[发明专利]一种研究药物和血清蛋白之间相互作用的方法及其专用的微流控芯片

说明书

技术领域：

本发明涉及药物筛选技术，特别提供了一种研究药物和血清蛋白之间 相互作用的方法及其专用的微流控芯片。

背景技术

进入血液里的药物，大多数会同血清蛋白发生可逆的结合反应。这一 结合反应极大地影响了药物在体内的输送、分布、新陈代谢、排泄等性质。 更为重要的是，这一反应直接决定了该药物的治疗效果，因为只有游离的 药物才能发挥药理作用。只有药物的游离浓度控制在合适的范围内才能取 得理想的治疗效果。如果药物同血清蛋白的结合比比较高，不但会降低药 物的有效浓度，抑制药物的疗效，还会延长药物的半衰期，增强药物的毒 性。相反，如果药物同血清蛋白的结合比比较低，则限制了药物进入受体 部位的能力，也不能取得良好的药理作用。因而研究药物和血清蛋白的结 合反应，掌握它们的结合程度，可以筛选出具有不利结合性质的药物。 目前，研究药物和蛋白质相互作用的方法比较多，主要有以下几种。

1、文献1J.P.Life Sci.1988，43，2103-2115，平衡透析法。此方法是将药 物与血清蛋白质的混合物，放入只能透过药物等小分子，而蛋白等大分子 不能透过的透析袋里。然后将此透析袋浸入在一个已知体积的、药物浓度 (1/K左右，结合常数)的溶液里。平衡一段时间后，通过测定透析袋外溶液 中药物的浓度来确定K和n(结合位点数)值。该方法操作简单，仪器设 备也不复杂，目前被确认为研究药物和血清蛋白的相互作用的基准方法。 但该方法存在样品消耗大、平衡时间太长、体积变化、非特异性吸附等缺 点。一个简单的实验通常需要几天甚至几周才能完成。

2、文献2J.Pharm.Sci.1981，70，146-150，超滤方法。超滤也是应用比较 广泛的用来研究药物和蛋白质之间相互作用的技术。该技术避免了稀释影 响和体积变化。但存在着因非特异性吸附和泄露引起的误差。

3、文献3J.Chromatogr.B1999，725，113-137，亲和色谱法。亲和色谱法的 作法是将蛋白质固定在基质上，注入含有药物的缓冲液之后，进行特异性 或非特异性洗脱。通过分析洗脱曲线，测定药物和血清蛋白的结合常数。 该方法只能测定结合常数值，不能得到结合位点数值。蛋白的固定限制了 其折叠能力，降低了蛋白的活性，并且蛋白柱价格昂贵。这种方法所需样 品量也比较大，分析时间长，通常需要几个星期甚至几个月。

4、文献4Y.S.Ding，X.F.Zhu，Chromatographia，1999，343-346，毛细 管电泳法。此方法是将蛋白和药物混和孵育后，进行电泳分离，通过药物 或者蛋白的峰高或峰面积变化来确定药物和蛋白是否有结合以及它们的结 合常数和结合位点数。此方法具有较高的分离效率，分析速度快，样品用 量少以及能够在生理条件下操作等优点。但该方法的重复性不是很好。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种高分离效率、快速、高灵敏度、样品用量 少、可在生理条件下操作的研究药物和血清蛋白相互作用的方法，及其专 用的多功能微流控芯片。

本发明提供了一种用于研究药物和蛋白相互作用的多功能微流控芯 片，其特征在于芯片有三个单元构成：

第一个单元为一个单T型的基本分离单元，用于基准物质的分析，来 校正检测信号。

第二个单元为多个串连的T型基本分离单元，用于绘制检测对象的工 作曲线。第二个分离单元的上端与第一个分离单元的下游直接相连。

第三个单元也为多个串连的T型基本分离单元，用于测定混合物中检 测对象的游离浓度，来判断有无结合及测定相应的参数。第三个分离单元 的上端与第二个分离单元的下游直接相连。

本发明所提供的多功能微流控芯片，为了节约费用以及便于控制，三 个单元公用一个监测点。

微通道的宽度和深度在10-100微米范围内。

第二个、第三个分离单元的基本分离单元最好为6-10个。

基于上述多功能微流控芯片，本发明还提供了一种研究药物和血清蛋 白相互作用的方法。该方法的基本特征在于以下过程：