Arabian J Chem.｜海南大學汪瑞敏教授研究團隊成果：雞矢藤葉XO抑制劑篩選獲突破，天然藥物開發迎來新曙光！
文章標題：Bioaffinity ultrafiltration combined with UPLC-ESI-QTrap-MS/MS for screening of xanthine oxidase inhibitors from Paederia foetida L. leaves
發表期刊：Arabian Journal of Chemistry
合作產品：PRM精準植物廣靶
影響因子：5.2
研究背景
當前臨床高尿酸血癥治療面臨兩大主要挑戰：其一，化學藥物的使用存在顯著局限性，例如常用的黃嘌呤氧化酶(Xanthine Oxidase, XO)抑制劑如別嘌醇，雖能有效降低血尿酸水平，但可能引發嚴重的過敏反應及肝毒性等不良反應；其二，天然產物的藥用開發仍存在瓶頸，植物來源提取物中活性成分尚不明確，作用機制亦缺乏系統解析。
雞矢藤葉(Paederia foetida L.)作為傳統抗高尿酸藥用植物，其具體的活性成分及降尿酸作用機制仍未被全面闡明。近日，海南大學汪瑞敏副教授在Arabian Journal of Chemistry期刊發表題為“Bioaffinity ultrafiltration combined with UPLC-ESI-QTrap-MS/MS for screening of xanthine oxidase inhibitors from Paederia foetida L. leaves”的研究論文。該研究采用生物親和超濾結合超高效液相色譜-串聯質譜技術(UPLC-ESI-QTrap-MS/MS)，從雞矢藤葉中高效篩選并鑒定出具有XO抑制活性的關鍵成分，解析其分子互作機制。研究結果為雞矢藤在高尿酸血癥防治中的藥理基礎提供了重要科學依據，并為開發安全、高效的天然抗高尿酸藥物提供了新策略與技術路徑。
技術路線
研究結果
PFL提取物中黃酮類化合物的提取與純化
該研究表明，不同濃度乙醇對雞矢藤葉(PFL)中黃酮類物質的提取效率存在顯著差異，其中60%乙醇可實現黃酮類成分的最優富集（圖1）。
圖1. PFL提取物的總酚含量(TPC)與總黃酮含量(TFC)
PFL黃酮類成分的鑒定與定量分析
該研究通過UPLC-ESI-QTrap-MS/MS和HPLC對純化后的PFL提取物進行定性與定量分析，鑒定出15種化合物，其中黃酮類為主要成分。定量結果顯示，(-)-表沒食子兒茶素、飛燕草素-3-O-葡萄糖苷和蘆丁等為主要活性成分（表1）。
表1. 基于UPLC-ESI-QTrap-MS/MS的PFL提取物主要化學成分鑒定與定量分析
生物活性分析
為進一步富集活性成分，該研究采用AB-8大孔吸附樹脂對PFL提取物進行純化，總黃酮含量提升至760.33 mg RE/g DW，占提取物的76.03%，較未純化樣品提高25.49倍。純化后提取物表現出顯著抗氧化活性，并對XO表現出較強抑制作用(IC??=253.40 μg/mL)，優于多種藥用植物提取物，顯示出良好的天然XO抑制劑開發潛力（圖2）。
圖2. 純化PFL提取物的化學成分鑒定及其抗氧化和XO抑制活性
基于超濾-UPLC-ESI-QTrap-MS/MS技術的XO抑制劑鑒定
通過體外酶抑制實驗初篩后，該研究通過超濾-UPLC-ESI-QTrap-MS/MS技術，從純化PFL提取物中鑒定出7種XO抑制劑：(-)-表沒食子兒茶素、山奈酚-3-O-蕓香糖苷、紫云英苷、二氫楊梅素、木犀草素-7-O-葡萄糖苷、矢車菊素-3-O-蕓香糖苷和槲皮苷（圖3B）。這些化合物與XO的生物親和度(BD%)存在顯著差異，其中木犀草素-7-O-葡萄糖苷結合力最強（圖3C）。黃酮類物質的結構多樣性是導致結合差異的關鍵因素，該發現為靶向XO抑制劑的開發提供了分子機制依據。
XO抑制劑單體活性驗證
為驗證親和超濾-UPLC-ESI-QTrap-MS/MS篩選結果，該研究測定了7種黃酮單體的XO抑制活性。結果顯示，木犀草素-7-O-葡萄糖苷、紫云英苷和槲皮苷抑制效果優于PFL提取物，證實該技術篩選天然XO抑制劑的有效性，并突顯PFL中黃酮類成分的開發潛力（圖3）。
圖3. 基于親和超濾-HPLC技術對PFL提取物中XO抑制劑的篩選與驗證
分子對接分析
分子對接結果顯示，7種黃酮類化合物與XO的結合能均在−8.6至−10.4 kcal/mol之間，表明其具有較強親和力。其中，槲皮素-3-O-蕓香糖苷表現出最強結合能力。該結果揭示了黃酮類化合物的XO抑制活性提供了結構基礎，并為后續天然產物的結構優化與新型XO抑制劑的開發提供理論支持（表2）。
表2. 化合物與XO的結合親和力及作用氨基酸殘基
分子對接結果表明，黃酮類化合物可通過氫鍵、疏水作用及靜電相互作用與XO多個關鍵催化殘基穩定結合，占據其活性口袋并阻止底物進入，從而有效抑制酶活性。尤其是槲皮素及其糖苷與多種核心殘基協同作用，是其顯著抑制活性的結構基礎（圖4）。
圖4. 分子對接解析XO抑制劑與受體的結合構象
研究結論
該研究基于UPLC-MS/MS技術鑒定出雞矢藤葉提取物中的15種生物活性成分，系統驗證了其顯著的抗氧化活性及黃嘌呤氧化酶抑制能力。分子對接分析進一步揭示，7種黃酮類化合物通過占據黃嘌呤氧化酶催化中心的活性口袋，干擾底物的結合位點，闡明了其潛在的降尿酸作用機制。該發現為開發天然來源的抗氧化劑及抗高尿酸血癥藥物提供了新策略。
PRM精準植物廣靶：是專為植物代謝組學研究研發的創新檢測技術，結合了非靶標代謝組定性全面與靶標代謝組定量精準的雙重優勢，針對植物初生代謝物與次生代謝物的復雜特性優化設計，有效解決傳統方法在覆蓋廣度、檢測靈敏度及定量準確性上的局限，為植物生長發育、抗逆機制、品質形成等研究提供深度代謝組學解析工具
若您對文中所述的“PRM精準植物廣靶”服務感興趣，百趣生物可提供專業技術服務，歡迎后臺私信咨詢！
END
hao 撰文
Peng 校稿