量熱法是測量化學(xué)反應(yīng)或物理事件所引起熱量變化的一種技術(shù)。

量熱法所依賴的事實(shí)是，所有化學(xué)反應(yīng)都涉及能量變化，通常伴有熱量釋放（放熱）或熱量吸收（吸熱）。 與量熱法相比，微量熱法的靈敏度超高，可測定少量樣品中極細(xì)微的熱量變化，從而使其適合用于生物材料。

微量熱法用于研究涉及生物分子的反應(yīng)，包括分子間的相互作用以及蛋白質(zhì)折疊之類的構(gòu)象變化。 應(yīng)用范圍覆蓋從在小分子藥物發(fā)現(xiàn)過程中確認(rèn)預(yù)期結(jié)合靶標(biāo)到開發(fā)穩(wěn)定性生物治療藥物的多個(gè)領(lǐng)域。這些生物學(xué)過程通常采用兩種量熱技術(shù)進(jìn)行研究：等溫滴定量熱法 (ITC) 和差示掃描量熱法 (DSC)。

等溫滴定量熱法 (ITC)

等溫滴定量熱法 (ITC) 用于研究生物分子的結(jié)合行為。 它是藥物設(shè)計(jì)和蛋白質(zhì)相互作用研究與調(diào)節(jié)的基本工具。 ITC 可直接測量生物分子結(jié)合過程中釋放或吸收的熱量。 這樣便可以準(zhǔn)確地確定結(jié)合常數(shù) (KD)、反應(yīng)化學(xué)計(jì)量 (n)、焓 (?H) 和熵 (ΔS)。

ITC 可用于：

• 量化結(jié)合親和力
• 候選藥物的選擇與優(yōu)化
• 測定熱力學(xué)特性和活性濃度
• 作用機(jī)制表征
• 在小分子藥物發(fā)現(xiàn)過程中確認(rèn)預(yù)期結(jié)合靶標(biāo)
• 測定結(jié)合特異性和化學(xué)計(jì)量
• 驗(yàn)證從苗頭化合物到先導(dǎo)化合物演化過程中的 IC50 值和 EC50 值。
• 酶動(dòng)力學(xué)測定

差示掃描量熱法 (DSC)

差示掃描量熱法 (DSC) 是一種用于考查蛋白質(zhì)和其他生物分子穩(wěn)定性的技術(shù)。 它被廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)工程、合理藥物設(shè)計(jì)和生物藥品生產(chǎn)這些以開發(fā)穩(wěn)定的蛋白質(zhì)為關(guān)鍵目標(biāo)的領(lǐng)域。

DSC 是測量溫度升降控制過程中生物分子內(nèi)所發(fā)生熱量變化的一項(xiàng)重要的熱分析技術(shù)，從而使在自然狀態(tài)下進(jìn)行材料研究成為可能。

DSC 能夠： 

• 鑒定和選擇生物治療藥物開發(fā)過程中穩(wěn)定的蛋白質(zhì)或潛在候選藥物
• 配體相互作用研究
• 純化和生產(chǎn)條件的快速優(yōu)化
• 簡易、快速確定液體制劑的適合條件
• 對(duì)用于篩選的靶蛋白進(jìn)行快速穩(wěn)定性指示分析