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细胞色素P450酶是介导药物代谢和生物转化的主要酶系，超过60％的临床药物都是由细胞色素P450酶催化转化的。由于药物本身或其代谢产物除了可以作为细胞色素CYP450酶的底物之外，还可作为诱导剂或抑制剂引起P450酶活性的降低和升高，从而干预其他药物的代谢行为，引发药效的改变与基因毒性，危害人类健康。因此，构建廉价、便捷的体外模拟细胞色素P450酶催化药物代谢体系，研究药物的代谢行为以及药物与P450酶之间的作用机制，对于新药的开发和设计、药物的临床应用与药效评估以及人类的健康等具有重要的现实指导意义。 基于这一目的，本文构建了一个光驱动体外模拟细胞色素P450酶催化药物代谢的体系，并利用光电化学方法对药物代谢动力学、药物-酶之间的相互作用进行了研究。具体研究内容如下: (1)构建了一个基于CdTe量子点(CdTe QDs)的光电化学生物传感器，以牛血红蛋白(Hb)作为试探酶，验证Hb与CdTe QDs之间的电子传递过程并探索氧化还原酶的引入对光电流产生的影响，为后续工作奠定实验基础。 (2)利用共价键合的方法将细胞色素P450酶2D6(CYP2D6)共价接到CdTe量子点(CdTe QDs)上得到CYP2D6/CdTe纳米杂合物，并将其应用到底物曲马多的代谢中，同时用高效液质联用技术（HPLC-MS）对代谢产物进行分析。在光照条件下，激发态的量子点能够诱导P450酶催化循环的发生，使底物曲马多氧化。作为对比，选择还原型辅酶Ⅱ(NADPH)为电子供体，含有细胞色素P450还原酶的自然态CYP2D6作为代谢酶，并以曲马多作为底物进行反应。结果发现两体系的代谢产物是一致的。 (3)将CYP2D6/CdTe纳米杂合物修饰到ITO电极上，构建了一个光电化学药物代谢体系，利用光电化学平台监测这一光驱动药物代谢过程，并快速、方便的得到了光驱动曲马多代谢为O-去甲基曲马多的表观米氏常数值为1.35μM。