藥物與人血清白蛋白相互作用的研究

于雪 辛瑩娟 高茜

摘 要：研究藥物與血清蛋白結合規律是了解藥物在體內的分布、藥效、藥代動力學等方面的基礎，具有非常重要的指導意義，隨著生命科學、醫學的快速發展，藥物與蛋白相互作用研究方法也在不斷更新變化。本文從藥物-血清蛋白相互作用的研究現狀以及研究方法兩方面進行介紹。

關鍵詞：藥物；人血清白蛋白；相互作用

人血清白蛋白，是血漿中含量最豐富的蛋白，作為藥物的載體，能夠廣泛結合多種藥物、許多內源性和外源性物質，將其貯存、運輸直至遍及全身各個部位，進而發揮藥效。因此，了解藥物-血清蛋白的結合規律可以直接幫助我們了解藥物在生物體內的分布、轉運、藥效、代謝以及毒副作用等方面的信息。特別是在多種藥物與蛋白結合時會產生彼此間的協同、抑制等生理作用，因此該研究在聯合用藥方面也可以提供一定的理論依據和指導[ 1 ]。

1 人血清白蛋白

人血清白蛋白（HSA）是由585個氨基酸組成的單條多肽鏈，由具有相似螺旋體的domainⅠ、domainⅡ和domainⅢ三個結構域組成的三維球狀結構，如圖1所示， domainⅡ和domainⅢ中存在的sub domain A和subdomain B兩個亞域，是多種物質結合的區域所在[ 2 ]。HSA上具有兩類四個親和位點，其中高親和位點兩個：Sudlow siteⅠ（warfarin，華法林位點）、Sudlow siteⅡ（indole，吲哚位點）；兩個低親和位點：tamoxifen位點（他莫昔芬位點）和digitoxin位點（毛地黃毒苷位點）。

2 研究內容

目前藥物-蛋白質相互作用的研究思路可以用How many？ How tightly？ Where ？ why？[ 3 ] 這四個問題來概況。

How many？結合多少？是要獲取二者相互作用定量關系，可以通過測定藥物-蛋白質相互作用的結合常數、結合位點數等參數實現。

How tightly？結合力怎樣？通常我們測定二者形成的復合物的解離常數，來考察藥物-蛋白質結合作用的強弱程度。

Where？在哪？藥物與蛋白結合的確切位置在哪里，是在domainⅠ、domainⅡ和domainⅢ三個結構域中哪一個？具體是在warfarin位點（華法林位點）、indole位點（吲哚位點）、tamoxifen位點（他莫昔芬位點）和digitoxin位點（毛地黃毒苷位點）中的哪一個位點？

why？為什么？這是要探討藥物與蛋白分子間是通過什么作用力來驅動完成的。

3 研究手段

近年來用于研究血清白蛋白-藥物分子的相互作用的方法多種多樣，分為靜態法和動態法兩大類，主要有電化學法、光譜分析法、平衡透析技術、毛細管電泳、親和色譜法、超濾法、質譜、計算機模擬、核磁共振等[ 4 ]。本文選取幾種常用方法進行介紹。

3.1 光譜分析法

光譜分析法根據原理不同可分為熒光光譜法、紫外光譜法、紅外光譜法、多種光譜聯合分析法等。熒光光譜法是研究藥物-蛋白相互作用應用最為廣泛的方法之一，具有靈敏度高、樣品用量少、選擇性高及操作簡易等優點。通過觀察藥物與蛋白質相互作用導致的藥物熒光或蛋白質熒光強度的變化來分析藥物與蛋白質相互作用，主要有熒光猝滅、熒光增強兩種方法。

劉雪峰[ 5 ]等采用熒光光譜法對鹽酸小檗堿與牛血清白蛋白間的相互作用進行了研究，得到了二者結合的相關參數。紫外光譜法主要利用藥物作用前后蛋白質中某些氨基酸在紫外區吸收光譜的變化來研究藥物-蛋白相互作用的機理；紅外光譜法則是利用藥物加入前后蛋白質肽鏈上的酰胺帶的特征性吸收峰位置的變化，來反映蛋白質微觀結構的改變。多種光譜聯合分析法結合多種光譜分析法優點，提高了單種光譜分析效果。

3.2 核磁共振法

核磁共振法（NMR）具有重現性好、樣品易處理、非侵入性等顯著優點，也成為了研究藥物-蛋白相互作用的有效方法之一，該法是通過觀察藥物小分子對蛋白質空間結構的改變、分析化學位移等核磁參數來研究二者之間結合強度及部位。

徐慧芳[ 6 ]等運用NMR對鹽酸安非他酮與BSA的結合常數和結合位點進行了研究。

3.3 平衡透析法

研究中確定血液中游離藥物濃度時常用平衡透析法，該方法通常與其他分析方法聯合使用，它的基本原理是利用半透膜的選擇性將藥物小分子與生物大分子進行分離。

3.4 電化學法

電化學法可用來分析光譜吸收弱的藥物分子與蛋白質相互作用。相關研究有鄔春華等使用電化學方法確定了大黃酸與血清白蛋白形成了一種非電活性的化合物[ 7 ]。

3.5 高效親和色譜法

高效親和色譜法結合了親和色譜法與高效液相色譜法的特點，具有高特異性、快速、易自動化、能夠在多種應用中使用相同配體的優點，主要應用于研究小分子物質與生物大分子相互作用、生物分子純化、手性分離以及分析臨床、生物、藥物環境樣品中。該方法的基本原理是將生物大分子作為配基固定在硅膠上，利用目標分子與其的高度特異性作用，使目標分子與其他物質分離。目前常用的方法有前沿分析與競爭置換分析兩種。劉麗婷等[ 8 ]采用親和色譜法對人血清白蛋白與中藥小分子阿魏酸、丹皮酚之間的相互作用進行了研究得到結合常數、結合位點數等結合信息。

4 結語

研究藥物與蛋白質相互作用不僅可以加深對藥理作用的認識，還可以提升疾病預防治療效果。研究藥物與蛋白質相互作用方法較多，在研究過程中，盡可能的充分了解各種方法的優缺點，結合實際，合理選取分析方法，提高研究分析效果。隨著生命科學、醫學科技的發展，藥物-蛋白相互作用的研究方法和分析手段將會不斷成熟完善，研究結論將更加客觀、準確。

參考文獻：

[1] Wen X. D.， Li P.， Qian Z. M.， et al. Studies on the Interaction of Lysozyme with Naringein and Naringin by Fluorescence Spectroscopy[J].Acta Chimica Sinica，2007，65（5）：421.

[2] He X.M.，Carter D.C.Atomic Structure and Chemistry of Human Serum Albumin[J].Nature，1993，364：362.

[3] Nakamaru Y.， Sato C. Identical Independent Sites for Dye Ligand on BSA Demonstrated by Multivariate Analysia[J].Biochimicaet Biophysica Acta， 2001，1480：311-328.

[4] 姜虹，安普麗，蔣曄.藥物與蛋白質相互作用研究方法的進展[J].第二軍醫大學學報，2007，28（6）：662-666.

[5] 劉雪峰，夏詠梅，方云等.中藥黃連有效成分鹽酸小檗堿與牛血清白蛋白的相互作用.高等學校化學學報，2004，25（11）：2099-2103.

[6] 徐慧芳，葉錦珠，吳霞暉等.鹽酸安非他酮與牛血清白蛋白相互作用的NMR研究[J].分析測試學報，2014，33（1）：45-50.

[7] 鄔春華，呂元琦，袁倬斌.大黃酸與牛血清白蛋白相互作用的電化學研究[J].分析測試學報，2004，23（3）：73-75.

[8] 雷根虎，劉麗婷，戴小軍等.中藥小分子阿魏酸和丹皮酚與人血清白蛋白的競爭結合作用研究[J].化學學報，2010，68（1）：55.

作者簡介：于雪（1984-），女，漢族，陜西咸陽人，助教，碩士，現就職咸陽職業技術學院，研究方向：液相色譜、藥物蛋白相互作用。