《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》：Bioaffinity chromatographic platforms for screening bioactive compounds from natural products: Advances and perspectives
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•总结了生物色谱技术的最新进展•讨论了细胞膜色谱和受体色谱•概述了生物色谱技术在天然产物研究中的应用•讨论了这些技术的优缺点引言药物研发是一项高投入、高风险且长期的研究工作。针对单一疾病开发一种药物通常需要数十年时间，成本高达数十亿美元。即便如此，大多数候选化合物因毒性或疗效
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总结了生物色谱技术的最新进展
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讨论了细胞膜色谱和受体色谱
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概述了生物色谱技术在天然产物研究中的应用
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讨论了这些技术的优缺点
引言
药物研发是一项高投入、高风险且长期的研究工作。针对单一疾病开发一种药物通常需要数十年时间，成本高达数十亿美元。即便如此，大多数候选化合物因毒性或疗效不足而在后续研究中被淘汰，导致制药公司遭受巨大的经济损失 [1]。药物研发的关键环节之一是从庞大的化学库中高效鉴定具有明确生物活性的先导化合物。天然产物源于动物、植物、海洋生物和微生物，以及人体和动物体内的内源性成分 [2]，在药物研发史上一直发挥着关键作用。统计数据显示，超过一半的小分子药物在结构上基于天然产物 [3]。由于其结构多样性和良好的生物相容性，天然产物及其衍生物长期以来一直是新药开发的重要来源。因此，从复杂的天然基质中高效筛选和鉴定生物活性成分仍然是药物研发面临的核心挑战。
在药物研发的早期阶段，传统的天然产物筛选通常从复杂提取物开始，随后逐步鉴定和分离生物活性成分 [4]。然而，这些方法往往受限于效率低、实验周期长以及机制阐明滞后。高通量筛选 (HTS)[5] 和分子对接 [6] 已被广泛采用，分别通过大规模实验筛选和计算机模拟预测来提高先导化合物鉴定的效率。尽管取得了这些进展，但 HTS 通常依赖于简化的体外测定系统，而分子对接则基于静态结构模型，这使得它们难以完全考虑到分子相互作用的动态性质和生理环境的复杂性。因此，这些方法在准确重现真实生物系统中的配体 - 靶标相互作用方面仍然面临挑战。
随着生命科学与分析化学的融合，利用生物活性分子特异性相互作用的生物色谱技术已成为药物研发中的重要工具。与仅依赖理化性质进行分离的传统色谱方法不同，生物色谱将酶、受体、转运蛋白或细胞膜固定在色谱载体上，以构建具有生物功能的固定相。这使得能够通过配体 - 靶标相互作用，从复杂样品或化学库中进行基于活性的化合物筛选和分离，从而提高生物活性化合物鉴定的效率和特异性。[7]
近年来，生物色谱已发展到多个技术平台，包括细胞膜色谱 (CMC)、受体色谱、脂筏色谱和人工膜色谱。这些方法在模拟体内药物 - 靶标相互作用和筛选先导化合物方面具有独特优势，逐渐成为早期药物发现与机制研究之间的重要桥梁。因此，系统综述生物色谱的发展及其在生物活性化合物筛选中的应用，对于推进药物研发具有重要意义。现有的综述已为该领域奠定了基础。Guo 等 [8] 和 Hou 等 [9] 总结了用于天然产物筛选的生物亲和色谱及相关技术；Fu 等 [10] 专注于受体固定、受体色谱及药物 - 受体相互作用研究；Xiang 等 [11] 综述了筛选天然产物生物活性成分的二维色谱策略。这些综述侧重点有所不同。对于特定的筛选任务，研究人员除了要考虑固定相的分析性能、适用范围和结果验证要求外，还必须考虑固定相能够解决的问题。基于原位合成膜蛋白的固定相和比较细胞膜色谱模型的最新发展，进一步促使人们重新评估方法选择 [12], [13]。
虽然以前的综述主要讨论了单独的生物色谱技术，但对不同生物色谱平台的比较概述仍然有限。因此，本综述考察了四个平台——细胞膜色谱、受体色谱、人工膜色谱和脂筏色谱——并比较了它们的识别机制、固定相制备、特异性、柱稳定性、重现性、通量和适用应用。它还讨论了二维偶联和定量相互作用分析方法。此外，该综述区分了色谱保留与靶标结合的独立证据、细胞功能结果和体内效应，阐明了每种证据所能支持的结论及其局限性。这种比较旨在为天然产物筛选中的平台选择和后续验证提供更清晰的依据。
章节摘要
生物色谱技术
生物色谱已成为药物研发中的重要工具。在各种生物色谱技术中，细胞膜色谱、受体色谱、人工膜色谱和脂筏色谱被广泛使用。由于所采用的生物材料和涉及的相互作用机制不同，这些技术具有不同的特点，适用于药物研发和活性化合物筛选的不同应用。主要的
应用形式
随着仪器技术的不断进步，生物色谱的形式和领域经历了重大演变。在早期，细胞膜色谱主要是一种一维色谱分析系统，用于通过色谱保留参数研究药物 - 受体相互作用的动力学和选择性。研究人员通常使用传统色谱分离工具获得纯态化合物，然后
应用领域
在理论理解和仪器科学不断进步的推动下，生物色谱技术的应用范围不断扩大。这些技术已从最初用于体外分析、成分筛选和单靶点研究，逐步演变为一种更全面的方法，适用于体内研究、机制分析和多靶点探索。因此，它们的应用正变得
结论与展望
生物色谱作为生命科学与分析化学的跨学科产物，自 20 世纪 80 年代出现以来，已发展成为药物研发中的重要工具。它已被广泛应用于生物活性化合物筛选、先导化合物鉴定和药物 - 靶标相互作用研究。与传统方法相比，生物色谱具有特异性高、模拟生物环境更好以及良好的等优点
CRediT 作者贡献声明
Xinya Xu： 验证。Pengqi Guo： 写作 - 审阅与编辑、监督、概念化。Min Zhao： 写作 - 原稿、数据管理、概念化。Jiaqi Kong： 写作 - 原稿、数据管理。Yujie Xiao： 调查。Wenhao Shao： 验证。Jing Zhang： 写作 - 原稿、数据管理。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本工作部分得到国家自然科学基金 (82304445, 82304706)、陕西省自然科学基金 (No. 2023-JC-YB-672, 2020JQ-609)、福州市科技计划项目 (No.2024-Y-026)、中国博士后科学基金项目 (No. 2020M683701XB) 的资助。
Min Zhao|Jiaqi Kong|Jing Zhang|Yujie Xiao|Wenhao Shao|Xinya Xu|Pengqi Guo
