本研究由Ting Wang、Dapeng Li、Boyang Yu和Jin Qi共同完成，作者单位包括中国药科大学（China Pharmaceutical University）的江苏省中药评价与转化研究重点实验室（Jiangsu Key Laboratory of TCM Evaluation and Translational Research）和国家重点实验室（State Key Laboratory of Natural Medicines）。该研究于2017年发表在期刊*Journal of Separation Science*（J. Sep. Sci.）上，标题为《Screening inhibitors of xanthine oxidase from natural products using enzyme immobilized magnetic beads by high-performance liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry》，DOI号为10.1002/jssc.201601438。
黄嘌呤氧化酶（xanthine oxidase, XOD）是一种含钼的胞质酶，广泛存在于多种生物体中，负责将次黄嘌呤和黄嘌呤氧化为尿酸。血液中尿酸浓度过高与痛风密切相关，XOD被认为是痛风相关疾病的关键因素，同时也是体内组织氧化损伤的诱因之一。目前临床常用的XOD抑制剂如别嘌呤醇（allopurinol）虽能有效降低尿酸水平，但可能引发发热、皮疹和肾功能衰竭等副作用。因此，从天然产物中筛选高效、低毒的XOD抑制剂具有重要的药物开发潜力。
然而，传统天然产物活性成分筛选方法（如分离纯化结合活性检测）通常耗时耗力且效率低下。近年来，超滤（ultrafiltration）和酶固定化（enzyme immobilization）等新技术被开发用于简化筛选流程。其中，磁性微珠（magnetic beads, MBs）因其高稳定性、低非特异性结合以及便于磁性分离的特点，成为酶固定化的理想载体。本研究旨在开发一种基于XOD固定化磁性微珠结合高效液相色谱-串联质谱（HPLC-Q-TOF-MS/MS）的高效筛选方法，用于从天然产物中快速鉴定XOD抑制剂。
研究首先比较了三种表面修饰不同的商业磁性微珠（氨基、羧基和N-羟基琥珀酰亚胺基微珠）对XOD的固定化效率。通过荧光标记和Bradford法（一种蛋白质定量方法）测定，发现氨基微珠的固定化效率最高（242.2 ± 7.5 μg/mg），显著优于羧基微珠（72.9 ± 8.5 μg/mg）和NHS微珠（37.3 ± 1.9 μg/mg）。进一步优化显示，氨基微珠在15%戊二醛（glutaraldehyde）中活化4小时、pH 7.4条件下固定XOD 18小时效果最佳。
通过激光共聚焦显微镜（laser scanning confocal microscopy）观察，证实XOD成功固定于微珠表面。稳定性实验表明，固定化XOD在4°C下可保持活性30天，而游离XOD仅能维持2天，说明固定化显著提高了酶的稳定性。
以别嘌呤醇为标准抑制剂，优化孵育时间（4小时为最佳）和洗脱条件（80%乙腈超声10分钟）。方法验证显示，精密度（RSD 0.12%）、重复性（RSD 4.51%）和稳定性（24小时内RSD 0.66%）均符合要求。
应用上述方法筛选了生姜（Zingiber officinale）、黄芩（Scutellaria baicalensis）和葛根（Pueraria lobata）提取物。通过对比实验组（活性XOD）、对照组（热灭活XOD）和空白组（无XOD）的HPLC色谱图，从生姜和黄芩中鉴定出12种潜在XOD配体（ligands），包括6-姜酚（6-gingerol）、黄芩苷（baicalin）等，而葛根中未发现显著活性成分。
通过体外酶抑制实验测定IC50值，证实6-姜酚（35.06 ± 4.97 μM）、黄芩苷（47.11 ± 4.80 μM）等8种化合物具有抑制活性，其中黄芩苷的抑制效果优于别嘌呤醇（27.21 ± 0.82 μM）。结构分析表明，酚羟基的数量和位置对抑制活性有重要影响，例如黄酮类化合物木犀草素（luteolin）因含相邻羟基而活性较高，而糖基化可能因空间位阻降低活性。
本研究得到中国国家自然科学基金（81473317, 81473555）和澳门科技发展基金（013/2015/A1）等支持，其方法学框架已被后续研究借鉴，例如类似技术用于乳酸脱氢酶抑制剂的筛选。此外，研究强调天然产物的多靶点协同作用，为中药现代化研究提供了范例。