药物分子与生物膜之间的相互作用是药物发生药效作用的前提,研究药物分子与生物膜之间的相互作用对于阐明药物的活性机制具有重要意义。脂质体可以自发组装成具有闭合弯曲的双分子层聚集体结构,与生物体的基本单元细胞膜具有相似的双分子层结构,是目前研究药物分子与生物膜之间的相互作用的常用模型。青黛是常用的中药,其主要有效成分为靛玉红和靛蓝,二者互为同分异构体。现代药理学研究表明,青黛具有良好的抗菌、抗肿瘤药效。其中靛玉红对慢性粒细胞白血病有显著的抑制作用,且具有毒副作用小、无明显的骨髓抑制和临床疗效显著等特点。对于靛蓝而言,虽然其含量远高于靛玉红,但却鲜有关于其生物活性的报道,目前主要用于纺织物的染色。为阐明靛玉红及其同分异构体靛蓝在生物活性上的巨大差异,本课题以DPPC形成的脂质体作为简化的生物膜模型膜,利用光谱学、热力学等技术手段,分析靛玉红和靛蓝对DPPC脂质体膜微观结构的影响,阐述靛玉红和靛蓝与细胞膜中磷脂作用的差异。通过对比靛玉红和靛蓝与脂质体模拟生物膜的相互作用层面,提出导致二者生物活性差异的可能原因。本文采用差示扫描量热、同步辐射X射线衍射和傅立叶变换红外光谱技术手段,从不同角度研究靛玉红和靛蓝与DPPC脂质体膜的相互作用。通过以上技术手段得出靛玉红和靛蓝在DPPC脂质体中的作用位置及其对DPPC脂质体膜相态的影响,分析二者分子结构差异对生物膜产生的影响。研究发现靛玉红和靛蓝的加入均会引起DPPC脂质体的主相变温度的变化,在药物浓度低于6 mol%时,靛玉红的加入增强了 DPPC脂质体膜流动性而靛蓝则呈现出相反的抑制作用。磷脂双分子层的层间重复距离由磷脂双分子层厚度和水层厚度组成。由于水层厚度与脂质体存在的相态有关,实验条件下DPPC脂质体始终处于层状凝胶相态,因此水层厚度值不会发生明显的变化,则层间重复距离的变化可以近似代表磷脂双分子层厚度的改变。在药物浓度高于6 mol%时,靛玉红使DPPC脂质体层间重复距离增加的幅度要比靛蓝大,导致DPPC分子的疏水烃链与膜面变的更加垂直。药物在脂质双分子层中的分布位置直接影响脂质体的相行为,在药物浓度低于6mol%时靛蓝的加入比靛玉红更能增加低波数组占比面积,说明在这个浓度范围内相较于靛蓝,靛玉红与DPPC脂质体头部区域的作用要弱一些。对比以上实验结果可以得出,靛玉红对DPPC脂质双分子层的扰动作用要明显强于靛蓝,并且这种扰动作用与药物浓度呈现明显的相关关系。当浓度小于6 mol%时,靛玉红对膜的扰动作用主要体现为增加膜的流动性;当浓度大于6mol%时,靛玉红对膜的扰动作用主要体现为增加脂质双分子层的厚度。靛玉红对脂质双分子层的扰动作用,可能会导致细胞膜对氨基酸、糖、核苷和无机离子的通透性改变,这一系列的改变也会导致慢性粒细胞白血病细胞的物质和能量代谢发生改变。除对脂质双分子层扰动作用外,靛玉红与靛蓝在脂质双分子层中分布位置也可能是导致其药效差异的另一大因素。靛蓝主要分布于脂质双分子层头部区域,而靛玉红可以扩散进入膜疏水区域,说明靛玉红的膜穿透性要明显强于靛蓝。综上所述,本文采用差示扫描量热、同步辐射X射线衍射和傅立叶变换红外光谱技术手段,对靛玉红及其同分异构体靛蓝与DPPC脂质体的作用进行研究,并得出了一些相关结论,为进一步探讨二者与生物膜的作用机制提供了理论研究基础。