藥物小分子與血清白蛋白的相互作用

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（綜述）藥物小分子與血清白蛋白的相互作用 申請(qǐng)學(xué)位： 學(xué)士學(xué)位 院 系： 藥 學(xué) 院 專 業(yè)： 藥 學(xué) 姓 名： 梅 艷 飛 學(xué) 號(hào)： 122120213 指導(dǎo)老師： 閆 苗 苗 二一三年六月一日目 錄摘要IAbstract II前言11 蛋白質(zhì)與小分子物質(zhì)2 1.1 蛋白質(zhì)的定義及概述2 1.2 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能2 1.3 血清白蛋白3 血清白蛋白的結(jié)構(gòu)3 血清白蛋白的生理功能4 1.4 小分子物質(zhì)52 藥物小分子與血清白蛋白相互作用的研究方法7 2.1 紫外可見吸收光譜(UV-Vis)法7 2.2 熒光光譜法7 2.3 圓二色光譜(CD)法9 2.4 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(F

2、T-IR)法9 2.5 其他研究方法103 藥物小分子與血清白蛋白相互作用研究的主要內(nèi)容11 3.1 結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點(diǎn)數(shù)的確定11 3.2 結(jié)合位點(diǎn)的確定12 3.3 作用力類型12 3.4 藥物小分子對(duì)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響134 研究意義及展望14參考文獻(xiàn)15致謝18 藥物小分子與血清白蛋白的相互作用 梅艷飛摘要:蛋白質(zhì)是一切生物體內(nèi)最基本的生命物質(zhì)，在生物體內(nèi)發(fā)揮著各種與生命活動(dòng)有關(guān)的重要作用。蛋白質(zhì)是遺傳性狀的直接表達(dá)者。因此，對(duì)蛋白質(zhì)的各種研究是當(dāng)前生命科學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)。蛋白質(zhì)是藥物的一種非常重要的運(yùn)輸載體。藥物與蛋白質(zhì)的相互作用不僅影響藥物在體內(nèi)的分布，而且還影

3、響藥物在體內(nèi)的代謝與排泄方式，研究藥物與蛋白質(zhì)的結(jié)合為藥物分子結(jié)構(gòu)與藥效之間的關(guān)系提供了有利的信息?；谘芯可锎蠓肿优c藥物小分子相互作用的重要意義，本文對(duì)前人就這方面的研究成果進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)，以期從中找出未來研究的突破口，從而進(jìn)一步豐富生物大分子與藥物小分子相互作用的研究。關(guān)鍵詞：藥物小分子；血清白蛋白；相互作用；研究方法；研究內(nèi)容The Interaction of Medicine Small Molecule with Serum AlbuminMEI Yan-feiAbstract: Protein is the basic composition of all organism,

4、 it plays impo- rtant roles in all kinds of life activities. Protein is the expresser of these genetic materials. So, there have been all interesting research field of life sciences, pharmacodynitics and chemistry of it. Protein serves as a trans- port carrier for drugs, the binding of drugs with pr

5、otein has a great influ- ence not only upon the distribution of the drugs in the body but also upon their patterns of metabolism and excretion. The studies on this aspect may provide information of the structural features that determine the therapeutic effectiveness of drug. On the basis of the prev

6、ious research, the predecess- ors had a system to its total nodes, but the role of polyamines in mechanism of the current review rarely, the former polyamine research achievements in this field are summarized, with a view to find polyamine future research br- each, so as to enrich the polyamine rese

7、arch.Key Words: medicinal molecules; serum albumin(SA); interactions; resea- rch methods; research content前 言生命的奧秘一直是人類孜孜探索的重大問題，從分子水平測(cè)定、表征和闡明在生命過程中起作用的各類小分子與生物大分子的相互作用，以及探究這些作用于生物功能之間的關(guān)系，其根本目的是探索生命過程的奧秘。蛋白質(zhì)（protein）是由氨基酸組成的一類生物大分子，它與核酸等其他生物大分子共同構(gòu)成生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的種類繁多，單細(xì)胞的大腸桿菌就含有3000余種。人體含蛋白質(zhì)種類多達(dá)10萬

8、余種，是細(xì)胞中含量最豐富的高分子化合物。各種蛋白質(zhì)都有其特定的結(jié)構(gòu)和功能，在生命活動(dòng)中發(fā)揮著不可替代的作用。對(duì)蛋白質(zhì)與有機(jī)小分子的相互作用機(jī)理的研究，有助于考察蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能與有機(jī)小分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間存在的相關(guān)性1。與生命相關(guān)的許多外源性小分子、離子等物質(zhì)都需要通過和蛋白質(zhì)的相互作用從而起到生物活性功能。研究藥物小分子與生物大分子的相互作用，有助于人們對(duì)藥物與生物大分子相互作用方式及其在體內(nèi)作用機(jī)理的認(rèn)識(shí)和理解，有助于人們進(jìn)行療效更好、毒性更低的新藥設(shè)計(jì)和篩選2。藥物的吸收、分布、代謝及排泄等體內(nèi)過程，直接影響到藥物在其作用部位的濃度和有效濃度的持續(xù)時(shí)間，從而決定著藥物的作用藥理作用和毒

9、性作用的發(fā)生、發(fā)展和消除。研究多種藥物與血漿蛋白(主要是白蛋白)的結(jié)合，是藥物動(dòng)力學(xué)及臨床藥理學(xué)的重要內(nèi)容3。國外對(duì)小分子與蛋白質(zhì)相互作用的研究較早，國內(nèi)化學(xué)工作者在這方面的研究也已有數(shù)十年的歷史4,5。近年來，隨著現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)手段的提高，人們采用多種方法從不同角度對(duì)藥物小分子和蛋白質(zhì)之間的作用進(jìn)行了廣泛的研究。現(xiàn)在常用手段包括熒光光譜、紫外-可見吸收光譜、圓二色光譜、傅里葉變換紅外光譜、電化學(xué)方法、激光拉曼光譜、平衡透析法、液相色譜法、X-晶體衍射等，質(zhì)譜、核磁共振、毛細(xì)管電泳激光散射等方法的應(yīng)用也日益增多。由于蛋白質(zhì)溶液所處的環(huán)境和其體內(nèi)環(huán)境存在一定的差別，無論用何種方法對(duì)他們之間的相互作用進(jìn)

10、行研究，得到的僅僅是一種大致近似的結(jié)果，各種方法之間的合理搭配運(yùn)用，從多方面多角度來研究同一反應(yīng)體系，也可以得到更多、更詳細(xì)、更準(zhǔn)確的信息。1 蛋白質(zhì)與小分子物質(zhì)1.1 蛋白質(zhì)的定義及概述蛋白質(zhì)是荷蘭科學(xué)家格里特在1838年發(fā)現(xiàn)的。他觀察到有生命的東西離開了蛋白質(zhì)就不能生存。蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。因此，它是與生命及與各種形式的生命活動(dòng)緊密聯(lián)系在一起的物質(zhì)。機(jī)體中的每一個(gè)細(xì)胞和所有重要組成部分都有蛋白質(zhì)參與，蛋白質(zhì)占人體重量的16.3，即一個(gè)60kg重的成年人其體內(nèi)約有蛋白質(zhì)9.8kg。人體內(nèi)蛋白質(zhì)的種類很多，性質(zhì)、功能各異，但都是由20多種氨基酸按不同比例排列組合而成的

11、，并在體內(nèi)不斷進(jìn)行著代謝與更新。1.2 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)是由一條或多條多肽鏈通過各種組合形成的生物大分子。蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)在三維空間中以非常專一的方式組織結(jié)合在一起，構(gòu)成特定的三維結(jié)構(gòu)，形成功能性蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)(圖1)。一級(jí)結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序。二級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽主鏈原子的局部空間排列，不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象，包括-螺旋、-折疊、-轉(zhuǎn)角和無規(guī)則卷曲等主要形式。蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)系指每一條多肽鏈內(nèi)所有原子的空間排布，包括主鏈、側(cè)鏈構(gòu)象內(nèi)容，是在主鏈構(gòu)象二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，由于側(cè)鏈R基團(tuán)相互作用，進(jìn)一步折疊盤曲而成的。蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)是指各個(gè)

12、亞基之間的空間排布及相互接觸的關(guān)系，結(jié)構(gòu)可以相同，也可以不同。1973年，Rossman提出了超二級(jí)結(jié)構(gòu)(supersecondaty structure)和結(jié)構(gòu)域(struau- re domain)， 兩種新的概念目前已被生物化學(xué)家及分子生物學(xué)家所公認(rèn)。蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)的基本單位是結(jié)構(gòu)域。結(jié)構(gòu)域是指二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)模體以特定的方式組織連接，在蛋白質(zhì)分子中形成兩個(gè)或多個(gè)在空間上可以明顯區(qū)分的三級(jí)折疊實(shí)體。蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)域在三維空間結(jié)構(gòu)中以專一的方式組合排列，或者二級(jí)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)模體及其與之相關(guān)聯(lián)的各種多肽鏈在空間中的進(jìn)一步協(xié)同盤曲、折疊，形成包括主鏈、側(cè)鏈在內(nèi)的專一排布。較大的蛋白質(zhì)都有

13、多個(gè)區(qū)域存在，它們能夠以非常不同的方式組合，從而以有限類型的區(qū)域結(jié)構(gòu)組合成極為復(fù)雜多樣的蛋白質(zhì)整體結(jié)構(gòu)。正是在結(jié)構(gòu)域的基礎(chǔ)上，才有可能對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分類。結(jié)構(gòu)域同時(shí)也是功能單位，不同的結(jié)構(gòu)域常常與蛋白質(zhì)的不同功能相關(guān)聯(lián)6。根據(jù)分子的組成，可將蛋白質(zhì)分為簡單蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì)兩大類。簡單蛋白質(zhì)的分子完全由氨基酸構(gòu)成，如淀粉酶、核糖核酸酶、胰島素等。結(jié)合蛋白質(zhì)除了含蛋白質(zhì)成分外，還含有非蛋白質(zhì)成分(即輔基)，如血紅蛋白、核蛋白等。 圖1 蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)圖 圖2 HSA的X-射線單晶衍射圖 蛋白質(zhì)在生物過程中起著重要的作用，可以簡略概括：(1)作為有機(jī)體新陳代謝的催化劑酶：這是最重要的生物學(xué)功能

14、，幾乎所有的酶都是蛋白質(zhì)。生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在相應(yīng)的酶參與下進(jìn)行的；(2)作為有機(jī)體的結(jié)構(gòu)成分：在高等動(dòng)物里，膠原纖維是主要的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)蛋白，參與結(jié)締組織和骨骼作為身體的支架；(3)貯藏氨基酸；(4)運(yùn)輸功能；(5)協(xié)調(diào)動(dòng)作的功能；(6)激素的功能；(7)防御機(jī)能。1.3 血清白蛋白血清白蛋白的結(jié)構(gòu)血清白蛋白是簡單蛋白質(zhì)中的一種，它是血漿中最為豐富的蛋白質(zhì)，它的濃度達(dá)到了40mg/ml(0.6mM)，占了血漿中所有蛋白總量的60，提供了80的血液滲透壓7，它能與許多內(nèi)源及外源性化合物結(jié)合，從而起到重要的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)運(yùn)作用8。人血清白蛋白(HSA)是由585個(gè)氨基酸殘基組成的單肽鏈蛋白質(zhì)

15、，分子量約為66500。HAS肽鏈含有35個(gè)半胱氨酸殘基，僅34位有一個(gè)巰基，其余都為二硫鍵，二硫鍵中有8對(duì)組成交叉二硫鍵，只有接近N端的是一個(gè)單個(gè)二硫鍵，二硫鍵對(duì)維系蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起著重要作用。HSA含有十八個(gè)酪氨酸殘基，在214位上含有一個(gè)色氨酸殘基。N端為天冬氨酸殘基，C端為亮氨酸殘基。1989年，Carterd小組發(fā)表了HSA的低分辨晶體結(jié)構(gòu)9，并于1990年進(jìn)行了一些修正10，而后，又于1992年發(fā)表了HSA的高分辨晶體結(jié)構(gòu)11，從而最終揭開了這一生物大分子的真面目。正像以前的預(yù)測(cè)一樣，HSA分子包括三個(gè)結(jié)構(gòu)上相似的功能域(domain ,)(圖2)，每個(gè)功能域又包含兩個(gè)相似

16、的螺旋結(jié)構(gòu)的亞域(subdomain A和subdomain B)，六個(gè)亞域聚集在一起，形成了一個(gè)不對(duì)稱的心型分子。分子有約67的螺旋結(jié)構(gòu)，其余則為轉(zhuǎn)角及伸展肽鏈。牛血清白蛋白(BSA)是由582個(gè)氨基酸殘基組成的單肽鏈蛋白質(zhì)，其氨基酸序列與HSA非常類似8。BSA肽鏈也含有35個(gè)半胱氨酸殘基，僅34位有一個(gè)巰基，其余都為二硫鍵，二硫鍵中有8對(duì)組成交叉二硫鍵，只有接近N端的是一個(gè)單個(gè)二硫鍵。與HSA不同的是，BSA在134及212位各含有一個(gè)色氨酸殘基，因此兩者的熒光性質(zhì)略有不同。另外，由于BSA與HSA的結(jié)構(gòu)相似，二者的氨基酸序列高度相似，且不同氨基酸均為保守性替換，而BSA更價(jià)廉易得，故人

17、們常研究藥物-BSA的結(jié)合情況，作為對(duì)HSA結(jié)合情況的參考。血清白蛋白的生理功能血清白蛋白(SA)是血液緩沖系統(tǒng)的組分之一，具有營養(yǎng)作用，是維持血液滲透壓的主要組分和運(yùn)輸內(nèi)源性及外源性物質(zhì)的重要載體8。 血液緩沖劑:與其它蛋白質(zhì)一樣，SA也為兩性化合物。白蛋白等電點(diǎn)低于正常血液pH，是弱酸，一部分以酸的形式存在，另一部分與陽離子(主要是Na+)結(jié)合成弱酸鹽，這兩部分形成的緩沖離子對(duì)是構(gòu)成血液總緩沖系統(tǒng)的一部分。 營養(yǎng)作用:在生命活動(dòng)中，組成組織和器官的蛋白質(zhì)不斷地進(jìn)行新陳代謝，血漿蛋白質(zhì)在體內(nèi)分解產(chǎn)生的氨基酸可參與氨基酸代謝池，用于組織蛋白的合成；白蛋白對(duì)細(xì)胞營養(yǎng)具有較高的價(jià)值，滋養(yǎng)細(xì)胞的蛋白

18、質(zhì)中約有1/3來自肝臟合成的白蛋白；此外，白蛋白還為細(xì)胞提供合成其它蛋白質(zhì)的材料。 維持血漿膠體滲透壓和體液交換:正常人血漿滲透壓在37時(shí)，約為7.7個(gè)大氣壓。血漿中蛋白質(zhì)濃度大于組織液，故具有較高的滲透壓，血漿與組織液滲透壓差稱為血漿的有效滲透壓，正常為15mmHg，它有從組織間隙吸收水分進(jìn)入血循環(huán)的作用。在正常人體微循環(huán)中，血漿與組織液間不斷頻繁的交換液體及溶于水的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物，在新陳代謝中起重要作用。 運(yùn)輸功能:SA是血漿蛋白質(zhì)中具有廣泛結(jié)合能力的蛋白質(zhì)。能結(jié)合內(nèi)源性和外源性物質(zhì)，能結(jié)合大、中、小分子的化合物，也能同難溶于水和溶于水的物質(zhì)結(jié)合，具有重要的生理意義和臨床意義。白蛋白能

19、與許多化合物結(jié)合，可能與它的“構(gòu)象適應(yīng)性”有關(guān)。在生理?xiàng)l件下，白蛋白的結(jié)合部位易變，幾乎能以相同能量產(chǎn)生不同的構(gòu)象。因?yàn)樗菪齼?nèi)的維系力較弱，當(dāng)與某化合物結(jié)合時(shí)，螺旋分開，肽鏈內(nèi)殘基側(cè)鏈方位改變，導(dǎo)致基團(tuán)的分布相應(yīng)變化，新的結(jié)合位點(diǎn)隨之產(chǎn)生，發(fā)生構(gòu)象變化和協(xié)同作用。白蛋白分子表面結(jié)構(gòu)疏松，具有柔性，對(duì)其在血漿中作運(yùn)輸和解毒劑極為有利。1.4 小分子物質(zhì)在小分子與SA相互作用的研究中，國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)涉及的小分子可做如下簡要分類：(1)按照來源區(qū)分，可分為內(nèi)源性物質(zhì)和外源性物質(zhì)兩大類；(2)按照化學(xué)類別區(qū)分，可分為中性分子、離子；(3)按照功能區(qū)分，可分為食品營養(yǎng)成分及添加劑、藥物及制劑輔料、蛋白

20、質(zhì)的變性劑以及測(cè)試探針試劑等。 內(nèi)源性物質(zhì):內(nèi)源物質(zhì)是泛指生物體代謝的產(chǎn)物，其在生物體內(nèi)(尤其是在血液循環(huán)系統(tǒng)中)的分布、貯存、轉(zhuǎn)運(yùn)以及進(jìn)一步的消化等過程都涉及到與SA相互作用。二十世紀(jì)四十年代前，人們認(rèn)為SA只是參與維持血漿滲透壓，后來發(fā)現(xiàn)脂肪酸(fatty acid，F(xiàn)A)能夠與SA結(jié)合，從而認(rèn)識(shí)到血液中脂肪酸氧化是一個(gè)全新的代謝活性源。FA-SA復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)研究表明，F(xiàn)A結(jié)合在由SA分子中極性支鏈覆蓋著的疏水空腔內(nèi)。此外，氨基酸、膽紅素、尿素等各類內(nèi)源物質(zhì)與SA的相互作用也有廣泛報(bào)導(dǎo)。 外源性物質(zhì):外源性有機(jī)毒物與蛋白質(zhì)相互作用的研究越來越多。有機(jī)毒性物質(zhì)進(jìn)入人體后，一部分和SA結(jié)合

21、，然后被轉(zhuǎn)運(yùn)到其它組織部位釋放出來，產(chǎn)生危害作用。環(huán)境化學(xué)污染物與SA相互作用的研究對(duì)揭示環(huán)境化學(xué)污染物在體內(nèi)蓄積、代謝及危害機(jī)理有重要意義。如農(nóng)藥及殺蟲劑、毒劑與HSA的相互作用都已有報(bào)導(dǎo)。 金屬離子:無機(jī)離子廣泛存在于生物體內(nèi)并積極參與著各種生命活動(dòng)，尤其是各類內(nèi)源和外源金屬離子廣泛參與甚至是調(diào)控著生命活動(dòng)過程。各類無機(jī)離子與蛋白質(zhì)的相互作用研究已經(jīng)成為當(dāng)今化學(xué)新興分支生物無機(jī)化學(xué)的主要內(nèi)容12。根據(jù)目前文獻(xiàn)，與蛋白生物大分子作用的已研究的金屬離子可歸納為三類：一是作為營養(yǎng)物質(zhì)的人體必須的微量元素，如鋅、銅、鐵；二是對(duì)生物體有毒副作用的重金屬離子如鎘、汞、鉛、鋁等；三是稀土金屬離子如銣、鑭

22、離子。研究重金屬離子(汞、鎘、鉻離子等)與蛋白的作用為揭示其危害機(jī)理及在生物體內(nèi)的吸收、分布、蓄積和排泄過程等提供了重要信息。 染料:種類繁多、功能特異的光度顯色劑(染料)作為外源性物質(zhì)與蛋白質(zhì)分子相結(jié)合，形成染料蛋白質(zhì)復(fù)合物，這些復(fù)合物又往往能夠在特定光波區(qū)域有特異性吸收或發(fā)射，可對(duì)蛋白質(zhì)、DNA等生物大分子進(jìn)行快速定量測(cè)定。但是到目前為止，蛋白質(zhì)與普通染料分子間是否以化學(xué)計(jì)量定量結(jié)合、結(jié)合方式如何，形成復(fù)合物的種類是否單一等問題仍未解決，這些懸而未決的問題一方面制約了蛋白質(zhì)分子快速定量方法的建立，同時(shí)也為該方向的深入研究提供了廣泛的空間。因此，關(guān)于染料小分子與蛋白質(zhì)的相互作用研究也是目前所

23、關(guān)注的熱點(diǎn)之一。 表面活性劑:表面活性劑在食品、化工、制藥、化妝品和洗滌劑等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。蛋白質(zhì)與表面活性劑之間相互作用會(huì)顯著影響產(chǎn)品的質(zhì)量，既可能在界面上發(fā)生競爭吸附，也可能由于締合作用導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化13。如果表面活性劑進(jìn)入人體，會(huì)刺激人體體重增加，提高肝臟合成膽固醇的速度。因此體外研究表面活性劑與蛋白質(zhì)的相互作用對(duì)表面活性劑的環(huán)境效應(yīng)具有十分重要的意義。目前，表面活性劑與蛋白質(zhì)相互作用的研究主要集中在兩方面：一是探討相互作用的影響因素及結(jié)合等溫線的特性14；二是探討蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化與相互作用的機(jī)理，以及這些變化對(duì)蛋白質(zhì)功能的影響13。大多數(shù)研究是針對(duì)離子型表面活性劑，但最近考慮到非離

24、子型表面活性劑與蛋白質(zhì)混合體系的性質(zhì)對(duì)食品、醫(yī)藥和生物體系具有重要影響，人們對(duì)非離子表面活性劑與蛋白質(zhì)相互作用的研究開始重視。 藥物:藥物自給藥部位進(jìn)入體內(nèi)后，通過各種生物膜從血液轉(zhuǎn)移到各組織器官。從現(xiàn)有的認(rèn)識(shí)水平來看，藥物進(jìn)入血液系統(tǒng)后不同程度地與SA結(jié)合，形成藥物-SA復(fù)合物。未結(jié)合的藥物才能通過毛細(xì)血管壁向組織擴(kuò)散產(chǎn)生藥效，最終被肝臟代謝或被腎小管濾過排出體外。藥物-SA復(fù)合物可以看作是藥物在生物體內(nèi)的暫時(shí)貯存形式，可有效避免藥物被迅速代謝而消除，從而維持血漿中血藥總濃度和有效濃度的持續(xù)。藥效的發(fā)揮直接與藥物的游離濃度相關(guān)，而生物體對(duì)藥物毒副作用的耐受也與游離藥物濃度直接相關(guān)，藥物-SA

25、結(jié)合也被看作是SA對(duì)生物體自我保護(hù)功能15的重要體現(xiàn)。所以，藥物-SA結(jié)合直接影響著藥物在生物體內(nèi)的分布、貯存、轉(zhuǎn)運(yùn)、藥效、藥物代謝以及毒副作用等方面的性質(zhì)8。目前文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)涉及的藥物主要有抗癌藥物、抗菌素類藥物、鎮(zhèn)痛藥物、精神治療藥物、心血管類藥物等。一些藥物制劑的輔料、食品成分及添加劑與血清白蛋白相互作用研究也有報(bào)導(dǎo)。近年來關(guān)于傳統(tǒng)中藥有效成分甚至中藥總提取物與血清白蛋白相互作用已經(jīng)引起國內(nèi)外學(xué)界和業(yè)界的普遍關(guān)注。2 藥物小分子與血清白蛋白相互作用的研究方法近年來，人們采用多種現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)手段從不同角度對(duì)血清白蛋白與藥物小分子之間的作用進(jìn)行了廣泛研究。目前常用的方法有：紫外可見吸收光譜法16,1

26、7、熒光光譜法18,19、圓二色光譜法20、傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜法21、毛細(xì)管電泳法22、平衡透析法23、核磁共振波譜法24、微量熱法25-27、電化學(xué)法28等。2.1 紫外可見吸收光譜(UV-Vis)法蛋白質(zhì)之所以能產(chǎn)生紫外可見光譜，其主要原因是組成蛋白質(zhì)常見的20種-氨基酸中有幾種芳香族氨基酸殘基的側(cè)鏈基團(tuán)和肽鍵對(duì)光的吸收，其中色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸三個(gè)氨基酸殘基由于其生色團(tuán)的不同有不同的吸收光譜，色氨酸和酪氨酸殘基中共軛雙鍵在280nm波長處有一個(gè)吸收峰，苯丙氨酸在257nm波長附近有一個(gè)特征吸收峰。一般來說，氨基酸殘基的微環(huán)境由蛋白質(zhì)分子的構(gòu)象決定，構(gòu)象改變，微環(huán)境改變，生色團(tuán)的紫外吸

27、收光譜隨之發(fā)生改變29。當(dāng)血清白蛋白的生色團(tuán)所處的微環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，其紫外-可見吸收光譜也隨之發(fā)生變化：吸收峰紅移或藍(lán)移，吸光度及譜帶亦有變化。變化前后的光譜之差稱為差光，利用紫外差光譜可以獲得蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息。一些小分子配體與蛋白質(zhì)結(jié)合后其分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生一定的變化，相應(yīng)的會(huì)出現(xiàn)一定大小的差光，UV-Vis光譜一般與熒光發(fā)射光譜互相補(bǔ)充，研究者通常結(jié)合熒光光譜法與紫外光譜法來研究蛋白質(zhì)與藥物是否相互作用，也進(jìn)一步用紫外差譜法來判斷配體對(duì)蛋白質(zhì)內(nèi)源熒光的猝滅是屬于靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)猝滅，這是由于動(dòng)態(tài)猝滅影響到熒光體的激發(fā)態(tài)，而并不改變熒光物質(zhì)的吸收光譜；靜態(tài)猝滅中靜態(tài)復(fù)合物的生成往往導(dǎo)致熒光物質(zhì)吸收光

28、譜的改變。據(jù)此可研究蛋白質(zhì)與小分子配體間的結(jié)合強(qiáng)弱和結(jié)合機(jī)理。2.2 熒光光譜法有些分子吸收一定波長的入射光，經(jīng)過10-910-8秒，能發(fā)射較長波長的光，這種光就是熒光。能產(chǎn)生熒光的物質(zhì)叫做熒光物質(zhì)。熒光物質(zhì)分子在吸收不同波長的入射光后，能發(fā)射不同波長的熒光，從而產(chǎn)生熒光光譜。蛋白質(zhì)分子中因含有色氨酸殘基、酪氨酸殘基及苯丙氨酸殘基而具有內(nèi)源性熒光，它們的熒光峰分別位于348 nm、303 nm和282 nm，不過蛋白質(zhì)的熒光主要來自色氨酸殘基，其貢獻(xiàn)了大約95的蛋白質(zhì)熒光。在激發(fā)波長為280 nm下可以近似的認(rèn)為蛋白質(zhì)的熒光全部來自色氨酸殘基和酪氨酸殘基，且絕大部分來自色氨酸殘基30。熒光光譜

29、法是目前研究小分子與生物大分子相互作用最常用的方法之一。在熒光光譜法中，又可以分為熒光猝滅法、熒光增強(qiáng)法、同步熒光法、三維熒光法、熒光偏振法等。熒光猝滅是指任何可以使得熒光物質(zhì)熒光強(qiáng)度下降的作用，可分為動(dòng)態(tài)猝滅和靜態(tài)猝滅，能降低熒光物質(zhì)熒光強(qiáng)度的物質(zhì)就稱為猝滅劑，因此猝滅劑是相對(duì)的。熒光增強(qiáng)主要是給體與受體之間發(fā)生了偶極偶極能量轉(zhuǎn)移，給體熒光被猝滅，受體熒光被敏化。一般來講，研究小分子與蛋白質(zhì)相互作用，主要運(yùn)用的是熒光猝滅法。根據(jù)蛋白質(zhì)與小分子作用的熒光光譜，可以判斷出反應(yīng)所屬的猝滅類型，對(duì)靜態(tài)猝滅來說，還可以計(jì)算出蛋白質(zhì)與小分子的結(jié)合常數(shù)、結(jié)合位點(diǎn)數(shù)，以及小分子與蛋白質(zhì)結(jié)合的能量轉(zhuǎn)移效率、結(jié)

30、合距離等。許多藥物都具有熒光，在加入蛋白質(zhì)后藥物熒光會(huì)發(fā)生變化，還有一些藥物加入到蛋白質(zhì)溶液中后會(huì)使蛋白質(zhì)熒光增強(qiáng)或有新熒光峰出現(xiàn)，因此可以利用熒光增強(qiáng)來研究蛋白質(zhì)分子與藥物的相互作用，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是光譜干擾較小，可以避免熒光淬滅中自吸收效應(yīng)以及內(nèi)濾效應(yīng)的干擾，所得光譜不需校正。同步熒光技術(shù)是同時(shí)掃描激發(fā)和發(fā)射兩個(gè)單色器波長，具有選擇性好、靈敏度高、干擾少等特點(diǎn)，故常被用來考察小分子對(duì)蛋白質(zhì)構(gòu)象的影響。當(dāng)=60nm時(shí)所作出的同步熒光光譜只顯示色氨酸殘基的光譜特性，=15nm時(shí)所作出的同步熒光光譜僅顯示酪氨酸殘基的光譜特性31。色氨酸的最大熒光發(fā)射峰位對(duì)環(huán)境很敏感，所處環(huán)境的疏水性降低，其最大

31、發(fā)射波長紅移，所處環(huán)境的疏水性增強(qiáng)，其最大發(fā)射波長藍(lán)移。若色氨酸的最大發(fā)射波長改變，則說明蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生了變化。三維熒光光譜是近20年來發(fā)展起來的熒光分析新技術(shù)32。它是以激發(fā)波長、發(fā)射波長和熒光強(qiáng)度為坐標(biāo)的三維空間圖譜，同時(shí)可用強(qiáng)度等高線描述被測(cè)組分的分布和濃度，不僅可以提高測(cè)量靈敏度和對(duì)分子結(jié)構(gòu)的選擇性，而且能夠更加全面地展現(xiàn)樣品的熒光信息，有利于綜合考查樣品的組分分布及構(gòu)型變化特征。熒光偏振法是用偏振光激發(fā)熒光樣品，使得樣品發(fā)射偏振熒光。在溶劑粘度可以忽略的情況下，當(dāng)激發(fā)光位于熒光分子主吸收帶且沒有發(fā)生分子間能量損失時(shí)，其偏振度與熒光分子的轉(zhuǎn)動(dòng)速度有關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快，熒光偏振就越小，轉(zhuǎn)

32、動(dòng)速度越慢，熒光偏振就越大。蛋白質(zhì)分子的內(nèi)源熒光團(tuán)的壽命通常比較短，可利用外源熒光團(tuán)來檢測(cè)熒光偏振。當(dāng)外源熒光體分子與蛋白質(zhì)結(jié)合時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)受阻，導(dǎo)致小分子轉(zhuǎn)動(dòng)速度變慢，熒光偏振會(huì)隨之變大。如果利用蛋白質(zhì)的熒光來檢測(cè)偏振，蛋白質(zhì)與小分子作用后，蛋白質(zhì)的偏振度降低，說明蛋白質(zhì)與小分子發(fā)生了結(jié)合作用。2.3 圓二色光譜(CD)法一束平面偏振光進(jìn)入某些物質(zhì)并通過該物質(zhì)傳播時(shí)，若出射光的偏振面相對(duì)于入射光的偏振面旋轉(zhuǎn)了一定的角度，則稱這種物質(zhì)為光學(xué)活性物質(zhì)或“手性”物質(zhì)。光活性物質(zhì)的這種使平面偏振光偏振面產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)稱為光學(xué)活性。光活性物質(zhì)除使入射并通過其傳播的平面偏振光的偏振面旋轉(zhuǎn)一定角度(稱之為旋

33、光)，還可能存在光吸收各向異性，即它對(duì)左旋圓偏振光和右旋圓偏振光吸收率不同，從而使平面偏振光變?yōu)闄E圓偏振光。光學(xué)物質(zhì)將平面偏振光改變成橢圓偏振光的效應(yīng)稱為“圓二色性”，并可用吸收系數(shù)差=L-R表示。如果在一定波長范圍內(nèi)記錄下左旋和右旋偏振光的的連續(xù)變化并對(duì)波長作圖，就可以得到該物質(zhì)的圓二色譜(circular dichroism，CD)。蛋白質(zhì)具有多個(gè)手性中心分子。在蛋白質(zhì)或多肽中，主要的光活性是肽鏈骨架中的肽鍵，芳香氨酸殘基及二硫鍵。蛋白質(zhì)的CD光譜一般分為兩個(gè)波長范闈，即178-250nm為遠(yuǎn)紫外區(qū)CD光譜，250-320 nm為近紫外區(qū)CD光譜。遠(yuǎn)紫外區(qū)CD光譜反映肽鍵的圓二色性，即生物

34、大分子主鏈的構(gòu)象信息，包括-螺旋：在205-235nm范圍內(nèi)有雙負(fù)峰，峰項(xiàng)分別位于約208和222nm處，稱為雙槽曲線；-折疊：在216nm處有一負(fù)峰；無規(guī)則卷曲：200nm附近的負(fù)峰是其特征曲線33。近紫外圓二色譜作為一種靈敏的光譜探針，可反映蛋白質(zhì)中二硫鍵、芳香氨基酸殘基微環(huán)境的變化。如二硫鍵在250-260nm有一個(gè)峰；色氨酸，酪氨酸，苯丙氨酸這三種殘基的三個(gè)側(cè)鏈的吸收峰在230-310nm之間。研究白蛋白主要用遠(yuǎn)紫外圓二色光譜譜圖的變化。在蛋白質(zhì)與配體相互作用時(shí)，通過CD光譜的變化，就可探知血清白蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)象變化。2.4 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FT-IR)法FT-IR法是指在紅外

35、波段(10000-10cm-1)的吸收光譜，它作為研究藥物與蛋白質(zhì)相互作用的一種新方法，其突出的優(yōu)點(diǎn)是適用于不同狀態(tài)、不同濃度及不同環(huán)境中蛋白質(zhì)和多肽的測(cè)定。FT-IR法的形成是以分子的振動(dòng)為基礎(chǔ)，這些振動(dòng)(包括化學(xué)鍵的伸縮、扭曲、旋轉(zhuǎn)等)能定位到分子中特殊的鍵和基團(tuán)。與生物化學(xué)有關(guān)的鍵和基團(tuán)主要包括C=O、-COOH、COO-、O-H、S-H等，許多振動(dòng)模型并不是由單一鍵和基團(tuán)的振動(dòng)形成，而是由許多鄰近鍵的疊加而形成。FT-IR可以用于研究多肽和蛋白質(zhì)分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)，能在不同條件下提供二級(jí)結(jié)構(gòu)有價(jià)值的信息，因此在藥物-蛋白質(zhì)的結(jié)合研究中應(yīng)用較多。Xie等34利用FT-IR法對(duì)總?cè)咴磉?TP

36、NS)與HSA的相互作用進(jìn)行了研究，認(rèn)為TPNS-蛋白復(fù)合物造成了多肽鏈的氫鍵網(wǎng)絡(luò)的重排，最終導(dǎo)致了-螺旋結(jié)構(gòu)的減少。Xie等35還利用FT-IR技術(shù)對(duì)黃烷酮化合物與HSA的相互作用進(jìn)行了研究。2.5 其他研究方法在小分子物質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用的研究方法中，還有其他一些常用的方法，如毛細(xì)管電泳法(CE)、平衡透析法(ED)、核磁共振(NMR)、電化學(xué)法等。毛細(xì)管電泳(CE)是一類以毛細(xì)管為分離通道，以電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)離子或荷電粒子，按其淌度或分配系數(shù)不同進(jìn)行分離的一種新型液相分離分析技術(shù)。CE的不同形式包括親和毛細(xì)管電泳，毛細(xì)管親和凝膠電泳或利用蛋白質(zhì)固定相的毛細(xì)管電色譜。它具有分離能力強(qiáng)、分離

37、速度快、應(yīng)用范圍廣、消耗試劑量小等優(yōu)點(diǎn)。但由于需要解決生物大分子與管壁的吸附問題，限制了該方法的應(yīng)用。平衡透析法(ED)是研究小分子與生物大分子結(jié)合平衡的經(jīng)典方法，其工作原理是依靠半透膜將與生物大分子結(jié)合的小分子與游離的小分子分離。小分子與生物大分子形成的復(fù)合物被保留在透析袋內(nèi)，而游離的小分子可以在半透膜內(nèi)外自由穿過，直到半透膜內(nèi)外的小分子濃度達(dá)到平衡。通過檢測(cè)小分子化合物的手段可以獲得小分子與生物大分子的結(jié)合強(qiáng)度。在諸多實(shí)驗(yàn)方法中，ED法雖然操作復(fù)雜且費(fèi)時(shí)，但因它可以直接得到游離小分子的濃度，從而被認(rèn)為是較準(zhǔn)確的方法。核磁共振(NMR)已經(jīng)成為研究小分子和生物大分子相互作用的一種非常重要的手

38、段。在外磁場(chǎng)中，磁矩不為零的原子核吸收一定波長（0.6300m）的無線電波后而發(fā)生核自旋能級(jí)的躍遷現(xiàn)象稱為核磁共振。在配體與受體發(fā)生作用時(shí)，許多NMR參數(shù)將發(fā)生變化，這就是NMR能用于藥物與生物大分子相互作用研究的主要原因。NMR可用多種方法測(cè)定，如化學(xué)位移變化、線寬變化、轉(zhuǎn)移NOE及脈沖梯度場(chǎng)實(shí)驗(yàn)等。這些方法可以分為檢測(cè)生物大分子信號(hào)和檢測(cè)配體信號(hào)。Sulkowaska等36研究了阿糖胞苷、阿斯匹林與牛血清白蛋白的相互作用，研究表明在阿斯匹林存在下可使阿糖胞苷與牛血清白蛋白的親和力減弱。電化學(xué)方法比較適用于一些吸收光譜比較弱，或由于其電子躍遷譜帶發(fā)生重疊而無法用紫外可見吸收光譜等方法來研究的

39、分子，尤其是對(duì)于一些主要通過靜電結(jié)合模式與DNA作用的分子。李紅等37采用循環(huán)伏安法、微分脈沖伏安法、交流阻抗數(shù)據(jù)擬合技術(shù)研究了Co(phen)33+配合物與DNA相互作用，確定作用方式為部分插入。趙潔等38用微分脈沖伏安法、UV-電化學(xué)法研究了紫杉醇對(duì)柔紅霉素與DAN作用的影響。3 藥物小分子與血清白蛋白相互作用研究的主要內(nèi)容蛋白質(zhì)與小分子物質(zhì)作用后生成超分子復(fù)合物，體系中蛋白質(zhì)或者小分子物質(zhì)的濃度、光譜、電化學(xué)等性質(zhì)發(fā)生改變，通過適當(dāng)?shù)姆治龇椒?，測(cè)定作用前后不同參數(shù)的變化值，可以獲得結(jié)合常數(shù)、結(jié)合位點(diǎn)數(shù)、結(jié)合位點(diǎn)、作用力類型以及小分子對(duì)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響等信息。3.1 結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點(diǎn)

40、數(shù)的確定確定小分子與生物大分子之間相互作用的結(jié)合常數(shù)與結(jié)合位點(diǎn)數(shù)，常用的有以下幾種方法：1. Scatchdrd方程Scatchdrd等39將小分子配體與大分子結(jié)合看作是小分子配體與大分子特定部位的結(jié)合，在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了溶液平衡處理的經(jīng)典理論公式即Scatchdrd方程，其具體形式為： r/cf = nK-rK (1)式中，r為每個(gè)蛋白質(zhì)分子鍵合的藥物分子的個(gè)數(shù)，cf游離藥物的濃度，n為結(jié)合位數(shù)，K為結(jié)合常數(shù)。以r/cf對(duì)r作圖，可得到n、K的值。若反應(yīng)存在多種結(jié)合部位，上式變?yōu)椋?r =ni Ki cf /(1+Ki cf) (2)通過非線性擬合，可計(jì)算n、K，n、K分別表示結(jié)合位數(shù)和第i的

41、結(jié)合常數(shù)。Seatehard作圖法是研究生物大分子與有機(jī)小分子結(jié)合反應(yīng)的經(jīng)典方法。此法在應(yīng)用時(shí)須知道反應(yīng)體系中游離態(tài)藥物的濃度，這一點(diǎn)用熒光法測(cè)定時(shí)常不易做到，而且Seatehard作圖法所得結(jié)果往往不理想，因此，在研究藥物分子與蛋白質(zhì)的結(jié)合反應(yīng)中，Seatchard作圖法應(yīng)用不多。2. Stern-Volmer方程39當(dāng)猝滅劑分子與血清白蛋白結(jié)合時(shí)，血清白蛋白的內(nèi)源性熒光會(huì)因猝滅分子濃度的增加發(fā)生有規(guī)律的猝滅，對(duì)于動(dòng)態(tài)猝滅，可根據(jù)Stern-Volmer方程來加以計(jì)算出猝滅常數(shù)： F0F = l+Kq 0 Cq = l + Ksv Cq (3)式中F0是不加猝滅劑時(shí)血清白蛋白的熒光強(qiáng)度，F(xiàn)為

42、當(dāng)加入的猝滅劑濃度為Cq時(shí)血清白蛋白的熒光強(qiáng)度，Kq為雙分子猝滅過程速率常數(shù)，0為猝滅劑不存在時(shí)熒光分子的平均壽命，Cq為猝滅劑濃度，Ksv為猝滅常數(shù)。對(duì)于靜態(tài)猝滅，當(dāng)血清白蛋白與小分子發(fā)生l：l的結(jié)合時(shí)，可以推導(dǎo)出公式： F0 /( F0- F ) = 1/Q f K+1/ f (4)式中F0為不存在猝滅劑時(shí)的熒光強(qiáng)度，F(xiàn)0-F為加入猝滅劑后熒光強(qiáng)度的變化，K為結(jié)合常數(shù)，Q為猝滅劑濃度，f為熒光體的熒光被猝滅的分?jǐn)?shù)。以F0 / ( F0-F )對(duì)Q-1作圖，得直線的斜率為(f K )-1，截距為1/ f ，因此可以求得結(jié)合常數(shù)K。3. Lineweaver-Burk雙倒數(shù)方程40 1/(F0

43、- F) = 1/F0 + 1/ K F0Q (5)式中，F(xiàn)和F0分別為存在和不存在猝滅劑時(shí)的熒光強(qiáng)度，K為結(jié)合常數(shù)，Q代表猝滅劑濃度。該式只能計(jì)算出結(jié)合常數(shù)而無法得到結(jié)合位點(diǎn)數(shù)，而且該方程僅適用于只有一個(gè)結(jié)合位點(diǎn)的體系。對(duì)于多結(jié)合位點(diǎn)的情況，張勇41等提出了一個(gè)求取結(jié)合位點(diǎn)數(shù)的線性回歸公式： lg(F0- F) / F = lgK + nlgQ (6)3.2 結(jié)合位點(diǎn)的確定目前確定結(jié)合部位的方法有：(1)將蛋白質(zhì)分割為片段。蛋白質(zhì)可以被某些特殊試劑分割為不同的片斷，根據(jù)各藥物與片斷作用情況來確定藥物的結(jié)合部位。但是蛋白質(zhì)分割為小片段后，它的構(gòu)象將發(fā)生變化，藥物與蛋白質(zhì)的作用也會(huì)改變，使其應(yīng)用

44、受到局限。(2)用具有特定己知結(jié)合部位的探針與藥物發(fā)生置換作用。某些熒光探針對(duì)蛋白質(zhì)不同區(qū)域有特異性的結(jié)合，根據(jù)藥物加入后對(duì)熒光探針的影響可以確定藥物的結(jié)合部位。(3)對(duì)蛋白質(zhì)上的氨基酸殘基進(jìn)行修飾。將某種氨基酸殘基進(jìn)行修飾后，再與藥物進(jìn)行作用，比較修飾前后的變化就可以判斷出這種氨基酸在藥物與蛋白相互作用中起多大作用，藥物是否結(jié)合在這種氨基酸的周圍等信息。3.3 作用力類型小分子和蛋白質(zhì)等生物大分子常常借助于疏水作用力、靜電引力、氫鍵、立體排斥力和范德華力等42結(jié)合形成超分子復(fù)合物。利用van，t Hoff方程可以計(jì)算反應(yīng)的焓變H和熵變S，進(jìn)而得到不同溫度下反應(yīng)的自由能G。根據(jù)作用前后的熱力學(xué)

45、常數(shù)，可以判斷藥物與蛋白質(zhì)之間的主要作用力類型。 lgK=-H/2.303RT +S/2.303 (7) G= H-TS (8)在溫度變化不大時(shí)，反應(yīng)的焓變H可以看作是一個(gè)常數(shù)。以lgK對(duì)1/T作圖，由直線的斜率和截距即可得到反應(yīng)的焓變H和熵變S，然后再根據(jù)(8)式即可求得反應(yīng)的自由能G。根據(jù)熱力學(xué)常數(shù)與作用力的關(guān)系，當(dāng)反應(yīng)的焓變H>0，熵變S<0時(shí)，分子之間的相互作用力來自于靜電作用和疏水作用力；反應(yīng)的焓變H<0，熵變S<0時(shí)，分子的作用力可能來自于范德華力、氫鍵或質(zhì)子化等作用力；H=0，S>0，可能為疏水作用力；H <0，S >0，可能為靜電引力。

46、但是血清白蛋白結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，它和小分子之間通常并不是某一種作用力的單獨(dú)作用，而是多種作用力的協(xié)同作用。3.4 藥物小分子對(duì)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響當(dāng)血清白蛋白與小分子作用后，其空間構(gòu)象尤其是蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)很可能會(huì)發(fā)生改變，從而改變蛋白質(zhì)的某些特定活性功能43。定性定量地測(cè)定蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的變化是研究小分子與蛋白質(zhì)相互作用的重要內(nèi)容。研究血清白蛋白結(jié)構(gòu)的變化，一般可用紫外光譜法、同步熒光法、圓二色譜法、紅外光譜法或核磁共振來加以考察。紫外和熒光光譜只能定性的描述；圓二色譜可以定量測(cè)定但只能應(yīng)用在很窄濃度范圍內(nèi)的澄清的溶液中：紅外光譜對(duì)樣品的要求雖然不高，但水汽的干擾以及譜圖的處理方法誤差也很難避免：

47、核磁共振需要復(fù)雜的計(jì)算及費(fèi)用高昂等缺點(diǎn)。利用同步熒光光譜可以了解藥物分子對(duì)蛋白質(zhì)構(gòu)象的影響，由=60nm和=15nm所作出的同步熒光光譜分別顯示的是色氨酸殘基和酪氨酸殘基的光譜特性。因氨基酸殘基的最大吸收波長與其所處環(huán)境的極性有關(guān)，因此由發(fā)射波長的改變可以判斷蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化。發(fā)射波長紅移表明氨基酸所處環(huán)境的極性增強(qiáng)，藍(lán)移則疏水性增強(qiáng)。4 研究意義及展望藥物分子與蛋白質(zhì)相互作用的研究是介于化學(xué)、生命科學(xué)與醫(yī)藥學(xué)之間的邊緣性課題，也是化學(xué)、生命科學(xué)和醫(yī)藥學(xué)等學(xué)科研究領(lǐng)域中最為活躍的前沿和熱點(diǎn)之一。蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)具有重要生理功能的大分子，是藥物發(fā)揮藥效的重要載體和靶分子。血清白蛋白是血漿中的一種

48、含量豐富的蛋白質(zhì)，是藥物的傳輸載體，它具有內(nèi)源熒光，能與許多內(nèi)源性和外源性化合物相結(jié)合，起到存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)運(yùn)作用，長期以來一直被作為一種蛋白模型用于研究小分子與蛋白的相互作用及蛋白的空間構(gòu)象。血清白蛋白與藥物分子的結(jié)合作用是藥物動(dòng)力學(xué)、藥物藥效學(xué)及藥物毒理學(xué)中的重要內(nèi)容。當(dāng)藥物分子進(jìn)入生物體后，通過血漿的貯存和運(yùn)輸，到達(dá)受體部位，進(jìn)而發(fā)生藥理作用。因此，研究具有藥理活性的小分子與蛋白質(zhì)的相互作用及作用機(jī)制，對(duì)于理解藥物發(fā)揮藥效的作用機(jī)制，揭示藥物藥效的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵及新藥設(shè)計(jì)與開發(fā)等具有重要意義。隨著分子生物學(xué)和生物物理學(xué)的不斷發(fā)展，研究小分子與大分子的方法也不斷推陳出新，這些技術(shù)和方法相互結(jié)合或聯(lián)用，可

49、以揚(yáng)長避短，為深入了解配體與受體的相互作用機(jī)理，靶蛋白的生理功能以及新藥研發(fā)提供了理論基礎(chǔ)，為發(fā)現(xiàn)更多的與疾病有關(guān)的藥物靶點(diǎn)和小分子先導(dǎo)化合物提供了新的研究方法和策略。參考文獻(xiàn)：1 Hsiang YH,Hertzberg R,Hecht S. Campotothecin induces protein.1inke DNA breaks via mam- malian DNA topoisomerase IJ.Chen.,1985,260(27):873-878.2 趙立平.基因與生命的本質(zhì)M,太原:山西科學(xué)技術(shù)出版社,2000:34-36.3 HA.Scheidta,A.Pampelb,L.N

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