近年来,随着对新型环境污染物的研究,药物和全氟化合物作为其中的两大类对环境和生物的影响正逐步引起国内外的重视。污染物进入动物和人体后,大部分会与血清蛋白结合,影响血清蛋白的生理功能,进而导致细胞损伤,或经血清蛋白运输到身体其他部位引起其他脏器毒性。由于污染物与血清蛋白之间的相互作用强有力的影响着污染物在体内的分布并决定其生物学毒性的具体表现,因此,研究污染物与血清蛋白的相互作用机理成为科学界的研究热点。本文分别以抗生素类药物——多西环素(DC,四环素类)、头孢地嗪(CEF,头孢类)和全氟羧酸类——全氟壬酸(PFNA)、全氟十一酸(PFUnA)和全氟十三酸(PFTriA)为研究对象,从分子水平上研究了两类五种新型环境污染物与人血清白蛋白(HSA)的相互作用机制。并与前人对这两类的研究进行对比,分析这两类污染物与HSA相互作用的规律。利用多光谱法和分子对接法研究了DC和HSA的相互作用,确定了结合常数、结合位点数和结合距离等参数。结果表明DC只在HSA的亚域ⅡA疏水腔有一个结合位点。由热力学参数(△H=-83.55kJ·mol-1, △S=-176.31J·mol-1·k-1)可知,结合过程中氢键和范德华力起主要作用。三维和同步荧光光谱显示DC的加入使HSA的荧光团Trp和Tyr残基微环境疏水性增加,多肽链骨架变的松散。红外光谱研究表明DC使HSA的α-螺旋含量从57.3%降低到40.0%。分子对接结果从分子水平上给出了DC与HSA的具体作用基团,解释了复合物的稳定性。本文总结前人对四环素类抗生素与血清蛋白作用的研究,并与本研究比较分析可知,DC、罗利环素(RTC)、地美环素(DMCT)和美他环素(METC)四种半合成四环素类与血清蛋白(SA)的作用明显强于天然的四环素(TC)、土霉素(OTC)和金霉素(CTC)；热力学研究和分子对接结果表明四种半合成四环素结合在SA的亚域ⅡA疏水腔,主要驱动力为氢键和范德华力,三种天然的四环素类主要以静电作用力为主结合在SA的亚域ⅢA疏水腔中。与SA结合后会使SA构象伸展,微环境疏水性增加,α-螺旋含量降低。模拟生理条件下研究了CEF与HSA的相互作用情况。热力学研究、取代实验及分子对接的结果表明CEF与HSA的site I即亚域ⅡA结合,二者之间以氢键和范德华力为主,同时存在疏水作用力、静电引力以及其它作用力。根据Foster能量转移定律求得CEF与Trp214残基之间的结合距离为3.30nm,表明从HSA到CEF发生了非辐射能量转移。三维荧光光谱显示CEF的加入使HSA的多肽链结构发生改变,Trp和Tyr的微环境极性增加,疏水性降低。圆二色谱研究了HSA的二级结构,发现α-螺旋随着CEF浓度的上升而增加。将本研究的CEF(第三代)与前人研究的头孢曲松CRO(第三代)、头孢噻肟CFT(第三代)、头孢呋辛酯CFA(第二代)和头孢唑林CFZ(第一代)进行比较分析。与血清蛋白的结合常数大小为：CEF、CRO> CFT、CFA> CFZ。 CFA与SA的结合过程中以静电作用力为主,其他均以氢键和范德华力为主要驱动力,与SA的结合会使SA发色基团微环境处于更加亲水的条件。分子对接结果显示CEF、CFZ和CRO与HSA的结合活性位点在site I处,氢键是其主要的结合作用力。采用光谱法、分子对接技术和等温滴定微量热法(ITC)研究了三种全氟羧酸PFNA、PFUnA和PFTriA与HSA的相互作用过程,并与前人工作中同类物质研究(PFOA和PFDA)进行对比分析。荧光猝灭法结果表明三种全氟羧酸与HSA形成了复合物,但同时也存在动态碰撞猝灭和非辐射能量转移。取代实验和分子对接技术表明其复合物的结合位置只在HSA中site I的疏水腔中,卤键、静电力和疏水作用力在结合过程中起到重要作用。与前人对PFOA与HSA相互作用的ITC研究相比,发现本研究的PFNA通过静电引力和卤键与HSA亲水表面的极性氨基酸结合,然后进入疏水腔内通过疏水作用力结合内部氨基酸；而PFOA则是先在卤键的作用下与腔内氨基酸结合,再与表面极性氨基酸作用。三维荧光光谱、同步荧光光谱和圆二色谱的结果表明PFNA、PFUnA和PFTriA与HSA结合后可以引起HSA多肽链骨架变的松散,α-螺旋稳定性降低。