中国科学院仪器功能开发项目“质谱-核磁联用技术体系中多通道样品质量优化处理装置的功能开发”顺利通过验收

公共技术服务中心核磁技术服务部于2020年承担了“质谱-核磁联用技术体系中多通道样品质量优化处理装置的功能开发”项目,并已按照项目实施方案中的实施进展顺利进行。基于生物物理技术(质谱、核磁共振、热稳定性迁移和表面等离子共振技术等)的药物发现方法在近些年日益引起药物研发人员的重视,包括基于分子片段的药物发现等技术方法快速发展,它们与传统的高通量筛选方法一道构成了药物研发相关的活性化合物筛选和表征技术体系。质谱和核磁共振技术是药物研发技术体系的重要组成部分,它们均能用于活性化合物筛选以及靶标蛋白质-化合物互作模式表征。亲和选择质谱作为传统药物发现技术的重要补充,已在国外多个药厂的高通量筛选实验室中得到广泛应用,而核磁共振技术也在基于分子片段的药物发现中贡献了重要力量。然而,现有的亲和选择质谱一直未能建立一个经济、高效的样品分离手段,而核磁共振技术在药物研发过程中的应用则主要受限于其较小的通量。综合利用核磁共振和质谱在化合物筛选和靶标蛋白质-化合物互作表征应用上的技术优势,构建基于亲和选择质谱和核磁共振方法的活性化合物高效研发技术体系将能够为新药研发提供高效的苗头化合物发现手段。

该项目拟通过多通道样品溶剂快速去除装置的研制和微量移液器枪头多通道样品离心模块的制作,提高质谱样品前处理的效率,开发经济、高效的固相微萃取亲和选择质谱样品分离、制备方法,在开发完成后仅需要常规离心机即可完成化合物样品筛选制备流程,无需购置额外仪器耗材。离线制备好的样品成分复杂性降低,更利于色谱柱和质谱仪器的稳定运行和维护,可实现我所质谱技术服务部现有质谱设备的功能拓展。

该项目综合利用核磁共振和质谱的技术特点,以及它们在化合物筛选和靶标蛋白质-化合物互作表征应用上的技术优势,构建基于亲和选择质谱-核磁共振联用的化合物筛选方法。两种技术方法的结合将提升化合物的筛选通量、降低筛选过程中的假阳性率,筛选通量预期达到每天10000个化合物,且化合物在后续的研究中因假阳性而淘汰的概率显著降低,最终缩短后续研究时间并避免资源浪费,提高药物研发效率。通过优化的亲和选择质谱-核磁共振方法联用的化合物筛选技术,不仅可以用于已知化合物库的高通量筛选也可以从天然中药提取产物中发现全新的活性分子,从而为新药开发提供有力的技术支撑。高效率亲和选择质谱-核磁共振方法联用的化合物筛选技术,可以为科研单位以及制药企业提供活性化合物筛选和靶标蛋白质-化合物互作表征服务。

该项目已于2021年8月完成了现场技术验收和项目验收,并且研究过程中申请的专利‘微型固相萃取支架’获得专利授权。