基于氢键有机框架（HOFs）固定化弹性蛋白酶的配体垂钓技术筛选金鸡菊中抗皮肤衰老活性成分

本研究针对天然产物活性成分筛选效率低、酶固定化技术稳定性差等问题，开发了一种基于氢键有机框架（HOFs）固定化弹性蛋白酶（ELA）的新型配体垂钓技术。研究人员通过自组装构建ELA@HOF纳米复合物，显著提升酶负载量（524.4 mg/g）和稳定性（可重复使用12次），并从金鸡菊水提物中筛选出7种ELA抑制剂（如异奥卡宁、紫杉叶素等），结合分子对接揭示了抑制机制。该研究为天然抗衰老药物开发提供了高效筛选平台，相关成果发表于《International Journal of Biological Macromolecules》。

　　

皮肤衰老是现代社会普遍关注的健康问题，其核心机制之一在于弹性蛋白的降解——这种由弹性蛋白酶（Elastase, ELA）催化的过程会导致皮肤失去弹性、产生皱纹。传统抗衰老药物筛选方法面临两大难题：一是天然产物成分复杂，活性物质分离困难；二是酶固定化技术常因苛刻的合成条件破坏酶活性。针对这些挑战，中国科学院成都生物研究所的研究团队创新性地将氢键有机框架（Hydrogen-bonded organic frameworks, HOFs）这一环境友好型多孔材料与酶固定化技术结合，开发出高效筛选天然ELA抑制剂的新策略。

研究团队采用自组装技术将ELA包裹在H₄TBAPy单体构建的HOFs中，形成ELA@HOF纳米复合物。通过扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）等表征手段证实，该材料不仅保持酶活性（比活性达25.7 U/mg），还展现出惊人的稳定性——在酸性环境中保持活性，并可重复使用12次。

关键实验技术：研究采用水提法制备金鸡菊花提取物；通过自组装构建ELA@HOF复合材料；利用超高效液相色谱-质谱联用（UPLC-MS）鉴定活性成分；结合酶动力学和分子对接分析抑制机制。

材料表征：SEM显示ELA@HOF呈750 nm棒状结构，能量色散谱（EDS）检测到酶特征元素氮、硫；XRD证明HOF晶体结构完整；BET测试显示比表面积达524.4 m²/g。

性能优化：与游离酶相比，固定化酶负载量提升3倍（85.7% immobilization rate），在pH 4-10和60°C下保持稳定，解决了传统固定化技术易失活的问题。

活性成分筛选：从金鸡菊中垂钓出7种黄酮类ELA抑制剂，其中马瑞苷（marein）和奥卡宁（okanin）抑制率超80%，分子对接显示其通过氢键与ELA活性中心结合。

讨论与意义：该研究首次将HOFs应用于天然产物活性筛选，其温和的合成条件（室温水相反应）克服了金属有机框架（MOFs）需金属配位、共价有机框架（COFs）需高温合成的缺陷。发现的黄酮类抑制剂为抗衰老化妆品开发提供了新候选分子，而HOFs固定化技术可拓展至其他酶靶点的药物筛选领域。论文发表于《International Journal of Biological Macromolecules》，为天然药物现代化研究提供了方法学范例。