炔类天然产物(ANPs)具有广泛的生物活性，是药物先导化合物的重要来源。由于丰度低、响应弱、稳定性差等特性，导致目前发现的炔类化合物数目有限。衍生化标记的样品前处理策略可有效改善炔类化合物的稳定性和检测灵敏度，但在低丰度炔类天然产物的高灵敏检测和高通量筛选方面仍面临诸多挑战。

中国科学院兰州化学物理研究所天然药物与化学测量研究中心药物化学成分与分析课题组围绕炔类天然产物的高效发现技术，开展了化学选择性探针衍生化的样品前处理技术与天然产物化学交叉融合的创新研究工作，在炔类天然产物的精准发现方面取得新进展，为稀缺ANPs的高效发现提供新方法。

图1.基于CIL‑MALDI‑TOF MS技术的结构导向筛选、分离和鉴定植物中端炔化合物的流程图

研究团队前期构建了化学同位素标记（CIL）结合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI‑TOF MS）的结构导向筛选分离策略，用于稀有端炔天然化合物的精准发现。团队设计合成了针对炔基的ABI/d5‑ABI同位素标记探针，通过Cu（I）催化的叠氮‑炔环加成（CuAAC）反应实现了植物提取物中端炔化合物的高效、高选择性标记。结合MALDI‑TOF MS分析技术，以标记产物的同位素特征峰对（Δ m/z = 5.0314 Da）和N2中性丢失（28.0056 Da）质谱特征为筛选依据，建立了CIL-MALDI-TOF MS分析方法，从菊科药用植物美形金纽扣（Spilanthes callimorpha）中快速识别出18个潜在的端炔化合物，并利用液相色谱成功分离并鉴定出5个端炔化合物，包含1个未见报道的新糖苷类端炔化合物。该技术为植物复杂体系中稀有端炔化合物的发现提供了一种高效、精准的新方法。相关研究成果发表在国际期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry (2025, 73, 21162-21174)上。

经典CuAAC标记方法仅能识别端炔化合物，无法覆盖内炔化合物。为实现端/内炔天然化合物的全覆盖高效检测，近期，团队建立了基于钌催化叠氮‑炔环加成（RuAAC）反应的荧光标记策略，选用3‑叠氮‑7‑羟基香豆素为化学选择性荧光探针，在温和反应条件下实现了端/内炔化合物的全覆盖标记。以标记产物荧光增强倍数为依据，建立了炔类化合物的荧光分析方法，该方法检测限低（内炔：3.95 μM；端炔：1.55 μM），底物适用性广，选择性优异。利用该分析方法高效从22种药用植物资源中快速筛选发现党参、紫锥菊、红花、野菊花、柴胡、美形金纽扣和羌活等植物中含有炔类化合物。结合MALDI-TOF MS分析，完成了对样本中部分标记产物的鉴定，验证了该方法的准确性与可靠性。该技术弥补了传统CuAAC反应无法识别内炔化合物的不足，为含炔类化合物资源和新型炔类化合物的快速、高覆盖筛选提供了高效、高通量的筛选新方法。相关研究成果发表在国际期刊Analytical Chemistry (2026, 98, 22429-22440)上，兰州化物所梁延鹏博士为论文第一作者，师彦平研究员和哈伟研究员为论文共同通讯作者。

图2.（a）基于RuAAC反应和化学选择性荧光探针的荧光标记技术发现炔类化合物的示意图，(b) 22种药用植物的筛选结果

相关研究工作得到了国家自然科学基金、甘肃省科技重大专项的支持。