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化合物库筛选全攻略

2026-07-30

新药研发是一场漫长的探索之旅,从海量小分子化合物库中挖掘具备有效活性的化合物,一直是药物发现阶段的核心难点。而高通量筛选(HTS) 作为标准化技术体系,可大幅提升筛选效率与精准度,成为新药早期研发的核心工具。

高通量筛选:驱动新药早期研发的核心技术。

新药研发流程复杂、周期长、投入成本高,整体可划分为早期药物发现、临床前研究、临床试验及上市审批四大阶段。其中早期药物发现是决定项目走向的关键环节,涵盖疾病机制解析、靶点发现与验证、活性化合物发掘等核心工作。

高通量筛选(HTS)正是该阶段的核心技术。该技术依托自动化平台,可一次性完成多种样品的活性检测,从大规模化合物库中快速甄别出可用于后续结构优化的先导化合物。

无论是基于重组蛋白的生化水平酶活筛选,还是更贴合生理环境的细胞表型筛选,HTS 均可高效适配,全面加速大规模化合物的活性评价进程。

 

化合物库选型:按需匹配,精准选择。

面对品类丰富的化合物库,可结合自身研究方向、实验条件分类选择,核心选型思路如下:

 

1 已明确研究靶点、信号通路或疾病方向

优先选用靶向型实体化合物库。例如:

按研究靶点匹配

ICL007

商品名称:

磷酸酶抑制剂化合物库(询价/定制)

研究靶点:

蛋白酪氨酸磷酸酶 (PTPs)

丝氨酸/苏氨酸磷酸酶 (PPP家族)

靶点功能:

去磷酸化,反转激酶信号,调控细胞增殖/分化/代谢

调控细胞周期、凋亡、自噬

ICL0076

商品名称:

MAPK 抑制剂库(询价/定制)

研究靶点:

MAPK通路(三级激酶级联)

MAP3K(上游激酶,如RAF)

靶点功能:

调控细胞增殖、分化、应激、凋亡

启动MAPK级联

ICL0077

商品名称:

趋化因子抑制剂库(询价/定制)

研究靶点:

趋化因子受体(GPCR超家族)

趋化因子本身(配体)

靶点功能:

介导免疫细胞趋化、迁移、活化

炎症和免疫反应关键介质

ICL0078

商品名称:

肾上腺-素能受体化合物库(询价/定制)

研究靶点:

肾上腺-素能受体(GPCR超家族)

靶点功能:

介导交感神经递质效应

ICL0007

商品名称:

酪氨酸激酶抑制剂库(询价)

研究靶点:

受体酪氨酸激酶 (RTKs)

非受体酪氨酸激酶 (NRTKs)

双重靶向:RTK + 胞内激酶

靶点功能:

生长因子受体,调控增殖、存活、血管生成

免疫信号、细胞黏附、细胞骨架调控

多靶点抑制,克服耐药

按信号通路匹配

ICL0038

商品名称:

细胞骨架信号通路化合物库(询价/定制)

通路功能:

调控细胞形态、迁移、分裂、胞内运输、收缩

ICL0044

商品名称:

HIF-1信号通路化合物库(询价/定制)

通路功能:

细胞对低氧的适应反应,调控代谢、血管生成、存活

ICL0047

商品名称:

JAK-STAT信号通路库(询价/定制)

通路功能:

细胞因子/生长因子信号转导,调控免疫、炎症、增殖、存活

ICL0050

商品名称:

NF-κB信号通路库(询价/定制)

通路功能:

炎症、免疫、细胞存活、抗凋亡的核心转录调控通路

ICL0054

商品名称:

TGF-beta/Smad信号通路库(询价/定制)

通路功能:

调控细胞增殖、分化、凋亡、上皮-间充质转化(EMT)、纤维化

ICL0068

商品名称:

神经信号化合物库(询价/定制)

通路功能:

涵盖神经递质受体、离子通道、突触可塑性、神经保护、神经退行性变

 

按疾病方向匹配

ICL0081

商品名称:

抗前列腺癌化合物库(询价/定制)

疾病方向:

前列腺癌

病理机制关键:

AR信号轴、雄激素依赖/非依赖、神经内分泌分化、PARP、PSMA

ICL0080

商品名称:

抗纤维化化合物库(询价/定制)

疾病方向:

纤维化疾病

病理机制关键:

成纤维细胞活化、ECM沉积、EMT、TGF-β/Smad、CTGF

ICL0079

商品名称:

抗真菌库(询价/定制)

疾病方向:

真菌感染

病理机制关键:

真菌细胞壁/膜合成、真菌特异性酶、耐药机制

ICL0062

商品名称:

抗感染化合物库(询价/定制)

疾病方向:

细菌/病毒感染

病理机制关键:

细菌细胞壁/蛋白合成、病毒进入/复制、宿主免疫调节

ICL0063

商品名称:

抗寄生虫化合物库(询价/定制)

疾病方向:

寄生虫感染

病理机制关键:

疟原虫、利什曼原虫、锥虫、蠕虫等

ICL0058

商品名称:

抗心血管疾病化合物库(询价/定制)

疾病方向:

心血管疾病

病理机制关键:

高血压、动脉粥样硬化、心衰、心律失常、缺血再灌注

ICL0059

商品名称:

抗糖尿病化合物库(询价/定制)

疾病方向:

糖尿病

病理机制关键:

胰岛素抵抗、β细胞功能障碍、糖脂代谢紊乱、糖尿病并发症

2 已知靶点蛋白结构,暂不确定结合活性分子

建议先通过虚拟筛选完成初步分子对接与理论活性预判,缩小候选范围;再针对虚拟筛选结果采购实体化合物,开展体外活性验证,降低实验成本。

核心流程

·  虚拟筛选

缩小候选范围,降低实验成本。

·  实体化合物采购

获取可验证的化合物。

·  活性验证

确认真实生物活性。

应用场景

1)靶点蛋白结构已知。

2)结合位点明确。

3)有化合物数据库资源。

4)通过计算机辅助降低实验筛选成本。

 

3 现有商品化化合物库无法满足个性化实验需求

Solarbio提供了一种灵活、可全程定制的小分子化合物库服务,用户可根据研究需求,从特定化合物、数量、排列方式、形式(固体或溶液)、规格/浓度五个方面进行个性化配置,最终获得即拿即用的完整化合物库,适用于靶向筛选、构效关系研究等多种药物发现与化学生物学场景。

定制维度:支持选择特定化合物、化合物数量、排列方式、形式(固体/溶液)、规格或浓度。

交付内容:完成后的化合物库附带完整的信息包括浓度、纯度及位置信息表。

适用场景:靶向筛选、表型筛选、构效关系研究、新型药物发现等。

核心优势:灵活适配不同实验体系,避免资源浪费,提升筛选效率。

实操指南:化合物高通量筛选标准实验流程。

选定合适的化合物库后,即可开展正式筛选工作。以应用最广泛的细胞水平高通量筛选为例。

1 确定筛选模型与检测方法

高通量筛选包含生化筛选、细胞筛选、体内筛选等多种模型。其中细胞水平筛选优势突出,可检测化合物在活细胞内的膜通透性、代谢特征,以及对胞内信号通路的整体调控效应,获得生化实验难以直接体现的生物学数据。

注:细胞模型更接近生理状态,但通量和成本介于生化筛选与体内筛选之间,需根据实验目的综合选择。

2 初筛:大范围初筛,初步锁定活性分子

常规采用单一浓度开展初筛,常用起始浓度为 1–10 μM。若细胞耐受度良好且化合物溶解度允许,可适当提高至 10–30 μM 以降低漏检率,但需同步评估溶剂和细胞毒性。

对照设置:同步设置 DMSO 溶剂空白对照,确保各孔 DMSO 终浓度一致(通常 ≤0.1%)

评价指标:化合物抑制率 / 激活率

目标:初步富集高活性候选分子(初筛阳性)

注:初筛浓度越低,筛选条件越严格,检出的候选化合物通常特异性更高、真实活性更强,但可能会漏掉部分弱活性或低溶解度分子。

3 复筛:浓度梯度验证,剔除假阳性

对初筛得到的阳性化合物设置梯度浓度开展复筛。

浓度设计:建议设置 6–7 个梯度浓度,稀释跨度 2–3 个数量级。

最高浓度:一般不超过 100 μM(需提前测试细胞耐受性)。

实验设置:每个浓度组至少设置 3 组重复

实验目的:拟合量效曲线并计算 IC?? 或 EC??,剔除无浓度依赖性、活性不稳定的假阳性化合物

4 正交验证:多方法交叉佐证

单一检测体系存在方法学局限性。针对复筛确认的候选分子,需采用原理不同的检测技术开展正交验证,排除荧光干扰、非特异性作用及检测体系依赖的假阳性结果。

目的:确保筛选到的化合物具有可重复、多维度验证的生物活性,为后续先导化合物优化奠定可靠基础

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