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本文以紫外吸收光谱、荧光光谱、圆二色谱、核磁共振光谱、傅立叶变换红外光谱等方法为主要手段，结合示差扫描量热法以及粘度、DNA熔点测量等技术，研究药物分子与生物大分子的相互作用，为探索药物作用新靶点及更合理、高效药物的设计提供重要的信息和依据。
本论文主要包括以下两部分：第一部分氯苄律定与DNA的相互作用综合光谱等多种实验方法探索氯苄律定的新靶点，从分子水平上确定氯苄律定与DNA的键合模式、键合能力和键合位点等，全面认识作为国家一类新药—氯苄律定的作用机理，为设计更加高效的新药提供依据。
一.氯苄律定与小牛胸腺DNA相互作用的紫外和荧光光谱研究通过测定氯苄律定与小牛胸腺DNA作用前后溶液粘度、荧光偏振、DNA熔解温度及紫外光谱的变化情况，对氯苄律定与小牛胸腺DNA的键合模式进行表征。实验发现氯苄律定键合到DNA分子上，使DNA溶液粘度增大，熔解温度上升8.3℃，氯苄律定的偏振度明显升高，紫外光谱出现减色效应，吸收峰轻微红移，并出现两个等吸收点，这些溶液性质的变化特征说明氯苄律定与小牛胸腺DNA的作用模式为嵌插键合。小牛胸腺DNA对氯苄律定的荧光有明显猝灭效应，其猝灭机理为静态过程。用紫外光谱和荧光光谱两种方法求出氯苄律定与小牛胸腺DNA反应的键合常数，分别为1.7×104M-1和1.3×105M-1。热力学研究表明，氯苄律定与DNA的反应是放热反应，氯苄律定插入DNA双链，扩散和旋转自由度减少，π-π堆积是主要的分子作用力。
二.氯苄律定与小牛胸腺DNA相互作用的圆二色谱和核磁共振研究用圆二色谱和核磁共振两种方法进一步研究氯苄律定与小牛胸腺DNA相互作用的结构特征。从圆二色谱可以看出小牛胸腺DNA为B型构象，氯苄律定本身没有CD活性，嵌插入DNA双链后，与核酸碱基发生激子反应，产生诱导活性。用CD滴定和Scatchard分析方法计算出氯苄律定与DNA的键合常数和键合位点数分别为2.6×104M-1和4个碱基对。利用经典的核酸嵌插剂一溴化乙锭竞争体系，推测氯苄律定在DNA双链内的作用位点与溴化乙锭相同。1HNMR谱图显示氯苄律定与小牛胸腺DNA作用时，氯苄律定的氯苄部分芳香环插入DNA碱基对中形成嵌插复合物。
三.氯苄律定与鱼精DNA相互作用的研究氯苄律定能够与鱼精DNA发生较强相互作用，氯苄律定的键合作用在紫外光谱上产生减色效应和最大吸收波长红移现象，在荧光光谱上发生荧光猝灭，说明氯苄律定的作用方式为嵌插键合，这个结论被I-1离子猝灭、荧光偏振和DNA熔解实验进一步证实。用荧光滴定法测得氯苄律定与鱼精DNA作用的键合常数和键合位点数。用示差扫描量热法得到氯苄律定与鱼精DNA反应的热力学参数：AH=-30.6KJ.mol-1，AG0=-28.5KJ.mol-1，AS0=-7.1J.mol-1，说明π-π堆积是主要的分子作用力，另外静电作用也有一定的贡献。比较氯苄律定与小牛胸腺DNA和鱼精DNA的作用情况，可以看出，氯苄律定与小牛胸腺DNA键合能力更强，可以推测氯苄律定与DNA中G-C碱基对的亲和力较强。
第二部分降糖化合物SU-118与白蛋白的相互作用以新合成的降糖化合物SU-118为主要研究对象，综合运用各种光谱方法，系统地表征SU-118与血清白蛋白的相互作用，探测SU-118在血清白蛋白上的键合位置、键合位点数、键合常数及血清白蛋白因SU-118键合而引起的构象变化，总结降糖活性与结构的关系，为全面、合理设计新药提供详实的依据，并为体外快速药物筛选提供一个新的方法。
一.SU-118与人血清白蛋白相互作用的紫外和荧光光谱研究用紫外吸收光谱和荧光光谱研究新合成的降糖化合物SU-118与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。结果表明：SU-118与HSA的键合作用，使HAS紫外吸光度明显降低，紫外光谱出现三个等吸收点，用双倒数数据处理方法求得SU-118与HSA的键合常数为1.4×104M-1；SU-118的键合使HSA内在荧光被强烈地猝灭，根据Stern-Volmer方程求出SU-118对HSA的荧光猝灭常数为4.2×104M-1；以丹酰胺和丹酰肌氨酸分别作为HSA分子上位点Ⅰ和位点Ⅱ的探针，通过取代实验确定SU-118在HSA分子上的键合位点：SU-118不仅能键合到HSA的位点Ⅰ，而且可以键合到位点Ⅱ，从取代程度上看，SU-118对位点Ⅰ的亲和力更强；热力学数据表明疏水作用是SU-118与HSA相互作用的主要作用力。
二.SU-118与人血清白蛋白相互作用的圆二色谱和傅立叶变换红外光谱研究用圆二色谱和傅立叶变换红外光谱研究新合成降糖化合物SU-118对HSA二级结构的影响，利用SU-118产生的诱导CD信号计算出SU-118和HSA的键合常数和键合位点数。SU-118分子本身没有CD活性，与HSA键合后产生诱导CD信号，从CD诱导信号的峰位可知SU-118主要通过苄基和苯并吡喃环-2酮与HSA键合。HSA的紫外CD光谱变化说明SU-118的键合使HSA的结构发生变化，α-螺旋成分下降，β-折叠成分增加。傅立叶变换红外光谱给出HSA结构变化的定量结果为：SU-118键合到HSA分子上，使HSA的α-螺旋成分含量从58.3％下降到46.3％，β-折叠成分从17.7％增加到33.4％，β-反平行折叠从3.2％增加到4.4％，HSA的螺旋稳定性下降。
三.SU-118及其类似物的构效关系研究通过测定一系列香豆素磺酰脲类似化合物与HSA的键合常数和键合位点数，探讨结构与HSA亲合力的关系，并结合各化合物的降糖活性和构效关系分析，提出以适当降低与HSA亲合力为出发点的药物设计新方法，为体外药物筛选提供一个简便的辅助手段。