朱志玲，左利民，冯梦雪，山广志

    ·综述·

    表面等离子体共振技术在小分子与靶点相互作用研究中的应用

    朱志玲，左利民，冯梦雪，山广志

    近年来，分子生物学技术的飞速发展为微观分子水平上的基于靶点的药物研究奠定了基础。小分子药物通常是信号转导的调节剂，它能够特异性地调节信号传导通路，从而达到治疗疾病的目的。

    目前已经发现的药物靶点大约有 500 个[1]，在此基础之上建立了大量的以药物作用靶点为研究对象的分子水平的筛选模型，根据小分子与靶点结合的特性，来判断化合物的生物活性，从而筛选出高选择性的分子靶向药物。这种基于靶点相互作用的筛选模型可以极大地提高新药的开发速度，并且对于阐明小分子与靶点的作用机制具有重要意义。

    近年来，在生物物理学快速发展的驱动下，以表面等离子体共振(surface plasmon resonance，SPR)技术为代表的光学传感技术在药物高通量筛选领域正日益得到广泛应用，商业化的 SPR 生物传感器也为研究分子间相互作用提供了可实践的平台。

    本文简述了 SPR 技术的原理与特点，并就 SPR 技术在小分子药物发现方面的应用进行综述。

    1 表面等离子体共振技术

    表面等离子体共振技术是 20 世纪 90 年代发展起来的，应用 SPR 原理检测生物传感芯片上配位体与分析物之间相互作用的一种新技术。表面等离子体(surface plasmons，SPs)是指在金属表面存在的自由振动的电子与光子相互作用产生的沿着金属表面传播的电子疏密波，它不仅能够被电子，也能够被光波激发。

    SPR 生物传感器中使用的表面等离子的激发方式是棱镜耦合方式，即金属薄膜直接镀在棱镜面上，入射光在金属-棱镜界面处会发生全反射，全反射的消逝波与表面等离子体波的频数和波数匹配，光的能量便传递给表面等离子体，从而激发出表面等离子体波[2]。在入射角或波长为某一适当值的条件下，表面等离子体与消逝波的频率和波数相等，两者发生共振，入射光被吸收，使反射光能量急剧下降，在反射光谱上出现共振峰，此时的入射角被称为 SPR 角。SPR 角随金属表面折射率变化而变化，而金属表面折射率又与其表面结合的分子量大小成正比，这就是 SPR 生物传感器对金属表面结合物实施检测的基本原理(图 1)。

    1902 年，Wood[3]首次发现了 SPR 现象，但 SPR 技术真正应用于传感器领域是在 20 世纪末期。1957 年，Ritchie[4]首次发现 SPR 的发生与金属薄膜的界面有关 ......