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离子液体具有许多优异的物理化学性质,尤其是其结构和功能的可调可设计性,是公认的“绿色溶剂”和新型材料。近年来,随着研究的不断深入,含药物活性组分的离子液体(API-ILs)不断地被合成出来,研究表明,API-ILs兼具药物组分的生物活性和离子液体的优良品性,有望解决传统药物存在的多晶转换、溶解性不佳以及传输方式不理想等瓶颈问题,这使得离子液体的应用扩展到制药领域,形成了第三代离子液体。从不同角度研究API-ILs与蛋白质模型分子间的相互作用对于了解生理环境下API-ILs与生物分子相互作用的规律以及新型API-ILs的研发、筛选和临床应用等都有着非常重要的指导意义。本文合成了:三种含药物活性组分的离子液体API-ILs:苄索氯铵-L-脯氨酸(BT-PL)、苄索氯铵-DL-扁桃酸(BT-MAN)、苯扎氯铵-水杨酸(BK-SAL)。分别用体积法、电导法、光谱法研究了水溶液中它们与生物小分子氨基酸(甘氨酸、L-丙氨酸、L-缬氨酸、L-亮氨酸)和甘氨酰二肽(甘氨酰-甘氨酸、甘氨酰-L-缬氨酸、甘氨酰-L-亮氨酸)之间的相互作用。主要研究内容及结论如下所示:(1)通过Anton Paar密度计测定了三元体系(氨基酸/二肽+API-ILs+水)的密度,计算获得了氨基酸/二肽在不同温度、不同浓度的API-ILs水溶液中的体积参数。结果表明:随着温度的升高,氨基酸/二肽的标准偏摩尔体积V2Fφ、标准偏摩尔转移体积△tVo、偏摩尔膨胀系数Eφo均逐渐增大,而理论水化数NH逐渐减小。在所研究的四个温度条件下,氨基酸/二肽在BT-PL、BK-SAL水溶液中的标准偏摩尔体积V2,φo均大于水中的相应值,△tVo为正值,理论水化数NH小于水中的相应值;而在BT-MAN水溶液中得到了相反的结果。这说明在BT-PL、BK-SAL水溶液中,氨基酸/二肽与API-ILs之间的离子-离子、离子-极性基团间的相互作用占主导地位;而在BT-MAN水溶液中,离子-疏水基团、疏水基团-疏水基团间的相互作用占主导地位。氨基酸/二肽的Hepler’s常数均为正值,表明三元体系中氨基酸/二肽是溶剂结构促进型溶质。(2)利用氨基酸的标准偏摩尔体积成功地估算了甘氨酰二肽的标准偏摩尔体积。氨基酸的标准偏摩尔体积与其烷基链上碳原子数之间,以及甘氨酰二肽的标准偏摩尔体积V2,φo(Gly-X)与相应氨基酸的标准偏摩尔体积V2,φo(X)之间的存在良好的线性关系,通过基团贡献法,得到了氨基酸/二肽的两性端基(NH3+,COO-)、CH2、烷基侧链、(CH2CONH)等基团对API-ILs水溶液中氨基酸/二肽的标准偏摩尔体积的贡献。结果验证了上述氨基酸/二肽在三种不同API-ILs水溶液中标准偏摩尔体积和标准偏摩尔转移体积存在两种不同变化趋势的结论。(3)采用电导分析法测定了不同温度条件下,API-ILs在不同浓度的氨基酸/二肽水溶液中的电导率,得到了BT-PL、BT-MAN的临界胶束浓度CMC和BK-SAL的极限摩尔电导率∧。并通过紫外光谱法测得了 BK-SAL的紫外光谱,得到了其临界胶束浓度。研究发现,温度、氨基酸/二肽的浓度及其疏水烷基链长度以及API-ILs阴离子大小均能够影响氨基酸/二肽水溶液中API-ILs的临界胶束浓度CMC。在氨基酸/二肽水溶液浓度一定时,随温度的升高,API-ILs的临界胶束浓度呈现出不同的变化趋势,体现了 API-ILs阴离子不同能够导致体系中亲水化作用和疏水化作用强度的不同。温度一定时,API-ILs的临界胶束浓度和BK-SAL的极限摩尔电导率∧。随氨基酸/二肽浓度及其疏水烷基链长度的增加而减小。(4)氨基酸/二肽水溶液中API-ILs的胶束化热力学函数研究结果表明:API-ILs在氨基酸、二肽水溶液中的胶束化行为是自发进行的。且低温度时,胶束化过程是熵驱动过程,较高温度时是焓驱动过程,体系中存在明显的熵-焓补偿效应。(5)通过荧光光谱法得到了 BT-PL、BT-MAN在水、氨基酸/二肽水溶液中芘探针的I1/13值以及二者的胶束聚集数,采用电导法得到了 BK-SAL的胶束聚集数。结果表明氨基酸/二肽的加入能够使API-ILs胶束的微极性和胶束聚集数减小,从而导致临界胶束浓度CMC减小,而且氨基酸/二肽疏水烷基链越长,API-ILs胶束的微极性和胶束聚集数越小。(6)利用紫外-可见光谱法计算了氨基酸/二肽与三种API-ILs相互作用的结合常数。研究发现,氨基酸/二肽的疏水烷基链越长,二者间的结合常数就越大。即氨基酸/二肽的烷基链长度的增加能够使二者间的相互作用增强。