蛋白质与脱氧核糖核酸（DNA）是一切生物体内最基本的生命物质，在生物体内发挥着各种与生命活动有关的重要作用。DNA是遗传信息的载体，在生物进化过程中起着决定性的作用，而蛋白质又是这些遗传性状的直接表达者。因此，对蛋白质与DNA的各种研究是当前生命科学、医药学、化学等领域的前沿和热点。从分子水平上了解药物小分子与蛋白质及DNA等生物大分子的相互作用，有助于人们更加清楚的了解各种药物在生物体内的药理作用，同时也能为设计和筛选药用效果更加明显、毒副作用更小的新型药物提供科学的指导。本文在前人的工作基础上，运用荧光光谱法、紫外．可见分光光度法研究了几种药物小分子分别与人血清白蛋白、牛血清白蛋白及DNA的相互作用。论文一共分为以下几个部分：第一章药物小分子与生物大分子相互作用概述主要介绍了药物小分子与生物大分子相互作用的研究现状，概述了人血清白蛋白（HSA）、牛血清白蛋白（BSA）以及DNA的结构和功能性质，并介绍了当今研究药物小分子与生物大分子相互作用的主要方法，着重叙述了荧光光谱法及紫外-可见分光光度法在本论文研究领域的应用现状，为本论文的展开铺垫了理论依据。第二章荧光光谱法研究淫羊藿苷与人血清白蛋白的相互作用淫羊藿苷（Icariin，ICA）是中草药植物淫羊藿中的主要活性成分。本章应用荧光光度法及紫外-可见分光光度法，在生理条件下（pH＝7.4）研究了淫羊藿苷与HSA的相互作用。实验表明，淫羊藿苷能对HSA的内源性荧光产生明显的猝灭作用，证明淫羊藿苷与HSA通具有很强的结合能力。通过考察不同温度下（29℃、42℃）对淫羊藿苷与HSA相互作用的影响，发现随着温度的升高，猝灭常数相应降低，得出淫羊藿苷与HSA之间系形成了复合物的单一静态猝灭过程，在29℃下其结合常数为3.80×10⁴L·mol^-1。根据热力学常数ΔH，ΔG及ΔS的变化(ΔG＝-26.46kJ·mol^-1＜0，ΔS＝124.64J·mol^-1．K^-1＞0，ΔH＝11.18kJ·mol^-1＞0)，推断疏水相互作用是淫羊藿苷与HSA的主要作用力。此外，根据Forster非辐射能量转移理论，淫羊藿苷的吸收光谱与HSA的荧光发射图谱的重叠积分(J＝1.78×10^-14cm³·L·mol^-1)，以及淫羊藿苷与HSA作用时的荧光能量转移效率（E＝0.07898），得出淫羊藿苷与HSA结合位置距色氨酸残基的距离为4.18nm。应用同步荧光光谱法及三维荧光法研究了淫羊藿苷对HSA结构的影响，发现当Δλ＝60nm时（仅显示色氨酸残基特征荧光），HSA同步荧光强度随淫羊藿苷的浓度增加而明显下降，最大荧光发射峰位置红移了5nm，说明HSA色氨酸残基附近的微环境疏水性降低、极性增强，HSA内部的疏水腔结构有所瓦解，肽链的伸展程度有所增加，从而推断HSA的构象发生了一定程度的变化；当Δλ＝15nm时（仅显示酪氨酸残基特征荧光）未见峰位置的移动，推断酪氨酸残基附近微环境没有发生或发生很小的变化。通过考察三维荧光光谱及三维等高线的情况，进一步得出HSA的结构在淫羊藿苷存在下发生了明显的变化。第三章葛根素与牛血清白蛋白的相互作用及共存金属离子的影响研究葛根素（Puerarin，PUE）是豆科属植物葛根异黄酮的主要活性成分之一。本章在生理条件下，研究了葛根素与BSA相互作用的荧光光谱及紫外吸收光谱。通过Stem-Volmer方程及Lineweaver-Burk双倒数方程计算出其猝灭常数及结合常数分别为7.29×10⁴L·mol^-1及5.04×10⁴L·mol^-1，且葛根素对BSA荧光的猝灭速率常数(K_q＝7.29×10¹²L·mol^-1·S^-1)远大于各类猝灭剂对生物大分子最大扩散碰撞猝灭速率常数(2.0×10¹⁰L·mol^-1·S^-1)，推断葛根素对BSA荧光的猝灭机制属于形成了复合物的静态猝灭过程。根据Forster非辐射能量转移理论，葛根素与BSA作用的能量转移效率（E＝0.1355）以及葛根素的吸收图谱与BSA荧光发射图谱的重叠积分(J＝8.05×10^-15cm³·L·mol^-1)，计算出葛根素与BSA结合位置距色氨酸残基的距离为3.53nm。考察当Δλ＝60nm及Δλ＝15nm时葛根素对BSA同步荧光光谱的影响，发现在Δλ＝60nm时，葛根素使得BSA荧光强度明显下降，且最大峰位置红移约5nm，提示色氨酸残基附近微环境极性增强，BSA结构发生变化。而在Δλ＝15nm时，葛根素也使得BSA荧光强度下降，但最大峰位置没有发生移动，说明葛根素对酪氨酸残基附近微环境影响不大。此外，讨论了体内共存金属离子Zn²⁺、Cu²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺对葛根素与BSA相互结合的影响，发现Zn²⁺、Cu²⁺、Mg²⁺的存在增大了葛根素与BSA的结合常数，这样便延长了药物的释放时间，增长了药效时间；Ca²⁺的存在减小了葛根素与BSA的结合常数，缩短了药物在血浆中的储留时间，增大了药物的最大作用强度。最后用同步荧光光谱法在Δλ＝110nm下作出了葛根素的定量测量工作曲线，检测限为0.0228μg·mL^-1．第四章荧光法研究恩诺沙星与牛血清白蛋白的结合作用恩诺沙星（Enrofloxacin，ENR）是第三代氟喹诺酮类抗菌素类药物。本章应用荧光光谱法、紫外-可见分光光度法研究了生理条件下恩诺沙星与BSA的相互作用。实验表明，恩诺沙星能降低BSA的内源性荧光，通过Stern-Volmer方程，计算出恩诺沙星对BSA荧光的猝灭速率常数为K_q＝3.10×10¹³L·mol^-1·s^-1，远大于各类猝灭剂对生物大分子最大扩散碰撞猝灭常数，得出恩诺沙星对BSA内源性荧光的猝灭机制属于形成了复合物的单一静态猝灭过程，其结合常数为2.60×10⁵L·mol^-1，结合位点数为1.07。根据Forster非辐射能量转移理论，恩诺沙星与BSA作用的能量转移效率（E＝0.279）以及恩诺沙星的吸收图谱与BSA荧光发射图谱的重叠积分(J＝4.04×10^-15cm³·L·mol^-1)，计算出恩诺沙星与BSA的结合位置距色氨酸残基的距离为2.57nm。此外，探讨了共存Cu²⁺、Zn²⁺对恩诺沙星与BSA结合作用的影响，发现Cu²⁺、zn²⁺均能降低恩诺沙星与BSA的结合常数，分别为2.05×10⁵L·mol^-1和1.97×10⁵L·mol^-1，说明它们的存在降低了恩诺沙星与BSA结合的能力，使得恩诺沙星在体内释放更迅速，短期间内药效加强。第五章山姜素与脱氧核糖核酸的相互识别研究应用荧光光谱法及紫外光谱法研究了山姜素与DNA分子之间的相互识别过程。实验发现，DNA能降低山姜素的荧光，在不同温度下（25℃、32℃和39℃）考察了DNA对山姜素（ALP）荧光猝灭的情况，发现随着温度的增大，DNA对山姜素的荧光猝灭常数K_SV逐渐减小(K_SV分别为3.288×10³、2.923×10³及2.467×10³L·mol^-1)，并且DNA对山姜素的猝灭速率常数要大于药物小分子与生物大分子之间的最大扩散所控制的碰撞猝灭常数，因此得出DNA对山姜素的荧光猝灭是属于形成了络合物的静态猝灭过程。通过研究DNA与山姜素相互作用紫外光谱发现，DNA不能使得山姜素的吸收峰发生减色效应和红移现象，而山姜素也不能使得EB-DNA体系的荧光强度及最大荧光峰位置发生变化，并且在DNA热变性实验中，测得DNA的变性温度T_m＝75.8℃，ALP-DNA复合物的变性温度T_m＝76.2℃，两者温度几乎相等，综合上述几点，推断山姜素与DNA不存在嵌插作用。同时通过I^-离子效应发现，I^-对DNA-ALP复合物荧光的猝灭效应大于对山姜素荧光的猝灭效应，这符合沟区结合模式的特征。进一步研究解链DNA效应发现，发现解链DNA对山姜素荧光猝灭效应大于双链DNA对山姜素荧光猝灭效应，说明山姜素与解链DNA存在较强的静电作用。最后考察了盐效应的影响，发现随着NaCl浓度的不断增大，ALP-DNA复合物体系荧光强度不是增加而是不断降低，这不符合嵌插作用模式，而符合沟槽模式的特征。因此最终得出，在生理条件下，山姜素与DNA之间存在明显的相互作用，它们之间主要以沟槽模式发生结合。第六章恩诺沙星与DNA相互作用的光谱法研究本章采用紫外光谱和荧光光谱法，在生理条件下对恩诺沙星与DNA的作用方式进行了研究。实验表明，DNA能猝灭恩诺沙星的内源性荧光。通过考察DNA与恩诺沙星相互作用的吸收图谱，得出DNA对恩诺沙星的猝灭机制属于形成了复合物的单一静态猝灭过程，其结合常数为2.73×10⁵L·mol^-1，结合位点数为1.12。在以中性红为探针的实验中，发现恩诺沙星能将结合在DNA碱基对中的中性红置换一部分出来，判断恩诺沙星与DNA之间存在嵌插作用。从磷酸盐效应和盐效应发现，ENR-DNA复合物的荧光强度随着NaH₂PO₄浓度的增加而逐渐增强，说明磷酸根降低了DNA对恩诺沙星荧光的猝灭效应，推断DNA与恩诺沙星之间还存在着静电结合作用。在考察I^-离子效应中，发现I^-离子对ENR-DNA复合体系的荧光猝灭效应略小于其对恩诺沙星荧光的猝灭效应，推断恩诺沙星一部分以嵌插模式与DNA结合，还有一大部分以静电模式与DNA结合，而盐效应进一步证实了恩诺沙星与DNA之间存在着嵌插作用。