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天然药物中的活性成分是其预防和治疗疾病的物质基础。以生物活性为导向研究生物大分子与天然药物小分子之间的相互作用，能够快速、靶向地筛选针对某种疾病的天然活性成分，同时也将有助于从分子水平上阐明天然药物的作用机制，进而为疾病的治疗提供新的方法和思路。拓扑异构酶Ⅰ(TopⅠ)通过催化DNA单链的断裂和重新连接，从而被广泛用于与细胞过程相关疾病的药物靶点。超滤质谱技术(UF-HPLC-MS)是利用亲和原理，将质谱技术和超滤技术联合起来而成的高通量筛选(HTS)天然药物活性成分的重要方法，该方法可快速、便捷地识别与蛋白受体相结合的药物小分子配体，实现天然药物中有效成分或先导化合物的快速筛选。 生物碱(Alkaloids)是石蒜（Lycoris radiata Herb.）中的主要活性成分，具有显著的抗炎、镇静、利尿、抗肿瘤等活性。石蒜生物碱成分复杂，当前的研究主要集中在生物碱初提物或者某些单体化合物，并未明确石蒜生物碱中的活性成分（群）。同时，石蒜生物碱中以TopⅠ酶为靶点的抗肿瘤活性成分分析罕有报道。鼠李（Rhamnus davurica Pall.）具有较好的利尿、抗炎、抗病毒等功效，显示出其具有重要的研究价值。然而，目前对鼠李的化学成分和抗肿瘤活性方面的研究还比较有限，至今尚未见到其有关化学成分的指纹谱图分析。本研究选取我国入药历史悠久的2种常用药用植物，以TopⅠ酶为抗肿瘤活性的靶点，采用亲和超滤质谱技术快速筛选和鉴别其中的活性成分，并阐述其可能的作用机制，为其新药研究和临床合理用药提供更为充分的理论依据。 超滤筛选结果发现，石蒜生物碱中11个化合物对TopⅠ酶表现出潜在的抑制活性。体外抑制活性实验表明，具有最高亲和度的峰5(49.3％)，即小星蒜碱(Hippeastrine)，对TopⅠ酶表现出显著的剂量依赖性（Dose-dependent manner）抑制活性，其半数抑制浓度IC50值7.25±0.20μg/mL与阳性药喜树碱6.72±0.23μg/mL相当。分子对接(Molecular docking)模拟实验显示，小星蒜碱结构上的羟基与TopⅠ酶上的氨基酸残基形成氢键(H-bonds)，以非共价形式结合进入TopⅠ酶与DNA形成的疏水空腔，进而稳定TopⅠ酶-DNA复合物，发挥TopⅠ酶抑制作用。体外肿瘤细胞增殖抑制活性实验表明，小星蒜碱对人结肠癌肿瘤细胞HT-29（3.98±0.29μg/mL）、肝癌细胞Hep G2（11.85±0.20μg/mL）具有显著的抑制作用，其抑制活性与临床上结直肠癌常用药5-FU（2.92±0.48μg/mL）类似。与对照组比较，小星蒜碱作用后，两种肿瘤细胞均发生外形萎缩、细胞间粘附性降低、细胞较为分散且间隙变大等变化。流式细胞(Flow cytometry)检测结果显示，小星蒜碱在发挥抗肿瘤活性时，可阻滞人肿瘤细胞HT-29细胞于G2/M期。 本研究采用具有高灵敏度、高选择性的液质联用(HPLC-ESI-MS/MS)技术建立了东北产地鼠李的化学指纹图谱（Fingerprint）。通过结构分析、鉴定发现，在已检测到的32个化合物中，23个为黄酮类成分，其中14个成分为首次在鼠李R.davurica中发现。含量测定结果表明，多酚类成分为鼠李中的主要化学成分。谱效学分析结果表明，鼠李提取物对人结肠癌细胞HT-29、胃癌细胞SGC-7901具有强烈的增殖抑制活性，半数抑制浓度IC50值分别为24.96±0.74μg/mL和89.53±4.11μg/mL。药物安全性评价结果发现，鼠李提取物对人正常肝细胞L-O2的IC50值高达229.19±8.52μg/mL，表明鼠李对正常肝细胞显示出低毒或者无毒。 与此同时，本研究还以细胞复制过程中的TopⅠ酶为靶点，使用超滤质谱分析方法快速地筛选、鉴定了鼠李中的TopⅠ酶抑制剂。超滤筛选结果发现，鼠李提取物中共有8个成分对TopⅠ酶表现出显著的亲和活性。体外肿瘤细胞增殖抑制活性实验表明，对TopⅠ酶具有较高亲和度的2个代表性化合物芹菜素(Apigenin)和槲皮素(Quercetin)，在暴露浓度0.37-33.0μg/mL下对人胃癌细胞SGC-7901、结肠癌HT-29和肝癌细胞Hep G2均表现出显著的剂量依赖性抑制作用。构效关系表明，C环上C2-C3间含有双键的黄酮化合物与TopⅠ酶的亲和结合度要显著高于C2-C3间无双键的二氢黄酮化合物，B环上同时含有3-和4-羟基的黄酮类化合物可表现出更高的体外肿瘤增殖抑制活性。 综上所述，亲和超滤质谱技术是一种快速、灵敏、高效的分析方法，可用于从复杂的天然产物中快速筛选、鉴定活性成分，在研究和筛选药用植物的活性成分，特别是在高通量药物筛选上可发挥更大的作用。由于当前天然产物靶向筛选的研究仍处于初步阶段，因此本研究以TopⅠ酶为抗肿瘤活性靶点，采用亲和超滤质谱技术对药用植物石蒜和鼠李中的活性成分进行快速筛选和鉴别分析，进一步夯实亲了超滤质谱技术基础，并为推进此两种药用植物更科学的应用开发提供理论依据，研究具有重要的理论研究意义和实际应用价值。