhidi采纳,获得10
44秒前
科研通AI6.1应助tangzhidi采纳,获得10
44秒前
传奇3应助tangzhidi采纳,获得20
44秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Development Across Adulthood 600
天津市智库成果选编 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444270
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258182
关于积分的说明 17590902
捐赠科研通 5503231
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901308
邀请新用户注册赠送积分活动 1878355
关于科研通互助平台的介绍 1717595