表面等离子共振SPR是一种基于光学信号变化实时监测分子间相互作用的检测技术。基于SPR的技术原理，可针对特定靶点蛋白在中药复方中垂钓与之结合的活性成分。首先将目标蛋白固定与SPR芯片表面，中药复方样品单浓度进样，通过反复循环上样，富集中药复方中与靶蛋白结合的分子；随后将结合成分进行洗脱回收。最后通过超高效液相色谱-高分辨质谱联用法对回收的洗脱液进行成分鉴定，结合标准品比对，即可明确复方中与靶点蛋白结合的活性成分。基于SPR的分子垂钓方法是一种灵敏、高效、方便的中药复方活性成分筛选系统。

|  技术优势

• 灵敏：灵敏高效地捕获并富集中药复方中与靶点蛋白发生结合的活性成分；

• 准确：通过高分辨质谱鉴定与标准品比对，可实现靶向结合成分的精准鉴定；

• 创新：以靶点蛋白为导向，筛选具有靶点直接结合能力的成分，为中药活性物质发现提供创新技术路径。

|  研究案例

研究案例1：基于SPR分子垂钓技术筛选川楝子、穿心莲及川芎中靶向CXCR4的活性分子

CXCR4作为重要的膜蛋白治疗靶点，在肿瘤转移和炎症中发挥关键作用。该研究利用慢病毒颗粒转载表达CXCR4后，偶联至SPR芯片表面，从川楝子、穿心莲及川芎三种中药材提取物中垂钓能够与CXCR4结合的活性成分。经高分辨质谱鉴定与标准品比对发现，洋川芎内酯I能够直接结合CXCR4，有望成为新型的先导靶向化合物。

研究案例2：基于SPR分子垂钓技术筛选白芍中靶向TNF-R1的活性分子

TNF-R1作为TNF-α介导炎症信号通路的关键受体，在慢性炎症、自身免疫疾病及肿瘤发生发展中发挥重要作用，是炎症相关疾病药物研发的重要靶点。该研究在具有抗炎功效的中药白芍提取物垂钓与之结合的活性成分。随后，经 UPLC-QTOF/MS与标准品比对发现，芍药苷和丹皮酚是白芍中的TNF-R1结合成分。经湿实验验证，二者能够靶向结合TNF-R1，从而抑制TNF-α，发挥抗炎作用。

|  常见问题

Q1：什么是SPR活性分子垂钓技术？它和传统的中药活性成分筛选方法有什么本质区别？

SPR活性分子垂钓是一种“以靶筛药”的逆向筛选策略：将疾病相关关键靶点蛋白固定在SPR（表面等离子共振）芯片表面，让中药复方提取物循环流过芯片，其中能与靶蛋白结合的活性成分会被钓在芯片上，再通过洗脱回收和高分辨质谱鉴定，直接锁定复方中与靶点直接作用的分子。传统筛选路径是先分离成分、再逐一测活性，工作量大且容易漏掉低丰度活性分子；而SPR垂钓直接以靶点蛋白为导向，从复杂体系中一步富集出结合成分，灵敏、高效、无需预先纯化。这种方法为中药活性物质发现提供了全新的技术路径——您不再需要在成百上千个成分中大海捞针，而是让靶点蛋白亲自“挑选”它的配体。

Q2：SPR分子垂钓的实验流程是怎样的？循环上样为什么能提高灵敏度？

完整流程分四步：第一，靶点蛋白偶联——将目标蛋白固定于SPR芯片表面；第二，循环上样——中药复方样品以单浓度进样，让样品反复流经芯片表面，每一次循环都会让与靶蛋白结合的分子不断富集累积，相当于把低丰度的结合成分从复杂基质中“浓缩”出来，这是垂钓技术灵敏度高的关键——即使复方中活性成分含量极低，多轮循环后也能积累到可检测的量；第三，洗脱回收——用特定缓冲液将与靶蛋白结合的成分洗脱下来，收集结合组分洗脱液；第四，质谱鉴定——通过超高效液相色谱-高分辨质谱联用（UPLC-QTOF/MS）对洗脱液进行成分鉴定，结合标准品比对明确活性分子的结构身份。

Q3：我的复方成分特别复杂，垂钓技术能应对吗？会不会有成分互相干扰？

复方成分复杂（动辄上百种成分共存）正是垂钓技术的主战场。SPR循环上样的富集机制天然适应复杂体系：与靶蛋白结合的成分会在多轮循环中持续累积，而不结合的成分则随缓冲液冲刷流走，相当于在芯片上完成了一次“亲和纯化”。对于成分间的相互干扰问题（如高亲和力成分占位、低亲和力成分信号被掩盖），可以通过调整上样浓度、循环次数、以及分组垂钓（如先对复方总提物垂钓，再对馏分垂钓）等策略优化。质谱鉴定端的高分辨能力（精确质量数+二级碎片）也能在洗脱液中区分共流出的多种结合成分。传统“逐一分离再测活性”的模式面对复杂复方往往力不从心，而垂钓策略把分离与活性筛选合并为一步，正是为复杂中药体系量身定制的解决方案。

Q4：SPR垂钓和20K蛋白芯片筛靶、DARTS这些技术有什么区别？该怎么选？

三者的核心区别在于筛选方向和问题类型：SPR垂钓是“以靶找药”——您有一个明确的疾病靶点，想从复方中找出能结合它的成分；20K蛋白组芯片筛靶是“以药找靶”——您有一个明确的活性分子（比如复方中某个单体成分），想在全蛋白组范围找它结合的靶点；DARTS等无标记技术同样是以药找靶，但不需要对小分子做标记修饰，适合难以化学修饰的化合物。如果您的复方研究遵循“成分鉴定→锁定关键成分→找靶点”的路径，芯片筛靶和DARTS更合适；如果您想走“靶点导向→反向筛选活性分子”的创新路径（尤其在靶点明确但复方成分海量的情况下），SPR垂钓是首选；两者也可以串联使用——先用垂钓锁定靶点结合成分，再用芯片/DARTS验证该成分的作用靶点谱。达吉特的技术团队可以根据您的研究目标和样本情况，帮您规划最经济高效的技术组合。

Q5：垂钓出来的活性分子，后续怎么验证它的结合能力和功能？

垂钓结果的验证通常分三个层级：第一级是SPR亲和力验证——对候选分子进行多浓度梯度的SPR检测，获得准确的结合动力学参数（结合速率ka、解离速率kd）与平衡解离常数（KD值），量化结合强度，这是证明直接结合最主流的手段；第二级是正交方法交叉验证——采用CETSA（细胞热转移实验）、MST（微量热泳动）、ITC（等温滴定量热）、Pull-down等方法从不同原理角度证实结合关系，多方法互证能大幅提升结论可信度；第三级是功能验证——在细胞或动物模型中检测候选分子对靶点下游信号的调控作用（如Western Blot检测通路蛋白磷酸化变化）。达吉特具备SPR全套服务及多验证平台资源，从垂钓发现到亲和力定量再到功能验证可以一站式完成，避免数据在不同机构间流转造成的口径不一致。

|  参考文献

1. Chen L, Lv D, Wang S, et al. Surface Plasmon Resonance-Based Membrane Protein-Targeted Active Ingredients Recognition Strategy: Construction and Implementation in Ligand Screening from Herbal Medicines. Anal Chem. 2020;92(5):3972-3980. doi:10.1021/acs.analchem.9b05479

2. Lv D, Xu J, Qi M, et al. A strategy of screening and binding analysis of bioactive components from traditional Chinese medicine based on surface plasmon resonance biosensor. J Pharm Anal. 2022;12(3):500-508. doi:10.1016/j.jpha.2021.11.006

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