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药物的膜通透性筛选对于新药研发具有重要指导意义,其可以减少新药研发临床研究阶段由于候选药物的有效性与安全性问题而导致的巨大资源浪费。生物分配胶束色谱（biopartitioning micellar chromatography,BMC）是在色谱系统中引入类生物膜结构（胶束）,结合色谱技术高效快速、重复性好的特点,模拟药物-膜相互作用的筛选体系,其可以很好地模拟结构各异的不同种类药物的生物膜转运行为。本论文研究目的是对BMC系统的药物定量结构-保留关系进行研究,优化BMC系统,解析药物在BMC系统的保留机制,考察影响药物保留行为的分子结构信息,以指导新化合物的设计;同时建立BMC系统的药物定量保留-膜通透性关系,预测药物的膜通透性,为建立高通量的膜通透性筛选平台提供参考,提高新药研发的成功率。采用线性溶剂化能量关系（linear salvation energy relationship,LSER）方程建立化合物在BMCBrij35系统的定量结构-保留关系,研究其保留机制。结果表明溶质的特征体积（V）和氢键碱度（B）是影响保留的主要因素。特征体积增大有利于其色谱保留,氢键碱度增加将降低色谱保留;引入分子平均净电荷δ这一变量,对LSER进行补充,成功建立了同时适合中性与解离型化合物的半经验性修饰化LSER;加入阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）对BMC体系进行优化,可以模拟生物膜的电负性。采用LSER对BMCBrij35:SDS系统进行定量结构-保留关系的建立,发现BMCBrij35:SDS系统可以较好地进行结构各异的中性与解离型化合物的保留行为预测,优化了BMCBrij35系统。采用影响药物吸收的基本物理化学参数（分子量、氢键供体、氢键受体、总表面积、极性表面积、正辛醇/水分配系数等）,利用逐步回归与偏最小二乘法等化学计量学方法建立了药物在BMC系统的定量结构-保留关系,采用测试集进行外部验证显示模型具有良好的预测能力（R2>0.82）。药物的疏水性（ClogP）、电荷（δ）、分子量（MW）、总表面积（TSA）等分子结构信息对其在BMC系统的色谱保留作用显著,可以指导新化合物的设计。化合物的分子形式比解离带电形式容易透过生物膜,在BMC系统的保留也强。但碱性化合物的解离形式也可以透过生物膜,BMCBrij35:SDS系统可以较好地模拟这一行为,其定量结构-保留关系的建立为进一步完善BMC系统提供了理论基础。将整体柱引入到BMC系统中,采用LSER对整体柱BMC系统(BMCmonolithic)进行特征描述,结果化合物的保留机制与BMCBrij35系统一致,溶质的特征体积与氢键碱度对溶质在BMCmonolithic系统保留的影响最大。整体柱的引入可以大大提高BMC的分析速度,优化BMC系统,有助于建立超高通量筛选模型。利用LSER方程,对BMC系统等19种色谱系统、理化模型或生物分配过程进行主成分分析,系统间类似性的比较发现BMC系统可以用于药物血脑屏障转运等生物分配过程的预测。采用药物的BMC系统保留参数log k与血脑屏障通透性参数log BB相关建立了BMCBrij35系统、BMCBrij35:SDS系统与BMCmonolithic系统的药物血脑屏障通透性预测模型,模型具有较好的预测能力;通过补充参数对模型进行完善后,可进一步提高预测能力;药物的氢键供体数目增加对其血脑屏障的透过性具有阻碍作用。采用10个转运机制以被动扩散为主的新型抗哮喘化合物,考察了BMC系统、正辛醇/水系统、脂质体/水系统及IAM系统与Caco-2细胞渗透性的相关性,确定了BMCBrij35系统可以较好地模拟新型抗哮喘化合物的Caco-2细胞渗透性,分子摩尔体积（MV）可以作为提高方程预测性的有效补充。BMC系统可以作为新药研发初期膜通透性的高通量筛选工具,结合Caco-2细胞模型,提高新药研发的成功率。