EVA是一种三维构效关系研究方法，它基于量子化学的基本原理，通过求解薛定谔方程得到的电子势能函数，表征分子的一切性质，如分子的大小、形状，分子的电子环境，及许多物化参数，它是一个完整的分子描述参数。与CoMFA相比，EVA只需求解薛定谔方程，对分子的构象依赖性小，不必进行分子叠合，建立的构效方程一般有较高的预测能力。

EVA的基本原理

每个分子对应一个唯一的振动模式，该振动模式能表征分子的形状、大小和电子等性质，振动模式可根据电子势能函数经薛定谔方程解得。理论化学家常将它作为推断和预测化学现象的主要依据。

EVA方法建立了生物活性与分子的振动频率之间的定量关系，共分3个步骤：

(1) 将每个振动频率投影到X坐标轴上，Y坐标表示频率的大小，与分子振动产生的红外光谱相对应，频率范围定为0 cm-1~4000 cm-1。
(2) 对相同和两倍半峰宽内的频率进行强度I(v)加和，得到频率v与强度I(v)曲线，曲线与分子一一对应。

频率强度I(v)按图001计算：

式中，I(ν)为频率强度，ν为频率的大小，fi为第i个振动频率的振动因子，σ为频率高斯分布的半峰宽，与红外光谱的半峰宽不同，在EVA中，所有频率的半峰宽σ都相同，在缺省的条件下为10 cm-1。

图002为化合物吡唑芳基醚的频率ν-I(ν)曲线图。

经AM1半经验分子轨道理论计算得136个正则振动模式，这些振动的频率在1200cm-1~1500cm-1之间，图的上方表示频率的分布，下方为ν-I(ν)曲线，A峰仅1个频率，强度低，而B峰为多个频率的强度加和，峰形高。

图002来自Clark RD. Synthesis and QSAR of herbicidal 3-porazolyl 2,2,2-trifluo rotolyl ethers. J Agric Food Chem, 1996, 44:3643

(3) 根据v-I(v)曲线，以一定步长δcm-1逐个记录频率的强度，由这些强度值(共4000/δ个)组成的向量即为EVA对分子的描述参数。步长δ越小，EVA对分子的描述就越准确，在半峰宽为10cm-1时，5cm-1的步长是最佳的选择，EVA描述参数常由800个变量组成。
化合物分子的EVA描述参数确定后，用偏最小二乘法PLS建立活性与EVA描述参数之间的定量构效关系。

EVA分析

分子构象对EVA分析结果有一定的影响，尤其在求解1000cm-1以下的振动频率时。往往在进行EVA分析时，将所有分子构象都采取与CoMFA分析相同的构象，以保障两种方法的可比性。

分子的正则振动频率由MOPAC6.0中的半经验分子轨道理论AM1计算，所得的振动频率根据如下参数转换成相应的EVA描述参数：

(1) 振动频率半峰宽σ为10cm-1；
(2) 最低频率200cm-1，最高频率4000cm-1；
(3)根据ν-I(ν)曲线，记录频率强度的步长δ为5cm-1，因此每个分子的EVA描述参数由760个数值组成。

在Sybyl中，EVA的计算过程与CoMFA相似，即在molecular spreadsheet中，通过autofill-EVA自动计算填入表格。

EVA模型判别曲线图

CoMFA用系数等势图表示构效关系，而EVA建立的是分子振动频率对生物活性的影响，其结果是通过各种EVA曲线图表示，其中最有用的是EVA判别曲线图。

通过给出各种振动频率对模型的影响程度，表示该振动频率对模型的影响，振动频率越大对应的峰越高。

图003给出了最差的和最好的两个分子的的ν-I(ν)曲线图。该图提示，对模型影响最大的振动频率为~1225cm-1，~1400cm-1，~3025cm-1和~3200cm-1的振动，根据曲线，最好分子的频率强度I(ν)值明显大于最差分子，由此不难解释最好分子的好于最差分子。

CoMFA模型与EVA模型的比较

CoMFA通过力场的相似性比较来建立构效关系，药效构象的确定和分子叠合规则的选取是影响CoMFA结果的两大因素。

在研究柔性分子时，活性构象不易确定，分子叠合也仅作了相应的近似操作，因此所得模型预测能力较低，交叉验证系数r2cv较小；而EVA方法依赖分子的构象小，进行EVA计算时不必进行分子叠合，因而以EVA建立的模型有较高的预测能力，r2cv为较高。

CoMFA和EVA反映的都是活性与三维信息的关系，CoMFA能给出直观的三维结构以便设计新分子，EVA则通过各种曲线图间接反应分子结构对活性的影响。

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