小分子藥物化合物庫的定義與核心功能
小分子藥物化合物庫是由結構多樣性小分子化合物組成的集合，旨在通過高通量篩選（HTS）、虛擬篩選等技術快速發現具有潛在生物活性的候選藥物。其核心功能包括：
藥物發現工具：用于識別與特定靶點（如酶、受體）或疾病表型（如細胞增殖、凋亡）相互作用的先導化合物。
靶點驗證：通過化合物庫篩選驗證靶點的成藥性，例如激酶抑制劑庫用于驗證腫瘤相關信號通路的關鍵靶點。
老藥新用：例如FDA上市藥物庫（含2320種化合物）可用于發現已批準藥物的新適應癥，縮短研發周期。
小分子藥物的高通量篩選
小分子藥物的高通量篩選（High-Throughput Screening, HTS）是一種通過自動化技術和規?；瘜嶒炇侄危焖贆z測大量化合物生物活性的藥物發現方法(圖1）。其應用目標在于從化合物庫中發現具有特定生物活性的“命中”（Hit）分子，進而優化為先導化合物（Lead）和臨床前候選物（PCC）。例如，在抗病毒藥物研發中，HTS可快速篩選抑制病毒蛋白酶的小分子。其篩選對象包括合成化合物庫、天然產物提取物、DNA編碼分子庫等。
圖1.基于化合物結構多樣化以及針對活性化合物文庫靶標的高通量篩選
DIFF蛋白酶抑制劑篩選服務
傳統的細胞/體內水平，或者是非細胞水平的小分子藥物篩選試驗，其存在操作復雜，無法高通量，易出現假陽性等諸多問題（圖2）。
圖2.準確性與操作便利性不可兼顧
隨著計算機輔助藥物設計（CADD)技術的發展，其可用于小分子化合物高通量篩選的模擬實驗，但其依舊有著如計算模型的精準度不足、虛擬篩選結果與實際實驗驗證存在差異以及無法完全反映真實生物活性等諸多問題。
因此行業內亟需一種可實現無需活病毒參與的細胞水平的正向篩選方式。由迪福潤絲生物獨家開發的蛋白酶抑制劑篩選系統（DIFF-rGFP ），可在細胞水平直接模擬病毒自然感染過程，杜絕漏篩和假陽性等情況，在新藥早期發現階段快速篩選大量化合物，其擁有諸多優勢：
1）最簡便：肉眼觀測
DIFF蛋白酶抑制劑篩選系統可通過肉眼直接觀察藥物反應的熒光變化（圖3），進行定性判斷。
圖3. 以新冠陽性藥物GC376為例，添加不同濃度新冠3CL蛋白酶抑制劑后，
24h,48h,72h細胞GFP表達情況如上圖所示
2）最準確：原理可靠
DIFF-rGFP 是基于特制質粒的共表達機制，以新冠病毒為例，結合重組綠色熒光蛋白（rGFP）和冠狀病毒3CL蛋白酶。在該系統中，rGFP序列中嵌入了3CL蛋白酶的特異性切割位點。當3CL蛋白酶功能正常時，會特異性裂解rGFP，導致其熒光功能喪失，熒光強度減弱。相反，當抑制劑有效抑制了3CL蛋白酶的活性時，rGFP無法被切割，維持其完整性并正常發出熒光，熒光強度增強（圖4）。藥物有效性與熒光強度成正相關，是一種更直觀的正向篩選方式。
圖4. DIFF蛋白酶抑制劑篩選系統原理圖
3）快速高效的高通量篩選
系統檢測的熒光值低而信噪比好，可聯合現有藥物庫，一周迪福即可篩選1萬-10萬個藥物候選化合物，快速鎖定有效藥物（圖5）。
圖5. 高通量篩選操作示意圖
4）穩定且可重復
DIFF-rGFP 檢測呈現出更漸進的反應，因為它測量的是熒光強度，而不是直接測量病毒復制情況（圖6）。這種更平穩的反應可能會縮小檢測的動態范圍，但能提供更穩定且可重復的檢測結果。
圖6.DIFF-rGFP檢測的半數有效濃度（EC50）
本服務可應用于抗病毒藥物和抗腫瘤藥物的篩選
在抗病毒藥物研發中，蛋白酶通常是病毒復制和組裝過程中的關鍵酶。通過DIFF蛋白酶抑制劑篩選服務，研究人員可以高效篩選出能夠抑制這些關鍵蛋白酶的候選藥物，從而有效阻斷病毒的生命周期，加速抗病毒藥物的發現和優化。同樣，在抗腫瘤藥物發現領域，蛋白酶在腫瘤的生長、侵襲和轉移的過程中發揮著重要作用。DIFF的篩選服務可用于鑒定和評估干預這些關鍵蛋白酶活性的化合物，從而為開發新型抗腫瘤療法提供有力支持。
服務場景：
圖7.DIFF蛋白酶抑制劑篩選實驗流程
參考文獻：
1. Lin X, Li X, Lin X. A Review on Applications of Computational Methods in Drug Screening and Design. Molecules. 2020 Mar 18;25(6):1375.
2.Paricharak S, Méndez-Lucio O, Chavan Ravindranath A, et al. Data-driven approaches used for compound library design, hit triage and bioactivity modeling in high-throughput screening. Brief Bioinform. 2018 Mar 1;19(2):277-285.