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对于活性化合物的筛选，是新药开发的第一步，也是决定其成败的关键一步。因此，建立一套快速、经济、高效的药物先导化合物筛选方法是必须解决的关键科学问题。而核磁共振方法在研究分子间相互作用及活性化合物筛选方面的独特优势为找到问题的答案提供了线索。本论文建立了两种基于核磁共振技术的活性化合物快速筛选方法，实现了从植物提取物中筛选活性化合物的同时，鉴定活性化合物的结构。并且利用这些筛选方法，分别以G-四链体，人血清转铁蛋白和禽流感病毒RNA聚合酶PAc亚基作为靶分子，从不同的药用植物提取物中筛选得到了活性化合物。本论文主要研究结果如下：
1.基于生物靶分子识别的天然活性化合物核磁共振筛选方法的建立提出了两种基于生物靶分子识别的活性化合物核磁共振筛选方法。即基于扩散排序核磁共振谱的筛选方法，和弛豫编辑核磁共振谱-主成分分析联用的筛选方法。这两种方法都能够在快速筛选的同时实现活性化合物的结构鉴定，而且也在对模拟植物提取物的筛选中获得了成功的运用，能够在无须物理分离的情况下，从混合体系中直接筛选得到活性化合物。两种方法都是通过检测配体小分子谱峰的变化来判定配体/靶分子结合。而两种方法的主要区别在于：后者在数据分析中引入了主成分分析这一数学方法，能够实现对配体小分子谱峰的自动识别，而且能够排除谱峰叠加的干扰。这两种方法的建立，为活性化合物的快速筛选提供了有力的工具。
2.通过G-四链体识别和扩散排序核磁共振谱从植物提取物中筛选潜在的抗肿瘤化合物利用基于G-四链体识别和扩散排序核磁共振谱的筛选方法，从两个天然植物提取物体系中筛选得到了G-四链体配体--小檗碱。一方面，验证了这种筛选方法在天然提取物体系中的可行性；另一方面，提出了一个具有潜在抗肿瘤价值的G-四链体配体化合物结构。此外，对方法的检测限和选择性也作出了讨论。该方法的优势在于：(1)通过NMR技术直接确认配体小分子同受体靶分子的结合，从而降低了假阳性和假阴性出现的可能；(2)这种筛选方法能够通过DOSYNMR“提取”出混合物中配体小分子的特征峰，并结合2D NMR技术从混合物中直接鉴定配体小分子结构，从而实现活性化合物的筛选与结构鉴定一体化；(3)不需要生物活性测试和化合物分离，直接得到活性化合物的结构，实现了快速筛选。
3.基于靶分子识别和弛豫编辑谱-主成分分析联用的活性化合物筛选利用基于弛豫编辑核磁共振谱-主成分分析联用的活性化合物筛选方法，以G-四链体和人血清转铁蛋白为靶分子，分别对两种植物提取物进行了筛选。并且分别得到了G-四链体配体小檗碱和转铁蛋白配体槲皮素。证明这种筛选方法不仅能够应用于对植物提取物这样的复杂体系的筛选，而且能够以大分子量的蛋白质为靶分子进行筛选。此外，对这种筛选方法的灵敏度和靶分子用量也进行了讨论。该方法的优势可以总结为以下几点：(1)通过弛豫编辑谱-主成分分析联用，不但能判定配体分子的存在，还可以获得丰富的结构信息；(2)对靶分子的大小没有限制，可以是小分子量的DNA也可以是大分子量的蛋白质；(3)靶分子用量很小；(4)通过主成分分析对核磁数据自动处理，不仅能自动识别配体特征谱峰，还可以排除谱峰重叠的影响。
4.利用禽流感病毒RNA聚合酶蛋白PAc为靶的抗流感化合物的筛选来源于禽流感病毒H5N1 RNA聚合酶的PAc亚基被首次用于从植物提取物体系中筛选抗流感活性分子。以弛豫编辑核磁共振谱作为手段，从具有抗流感活性的天然植物或中药的提取物中筛选潜在的新型抗流感化合物。PAc亚基能够被用作靶分子，原因在于它在流感病毒RNA复制和转录中的重要作用，和其结构中的多个高度保守的活性位点。在筛选中，我们从金银花和杜仲提取物中筛选得到了PAc配体绿原酸，并从绿原酸的衍生物中发现了7个配体分子；从穿心莲提取物中筛选得到了穿心莲内酯，并发现脱水穿心莲内酯也是PAc配体；此外还从来源于甘草的化合物中发现了PAc配体甘草次酸。利用基于NMR的弛豫速率拟合的方法和表面等离子体共振(SPR)方法对这些筛选得到的化合物同PAc结合的亲和力进行了分析；利用计算机虚拟对接的方法对小分子同PAc结合的位点进行了预测。对于这些配体分子对聚合酶活性的抑制作用，利用ApG引物延长实验进行了定量分析，结果发现了9个化合物对流感病毒RNA聚合酶的活性具有不同程度的抑制作用。这些结果对于新型抗流感药物的开发，无疑是一个巨大的推进。