药物与生物大分子之间的结合机理和作用机理是药学科学领域中一个重要的组成部分。药物在人体中的结合部位和作用机理直接影响着药物对疾病的治疗作用。因此,在模拟人体环境条件下研究药物与生物大分子的结合部位和作用机理是十分必要的,也可以确保人们用药的安全、合理和有效。近年来光度法在有机分析和生命科学研究中的应用已呈上升之势。从所发表的文献来看,有机显色剂的应用已从无机分析领域扩大到生命活性物质(抗体、核酸、蛋白质、氨基酸等)和环境污染物的形态分析。然而,有些药物与生物大分子结合没有实验现象或实验现象不明显,不能直接测得或推导出所需要的实验数据。荧光探针法可以比较好地解决这个问题,荧光探针法就是利用加入的药物与探针分子作用使得生物大分子或探针分子的荧光发生变化来研究药物分子与生物大分子之间的作用机理,从而进一步了解药物分子在人体中的作用机理。药物的疗效与其不良反应是矛盾的两个方面,如何提高药物的治疗指数,是一个倍受关注的问题。近年来开展的靶向药物研究,是将具有一定疗效的药物与合适的载体,经化学方法结合为靶向药物,根据机体某些生理功能的特性,有选择性的将药物传递到治疗部位。从而增加了药物的治疗作用,减少了因药物全身分布所产生的不良反应。目前所采用的载体大都为机体内源性或化学合成的大分子物质,如白蛋白、抗体、糖蛋白、葡聚糖或多聚氨基酸等。在应用方面都有特殊的要求,如溶解度、稳定性、纯度、内在毒性、降解性、抗原性以及与小分子药物结合的难易程度等。近年来,分子荧光探针被广泛地应用在研究蛋白质等生物大分子接触面发生的表面诱导的构象变化。从生物药物学的观点看,血清白蛋白是血浆中最为丰富的蛋白质,它能与许多内源及外源性化合物结合,起到存储与转运的作用,白蛋白最重要的生物功能之一就是它运输药物的能力;并且进行了大量的表征白蛋白的结合能力和结合点的实验。表征的过程是基于直接观测白蛋白与其它物质结合而发生的物理化学性质的变化,直接分析法;或者是分离白蛋白与其它物质结合物观察白蛋白发生的物理化学性质的变化,间接分析法。在直接分析法中,荧光分析法被广泛地应用并且被认为是优于间接分析法(如平衡动态渗透法,超滤法凝胶过滤法),这是因为它没有破坏结合的平衡,最接近反应的真实存在。本论文利用荧光探针法研究药物分子与生物大分子的结合部位和作用机理,从而进一步了解和研究药物在人体中的作用机理和发挥药效的途径。主要是利用生物大分子、荧光探针分子和药物分子之间的结合作用引起的荧光变化来研究反应的结合常数、结合部位、结合点数和能量转移等参数,进而得到它们之间的作用机理。论文第一章综述了药物分子与生物大分子之间作用的研究与应用,及荧光探针法在该领域的应用及展望。论文第二章根据伊文思蓝(Evans blue, EB)对牛血清白蛋白(Bovine serum albumin, BSA)荧光的猝灭现象,利用荧光光谱和紫外-可见吸收光谱研究了伊文思蓝猝灭牛血清白蛋白的反应。当用264nm激发时,牛血清白蛋白的最大发射波长位于340nm。伊文思蓝与牛血清白蛋白相互作用,使牛血清白蛋白发生荧光猝灭,根据Stern-Volmer方程和荧光寿命研究了荧光猝灭的类型及机理,其猝灭机理是静态猝灭,即伊文思蓝和牛血清白蛋白形成了一种稳定的复合物。通过实验求算了伊文思蓝与牛血清白蛋白的结合常数KBSA-EB=1.122×106Lmol-1和结合点数n=0.994。根据F?rster非辐射能量转移理论,分别得到伊文思蓝与牛血清白蛋白之间的能量转移效率为0.276和距离为3.14nm。同时,根据同步荧光光谱得出牛血清白蛋白的荧光主要是由色氨酸残基引起的。最后,实验证明伊文思蓝与牛血清白蛋白之间的猝灭反应过程和猝灭机理与能量转移有关。论文第三章至第六章用伊文思蓝作荧光探针分别研究了庆大霉素(gentamicin),万古霉素(vancomycin),氨苄青霉素(ampicillin),红霉素(erythromycin)对牛血清白蛋白的竞争反应。伊文思蓝与牛血清白蛋白作用,使牛血清白蛋白荧光发生猝灭,根据Stern-Volmer方程及荧光寿命研究了荧光猝灭的类型及机理。结果表明,猝灭类型为静态猝灭,即伊文思蓝和牛血清白蛋白形成了一种稳定的复合物。伊文思蓝与牛血清白蛋白的结合常数,结合点数,并确定了EB和BSA之间的热力学常数及作用力类型。当分别加入庆大霉素,万古霉素,氨苄青霉素,红霉素后,牛血清白蛋白的相对荧光强度恢复。这表明这些药物分别与伊文思蓝对牛血清白蛋白发生了竞争反应。探讨了该竞争反应的相关机理,分别求出了伊文思蓝与庆大霉素等药物的结合常数。