天然产物生物测定

天然产物生物测定是一种测试，用于测量提取物、组分或纯化合物对生命系统（细胞、酶、微生物或整个生物体）的生物学效应。生物测定是天然产物发现的引擎：它们检测活性，推动负责化合物的分离，并量化其效力。

Definition

生物测定是一种实验程序，通过测量生物活性物质对生命系统或生物制剂的影响，并以剂量-反应关系表达，从而确定其存在、浓度或效力。

Scope

本条目涵盖了生物测定在生物活性导向分离中的作用、主要的测定形式（体外靶点和细胞测定以及体内模型）、关键的性能概念（如剂量-反应和效力定量），以及筛选复杂天然混合物所面临的实际挑战。它是一个方法学参考，而非临床指导。

Core questions

• 如何检测复杂天然提取物中的生物活性？
• 哪种测定形式最符合所研究的活性？
• 如何量化和比较化合物的效力？
• 如何区分假象和干扰物质与真正的活性？

Key concepts

• 生物活性导向分馏
• 剂量-反应关系
• IC50 / EC50 效力测量
• 基于靶点的测定与表型测定
• 高通量筛选
• 测定干扰和假阳性
• 协同作用和组合效应

Mechanisms

生物测定将生物系统暴露于一系列浓度的测试物质，并记录可测量的反应，从而产生剂量-反应曲线，从中估计效力（如IC50或EC50）。在天然产物研究中，生物测定指导分馏：将活性提取物分离，并对每个组分重新测定，最终缩小到纯活性成分。测定形式从分离酶和受体结合测试，到基于细胞的表型测定，再到斑马鱼等整体生物模型；分析组合的方法量化了混合成分是加性、协同还是拮抗作用。

Clinical relevance

生物测定生成临床前活性数据，这些数据决定了天然产物是否进入开发阶段，理解它们是评估天然产物证据的一部分。它们描述了如何测量和验证活性，是一个参考框架，而不是个体治疗决策的基础。

Evidence & guidelines

生物测定证据属于临床前证据，其判断标准包括测定的有效性、重现性以及是否使用了适当的对照和剂量-反应分析。可靠性取决于排除干扰的反筛选；结果提供信息，但不能单独确立临床疗效。

History

定量生物测定起源于早期药理学，其中地高辛等天然提取物的效力是根据生物反应标准化的。随着天然产物药物发现的兴起，生物活性导向分馏成为从提取物到化合物的标准途径，该领域扩展到高通量靶点筛选和整体生物表型模型，组合分析方法使协同作用的研究正式化。

Debates

天然产物的靶点筛选与表型筛选

基于靶点的测定提供了机制清晰度，但可能错过通过未知机制起作用的化合物，而表型（基于细胞或生物体）测定则以更难的靶点识别为代价捕获整体活性；两者之间的平衡是一个持续的方法学讨论。

Key figures

• Gordon M. Cragg
• David J. Newman
• Ting-Chao Chou
• Leonard I. Zon
• Randall T. Peterson

Seminal works

• cragg-newman-2005
• zon-peterson-2005
• chou-2006

Frequently asked questions

“生物活性导向分馏”是什么意思？

这是一种策略，即在提取物反复分离成组分时，使用生物测定来追踪活性；只有活性组分才会被进一步处理，最终分离出产生效应的纯化合物。

为什么天然产物提取物会产生假阳性生物测定结果？

复杂的混合物可能含有干扰测定读数、聚集或非特异性影响系统的物质，因此需要反筛选和剂量-反应确认来区分真正的活性与假象。