亲和超滤色谱-质谱技术在天然活性物质筛选中的研究进展

doi:10.3724/SP.J.1123.2025.08020

摘要/Abstract

摘要：

药用植物（包括中草药及其复方）是天然活性化合物的丰富来源，这些天然活性成分在人类健康的维护和疾病防治方面发挥着重要作用。然而，药用植物及中草药中的化学成分众多且十分复杂，如何快速筛选并阐释其中的主要活性物质一直是其药效物质基础研究以及新药研发的难题。亲和超滤-液相色谱-质谱（AUF-LC-MS）技术是一种将亲和捕获、超滤分离并结合色谱-质谱联用分析的快速筛选和鉴定天然活性小分子物质的重要方法，具有所需样品少、特异性强、灵敏度高、快速高效、操作简便等诸多优点。该技术通过利用药用植物或中草药提取物与靶标之间的亲和力差异，从复杂的基质中快速筛选并鉴定出活性成分，特别适用于药用植物及中药等复杂提取物。本研究综述了AUF-LC-MS技术的原理、特点以及该技术近10年（2015-2025）在天然活性成分筛选中的应用进展，包括对不同水平的AUF-LC-MS筛选（化合物水平、中药单方水平和中药复方水平）进行了归纳和总结。另外，依据靶点数量的不同，将中药单方水平的AUF-LC-MS筛选分类为单靶点筛选、双靶点筛选和多靶点筛选进一步细化并总结。同时，对该技术与其他不同的天然活性物质筛选方法进行了比较，并对该技术的未来研究方向进行了展望，以期为中药药效物质基础研究以及新药研发提供新的思路。

关键词: 天然活性物质, 亲和超滤, 液相色谱-质谱法, 多靶点, 活性成分筛选

Abstract:

Medicinal plants serve as a valuable source of naturally occurring bioactive compounds， which have played a vital role in promoting human health， preventing and treating various diseases for thousands of years. However， the phytochemical profiles of medicinal plants， including traditional Chinese herbal medicines （TCHMs）， are notably complex and highly diverse， posing a tough challenge for the rapid screening and identification of their potential bioactive constituents. This challenge is central to pharmacological research and drug development efforts in medicinal plants including TCHMs. Therefore， the rapid and efficient screening of bioactive components from complex natural products has become a key research direction in academia. To address this issue， affinity ultrafiltration coupled with liquid chromatography-mass spectrometry （AUF-LC-MS） has emerged as an efficient technique that integrates affinity-based capture， ultrafiltration， and liquid chromatographic-mass spectrometric analysis to enable rapid screening and characterization of potential small-molecule bioactive compounds. Known for its low sample consumption， high specificity， exceptional sensitivity， operational simplicity and high efficiency， this approach leverages specific interactions between target molecules and chemical extracts to identify bioactive ligands from complex mixtures， making it particularly suitable for studying intricate matrices such as medicinal plant extracts and TCHM formulations. This study summarizes the principles， characteristics， and recent applications of AUF-LC-MS technology in the screening of potential active components in medicinal plants including TCHMs over the past decade （2015-2025）. Based on different levels of AUF-LC-MS screening， including compound level， single TCHM level， and TCHM formula level， a comprehensive summary is provided. AUF-LC-MS screening of single TCHM level is further analyzed and summarized based on the number of targets， including single target screening， dual-targets screening， and multi-targets screening. At the same time， comparisons were made between other different natural active substance screening approaches and the AUF-LC-MS method. In addition， it outlines prospective research directions for the further development of AUF-LC-MS with the aim of providing new insights for the study of the pharmacological substances of TCHMs and the development of new drugs.

Key words: natural active substances, affinity ultrafiltration （AUF）, liquid chromatography-mass spectrometry （LC-MS）, multi-targets, active component screening

中图分类号:

O658

徐勇兵, 钮宇佳, 郭明全. 亲和超滤色谱-质谱技术在天然活性物质筛选中的研究进展[J]. 色谱, 2026, 44(8): 877-888.

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图/表 9

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Number of compounds	Activity/disease	Target	Active compound	Main verification methods	Ref.
10	depression	PTGS2	neomangiferin	zebrafish， cell， MD	［9］
6	immunity	Siglec-1	glycyrrhetinic acid	/	［10］
22	anti-tumor	PD-L1	β-NAD	cell， MD	［11］
6	antimalarial	HSA	piperaquine	MD	［12］
5	anti-cancer	Tim-3	atractylenolide I	/	［13］

Number of compounds	Activity/disease	Target	Active compound	Main verification methods	Ref.
10	depression	PTGS2	neomangiferin	zebrafish， cell， MD	［9］
6	immunity	Siglec-1	glycyrrhetinic acid	/	［10］
22	anti-tumor	PD-L1	β-NAD	cell， MD	［11］
6	antimalarial	HSA	piperaquine	MD	［12］
5	anti-cancer	Tim-3	atractylenolide I	/	［13］

Name of herb	Activity/disease	Targets	Main active compounds	Verification methods	Ref.
Morus alba L.	anti-inflammatory	COX-2， 5-LOX	neochlorogenic acid， rutin	cell， EAT， MD	［19］
Nauclea officinalis	anti-inflammatory	COX-2， 5-LOX	angustine， angustidine	EAT， MD	［30］
Dendropanax dentiger	anti-inflammatory	COX-2	cryptochlorogenic acid	EAT， MD， MDS	［31］
Curcuma longa	anti-inflammatory	COX-2	BHPHO	zebrafish， MD	［32］
Moringa oleifera	anti-inflammatory	COX-2	quercetin 3-acetyl-glycoside	MD	［15］
Aquilaria sinensis	hypoglycemic	α-Glu	epicatechin， epigallocatechin gallate	cell， EAT， MD	［14］
Phyllanthi Fructus	hypoglycemic	α-Glu	hyperoside， gallic acid， corilagin	EAT， MD	［33］
Diospyros kaki	hypoglycemic	α-Amy， α-Glu	hederagenin， ursolic acid	EAT， MD	［34］
Rubus corchorifolius	hypoglycemic	α-Amy， α-Glu	cyanidin-3-rutinoside	EAT， MD	［35］
Clematis tangutica	hypolipidemic	LP	tanguticoside B， rutin	EAT， MD	［36］
Rheum palmatum	hypolipidemic	LP	procyanidin B5 3，3′-di-O-gallate-di-O-gallate	EAT， MD	［37］
Polygonum cuspidatum	anti-hyperuricemic	XOD	polydatin， resveratrol	EAT， MD	［38］
Polyporus umbellatus	anti-hyperuricemic	XOD	polyporusterone A	EAT， MD， MDS	［39］
Cortex Fraxini	anti-hyperuricemic	ABCG2	fraxin	MD	［40］
Bletilla striata	skin-whitening	TYR	coelonin	zebrafish， MD	［41］
Ampelopsis grossedentata	skin-whitening	TYR	dihydromyricetin	cell， MD	［42］
Semen Oroxyli	skin-whitening	TYR	oroxin A， baicalein	EAT， MD	［43］
Gastrodia elata	skin-whitening	TYR	4，4′-dihydroxybenzylsulfid	EAT	［44］
Peach Kernel	anticoagulant	THR	L-arginine， cytidine	zebrafish， MD	［45］
Salvia miltiorrhiza	anticoagulant	THR	salvianolic acid C	EAT， MD	［46］
Ligusticum chuanxiong	anticoagulant	THR	ferulic acid， chlorogenic acid	EAT， MD	［47］
Oenothera biennis	diabetes complications	AR	gallic acid， catechin	EAT	［48］
Caesalpinia spinose	diabetes complications	AR	methyl gallate， pistafolin B	EAT， MD	［49］
Polygala tenuifolia	anti-stroke	LDH	sibiricose A5， glomeratose A	cell	［50］
Glycine max L.	anti-stroke	LDH	daidzin， glycitin， genistin	cell	［51］
Bupleuri Radix	anti-influenza virus	NA	6″-O-acetylsaikosaponin A	EAT， MD	［52］
Polygonum cuspidatum	anti-influenza virus	NA	cis-polydatin	EAT， MD	［53］
Dalbergia odorifera	alzheimer’s disease	AChE	tectorigenin， fisetin， dalbergin	EAT， MD	［54］
Astragalus membranaceus	alzheimer’s disease	AChE， 5-LOX	calycosin-7-glucoside	MD	［55］
Radix Paeoniae alba	anti-allergy	HDC	catechin	EAT， MD	［56］
Glycyrrhiza uralensis	antiviral	H1N1， RSV	glycyrrhizic acid， licochalcone A	cell	［57］
Scutellaria baicalensis	antiviral	ACE2， DPP-4	wogonoside， chrysin， oroxylin A	/	［58］
Moringa oleifera	anti-aging	HAase， Ela， Col	4-caffeoylquinic acid， vicenin-2	MD	［59］
Rodgersia podophylla	antioxidant， anti-hyperuricemic	SOD， XOD	norbergenin， bergenin， catechin	EAT， MD	［21］
Polygonatum sibiricum	antioxidant， anti-hyperuricemic	SOD， XOD	N-cis-p-coumaroyltyramine	MD	［60］
Moringa oleifera	hypoglycemic， hypolipidemic	α-Glu， LP	kaempferol 3-acetyl-glycoside	MD	［61］
Cyclocarya paliurus	hypoglycemic， hypolipidemic	α-Glu， LP	chlorogenic acid， quercetin	MD	［62］
Xylopia aethiopica	hypoglycemic， hypolipidemic	α-Glu， LP	liriodenine， oxonantenine	cell， EAT	［63］
Morus alba L.	hypoglycemic， hypolipidemic	α-Glu， LP	chlorogenic acid	EAT， MD	［64］
Azadirachta indica	antiparasitic	AChE， LDH	carnosol	EAT， MD	［22］
Hagenia abyssinica	antiparasitic	AChE， LDH， GR	corilagin， brevifolin， quercetin	EAT， MD	［65］
Andrographis paniculata	anti-inflammatory， antiviral	COX-2， IL-6， ACE2	andrographolide	MD	［66］
Rhamnus davurica	anti-inflammatory， anti-tumor	COX-2， Topo I	vitexin， apigenin， kaempferol	EAT， cell	［67］

Name of herb	Activity/disease	Targets	Main active compounds	Verification methods	Ref.
Morus alba L.	anti-inflammatory	COX-2， 5-LOX	neochlorogenic acid， rutin	cell， EAT， MD	［19］
Nauclea officinalis	anti-inflammatory	COX-2， 5-LOX	angustine， angustidine	EAT， MD	［30］
Dendropanax dentiger	anti-inflammatory	COX-2	cryptochlorogenic acid	EAT， MD， MDS	［31］
Curcuma longa	anti-inflammatory	COX-2	BHPHO	zebrafish， MD	［32］
Moringa oleifera	anti-inflammatory	COX-2	quercetin 3-acetyl-glycoside	MD	［15］
Aquilaria sinensis	hypoglycemic	α-Glu	epicatechin， epigallocatechin gallate	cell， EAT， MD	［14］
Phyllanthi Fructus	hypoglycemic	α-Glu	hyperoside， gallic acid， corilagin	EAT， MD	［33］
Diospyros kaki	hypoglycemic	α-Amy， α-Glu	hederagenin， ursolic acid	EAT， MD	［34］
Rubus corchorifolius	hypoglycemic	α-Amy， α-Glu	cyanidin-3-rutinoside	EAT， MD	［35］
Clematis tangutica	hypolipidemic	LP	tanguticoside B， rutin	EAT， MD	［36］
Rheum palmatum	hypolipidemic	LP	procyanidin B5 3，3′-di-O-gallate-di-O-gallate	EAT， MD	［37］
Polygonum cuspidatum	anti-hyperuricemic	XOD	polydatin， resveratrol	EAT， MD	［38］
Polyporus umbellatus	anti-hyperuricemic	XOD	polyporusterone A	EAT， MD， MDS	［39］
Cortex Fraxini	anti-hyperuricemic	ABCG2	fraxin	MD	［40］
Bletilla striata	skin-whitening	TYR	coelonin	zebrafish， MD	［41］
Ampelopsis grossedentata	skin-whitening	TYR	dihydromyricetin	cell， MD	［42］
Semen Oroxyli	skin-whitening	TYR	oroxin A， baicalein	EAT， MD	［43］
Gastrodia elata	skin-whitening	TYR	4，4′-dihydroxybenzylsulfid	EAT	［44］
Peach Kernel	anticoagulant	THR	L-arginine， cytidine	zebrafish， MD	［45］
Salvia miltiorrhiza	anticoagulant	THR	salvianolic acid C	EAT， MD	［46］
Ligusticum chuanxiong	anticoagulant	THR	ferulic acid， chlorogenic acid	EAT， MD	［47］
Oenothera biennis	diabetes complications	AR	gallic acid， catechin	EAT	［48］
Caesalpinia spinose	diabetes complications	AR	methyl gallate， pistafolin B	EAT， MD	［49］
Polygala tenuifolia	anti-stroke	LDH	sibiricose A5， glomeratose A	cell	［50］
Glycine max L.	anti-stroke	LDH	daidzin， glycitin， genistin	cell	［51］
Bupleuri Radix	anti-influenza virus	NA	6″-O-acetylsaikosaponin A	EAT， MD	［52］
Polygonum cuspidatum	anti-influenza virus	NA	cis-polydatin	EAT， MD	［53］
Dalbergia odorifera	alzheimer’s disease	AChE	tectorigenin， fisetin， dalbergin	EAT， MD	［54］
Astragalus membranaceus	alzheimer’s disease	AChE， 5-LOX	calycosin-7-glucoside	MD	［55］
Radix Paeoniae alba	anti-allergy	HDC	catechin	EAT， MD	［56］
Glycyrrhiza uralensis	antiviral	H1N1， RSV	glycyrrhizic acid， licochalcone A	cell	［57］
Scutellaria baicalensis	antiviral	ACE2， DPP-4	wogonoside， chrysin， oroxylin A	/	［58］
Moringa oleifera	anti-aging	HAase， Ela， Col	4-caffeoylquinic acid， vicenin-2	MD	［59］
Rodgersia podophylla	antioxidant， anti-hyperuricemic	SOD， XOD	norbergenin， bergenin， catechin	EAT， MD	［21］
Polygonatum sibiricum	antioxidant， anti-hyperuricemic	SOD， XOD	N-cis-p-coumaroyltyramine	MD	［60］
Moringa oleifera	hypoglycemic， hypolipidemic	α-Glu， LP	kaempferol 3-acetyl-glycoside	MD	［61］
Cyclocarya paliurus	hypoglycemic， hypolipidemic	α-Glu， LP	chlorogenic acid， quercetin	MD	［62］
Xylopia aethiopica	hypoglycemic， hypolipidemic	α-Glu， LP	liriodenine， oxonantenine	cell， EAT	［63］
Morus alba L.	hypoglycemic， hypolipidemic	α-Glu， LP	chlorogenic acid	EAT， MD	［64］
Azadirachta indica	antiparasitic	AChE， LDH	carnosol	EAT， MD	［22］
Hagenia abyssinica	antiparasitic	AChE， LDH， GR	corilagin， brevifolin， quercetin	EAT， MD	［65］
Andrographis paniculata	anti-inflammatory， antiviral	COX-2， IL-6， ACE2	andrographolide	MD	［66］
Rhamnus davurica	anti-inflammatory， anti-tumor	COX-2， Topo I	vitexin， apigenin， kaempferol	EAT， cell	［67］

Name of compound recipe	Activity/disease	Targets	Main active compounds	Main verification methods	Ref.
TaoHeChengQi decoction	chronic renal failure	PHD2， RIPK3	amygdalin， rhein	cell， SPR， CETSA	［68］
Xuefu Zhuyu decoction	anticoagulant	THR	amygdalin， isoliquiritin	zebrafish， MD	［69］
Shaoyao Gancao Fuzi decoction	rheumatoid arthritis	TNF-α	paeoniflorin， formononetin	cell， MD， MDS	［70］
Sanhuang decoction	T2DM， obesity	α-Glu， α-Amy， PL	epicatechin-3-O-gallate	EAT， MD	［71］
Zuogui pill	cancer bone metastasis	RANKL	luteolin	MD， CETSA	［72］
TongFengTangSan	hyperuricemia	XOD	1，3，6-trigalloylglucose	cell， EAT， MD	［73］
Fufang Qiling granules	hyperuricemia	XOD	taxifolin， epicatechin， ferulic acid	SPR， MD	［74］
Shenqi Jiangtang granule	diabetes complications	AR	ginsenoside Rd， gomisin J	EAT， MD	［75］
Danggui-shaoyao-san	nephrotic syndrome	uPA， PLA	1，2，3，4，6-O-pentagalloylglucose	EAT， MD	［76］
Zi-shen pill	anti-inflammatory	5-LOX	anemarrhenasaponin I	EAT， MD	［77］