生物分子的存在形式及状态是生物化学与生物物理过程的中的基础问题。生物分子在含有金属离子的盐溶液中可能产生的盐溶或盐析效应,将直接关系到生物分子的结构与功能,是许多生化反应进行的一个关键。通常情况下,生物分子在低浓度盐溶液中表现盐溶现象,而在高浓度盐溶液中表现出盐析现象。芳香性氨基酸作为蛋白质的基本单元和支撑结构,由于其含有疏水的芳香环结构,在水中的溶解度通常比较低。本文研究发现L-色氨酸(L-Tryptophan,Trp)固体在CuCl2溶液中由于阳离子-π作用诱导产生了反常的盐溶效应,其溶解度随着CuCl2浓度的增大而增加,且溶解行为与样品的添加顺序有关。这和以前研究人员只发现将CuCl2固体或溶液加入Trp中会产生的难溶的Trp-Cu2+-Trp配合物的结果并不相同。本文通过分子动力学模拟计算表明TRP的芳香性侧链—吲哚环与cu2+之间的阳离子-π作用提高了Trp与水的吸附能,从而导致Trp在CuCl2溶液中溶解度显著增加。本文应用紫外光谱、拉曼光谱、荧光光谱等实验证实了Trp与Cu2+之间存在阳离子-π作用。对Trp-Cu2+-Trp难溶配合物的结构和性质进行了表征,并解释了其不同产生路径的原理。此外,实验中还发现这种阳离子-π作用还存在Trp与其他金属盐溶液体系中,如Zn2+、Ni2+；同时,Cu2+与其他芳香性氨基酸也存在阳离子-π作用,例如苯丙氨酸、茶碱,这些发现进一步说明了阳离子-π作用的广泛性。本文的研究有利于理解一些疾病的发病机理、生物大分子的功能结构以及含有芳香性基团的蛋白质在离子环境中的扩散和积聚行为等。