多腔室膜分离电泳系统：支持复杂中药中潜在生物活性化合物的生物亲和筛选与评价

为解决传统中药(TCM)复杂体系中活性成分筛选效率低、靶点固定化影响分子构象的问题，研究人员开发了多腔室膜分离电泳系统(MCMSE)，实现了非固定化靶标下15分钟内高通量筛选α-葡萄糖苷酶(α-Gluc)的7种潜在活性成分，并测定结合常数(Kb=104～105 M-1)，为阐明中药协同机制提供了新工具。

　　

传统中药(TCM)作为药物发现的重要来源，其复杂体系中活性成分的筛选一直面临巨大挑战。成千上万的化合物中，生物活性成分往往含量极低，而现有技术如荧光光谱(FS)、表面等离子共振(SPR)等，或需固定化靶蛋白（可能改变分子构象），或无法兼顾高通量与高灵敏度。更棘手的是，中药多组分协同作用的分子机制难以通过单一成分筛选技术阐明。

针对这一难题，中国的研究团队开发了多腔室膜分离电泳系统(MCMSE)，整合生物亲和捕获、多腔室电泳和膜分离技术。该系统在低电压(<35 V)下15分钟内即可完成黄芩提取物中α-葡萄糖苷酶(α-Gluc)潜在活性成分的高通量筛选，同时测定结合常数(K_b)。研究通过荧光淬灭实验验证了异夏佛塔苷、黄芩苷等成分与α-Gluc的中等亲和力(K_b=10⁴～10⁵ M^-1)，为解析中药多靶点协同作用提供了新方法。论文发表于《Journal of Chromatography A》。

关键技术包括：1) 多腔室膜分离电泳装置设计（含循环、冷却模块）；2) 非固定化靶蛋白动态筛选；3) 电喷雾电离四极杆飞行时间质谱(ESI-QTOF-MS/MS)鉴定活性成分；4) 基于迁移行为的结合常数(K_b)计算模型。

结构设计
MCMSE由循环、分离、冷却和电源系统组成。循环系统减少电极反应导致的pH波动，冷却系统(4～40°C)维持生物大分子活性，分离系统通过多孔膜实现目标蛋白/活性成分复合物与游离小分子的高效分离。

筛选验证
从黄芩提取物中筛选出7个α-Gluc潜在抑制剂，筛选重复性良好。其中异夏佛塔苷等4种成分的亲和力通过浓度依赖性荧光淬灭实验得到验证，证实MCMSE筛选结果的可靠性。

技术优势
相比SPR、BLI等技术，MCMSE无需靶蛋白固定化，避免了构象改变风险；较FS、ITC方法，其通量更高且适用于非荧光蛋白体系。系统还可拓展用于其他蛋白-小分子互作研究。

该研究首次将生物亲和筛选与结合常数测定整合于同一平台，突破了传统技术对中药复杂体系的适用性限制。MCMSE的高效、通用特性为揭示中药多成分-多靶点协同机制提供了创新工具，有望推动中药现代化研究从经验性描述向分子机制阐释的跨越。