第二章 文獻探討
2.3 AFTIR 相關理論
2.3.1 AFTIR system 作用原理
傳統藥物篩選流程（traditional screening method, TSM）在評 估天然物中的有效成分時，須先將複雜成分依照化學性質的差異分 的藥物篩選平台---固定化接受器動態擷取技術（After Flowing Through Immobilized Receptor, AFTIR）
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，此技術是利用生物分子solvent partition
+ +
no partition and pre-bioassay
bioassay (high correlation)
9
TSM & AFTIR
compound compound
TSM AFTIR
1 23 4 5 6
B
x x x
x x
(no correlation) x
collection
comparison
collection
identification
圖2.9 傳統藥物篩選流程（TSM）與 AFTIR 篩選平台的差異性
6
與研究藥物間專一性交互作用的特性，標的（target）出天然物內的 有效成分，因此能有效節省篩選候選化合物所需的時間（圖2.9 右）。 AFTIR system 是由微流體晶片組件、SPR 組件、層析組件與自動 注射、回收組件等所組成（圖2.10）。
2.3.2 微流體晶片組件
固定化接受器動態擷取技術（AFTIR）是將所選定的接受器（如 蛋白質、DNA 等生物分子；本實驗用 α-glucosidase 當接受器）固 定在晶片（本實驗選用CM5 晶片）上之後，利用微流體技術將混合 物通過接受器，藉以標定或純化出天然物內與選定之接收器具有特 異性鍵結的特定分子（圖2.11）。
圖 2.10 AFTIR system 示意圖（引用自 Biacore AB 公司使用手冊）
2.3.3 SPR 組件
當金箔表面發生電漿共振（surface plasma resonance, SPR）
時，入射光的能量將完全被金箔的自由電子吸收，因此在反射光譜 上產生一條暗帶，此時反射光形成的折射角度稱為共振角；由於反 射光會隨著鄰近金箔介質質量變化發生偏移，亦即金箔表面的質量 變化將導致共振角之移動
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。利用此表面電漿共振的光學原理，直接偵測金箔表面上生物分 子因相互作用發生結合、解離導致的質量改變，所以不必將反應物 先做純化及標定的繁雜程序。由於利用此原理做為偵測的工具，所 需樣品質量非常少；同時能精確控制反應組成的接觸時間與流速，
並且能立即顯示反應分子結合解離的情況，進而獲得反應動力常 圖2.11 α-glucosidase-CM5 晶片篩選生藥中有效成分示意圖
C＝O N－H
C＝O N－H
C＝O N－H
CM5 chip
Specific binding componentsflow in flow out
α-glucosidase
數。本實驗使用瑞典Biacore AB 公司生產的 Biacore 3000 機型，
用來研究生藥成分與接受器間相互作用的情形（圖2.12）。
2.3.4 層析組件
由於高效能液相層析儀（HPLC）具有高靈敏度與高穩定性的優 點，可精確執行定性及定量的分析，因此近年來常使用HPLC 做為 微量分析的工具。而HPLC 的基本原理是用高壓來促進液體移動相
（mobile phase）在沖湜過程中帶動天然物內的成分流過固定相
（stationary phase），利用不同物質與固定相結合力強弱的差異 性，使不同成分在管柱中會有不同的滯留時間而被移動相帶出，所 以能將天然物內不同的物質逐一分離，再經由偵測器（detector）測 定出來。
本實驗使用Hewlett Packard 1100 型高效能液相層析儀做為層 析組件，一方面是用來建立生藥初萃取物的指紋圖譜；另一方面將 欲回收的成分樣品進行分析。
2.3.5 自動注射、回收組件
Biacore 3000 儀器為全自動生物分子相互作用分析系統，其儀 器具有自動注射和回收分析樣品的功能。當欲分析的樣品與晶片上 圖 2.12 表面電漿共振（SPR）原理示意圖（引用 Biacore AB 公 司使用手冊）
接受器（如蛋白質、DNA 等生物分子）發生親和性結合（bioaffinity binding）時，利用 3～7 μL 適當溶液（強酸或強鹼），將和接受器 發生作用之物質自晶片表面溶蝕下來，如圖2.13。
圖2.13 Biacore 3000 分析樣本回收原理（引用自 Biacore AB 公司 使用手冊）
AFTIR system 由於使用 SPR 組件做為偵測器，用來偵測生物 分子間相互作用的動態反應，一方面所需樣品質量非常少，僅需約 數十微升（μL）左右；另一方面利用生物分子與研究藥物間專一性 交互作用的特性，標的出天然物內的有效成分，不必將待測的混合 物先做純化及標定的繁雜程序，所以能有效節省篩選候選化合物所 需的時間。