Chalcones in Drug Discovery: A Comprehensive Review of Synthesis and Biological Activities
本综述全面考察了查尔酮衍生物在合成、结构多样化及结构-活性关系方面的最新进展，强调了其广泛的生物活性，以及通过理性结构修饰来克服其在开发为临床相关治疗药物过程中当前挑战的潜力。
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在广袤的医学领域中，科学家们经常向自然界寻求新疗法的蓝图。植物在数百万年的进化过程中形成了复杂的化学防御机制以求生存，而这些天然化合物往往握有对抗人类疾病的关键。这类存在于许多水果、蔬菜和药用草本植物中的化学物质被称为查尔酮（chalcones）。这些分子本质上是两个芳香环，可以将其想象为由碳构成的扁平六边形结构，通过一条包含双键和羰基的短而灵活的链连接在一起。这种特定的排列方式使查尔酮能够与生物细胞内的蛋白质和酶发生相互作用。由于它们在实验室中相对容易构建，并且可以通过添加不同的化学基团进行轻松微调，研究人员长期以来一直怀疑查尔酮可以作为新药开发的强大起点。问题不在于这些分子是否具有潜力，而在于如何最好地塑造它们，使其在不伤害患者的情况下，精准打击癌症、细菌或病毒等特定敌人。
一份由来自尼日利亚和美国大学的研究团队于2026年9月发表的全面综述，汇集了该领域的最新进展。作者由 Emmanuel Chinedu Nnadi 和 Chidinma Eucharia Ikwelle 领导，他们通过审查数百项近期研究，绘制出了科学家如何构建这些分子以及他们在这些分子的效应方面有哪些新发现的图谱。该论文证实，构建查尔酮最常见的方法是一种名为 Claisen–Schmidt 缩合的简单化学反应，即在碱性条件下将醛和酮结合在一起。然而，该综述强调，现代科学已经远远超越了这一单一方法。研究人员现在正使用先进的技术，例如交叉偶联反应和避免使用苛刻溶剂的绿色化学方法，将复杂的环和其他结构附着在查尔酮的核心框架上。通过将查尔酮与噻唑、吡啶或喹啉等其他具有生物活性的环融合，科学家们正在创造出比其天然祖先更强效且更具选择性的杂合分子。
综述中呈现的生物学发现非常广泛，涵盖了人类健康的广泛挑战。在抗击癌症方面，研究人员发现经过修饰的查尔酮可以阻止肿瘤细胞分裂或迫使其自我毁灭。针对乳腺癌、肺癌和肝癌细胞测试的特定化合物表现出了惊人的强度，其中一些仅需极微量即可杀死癌细胞。例如，综述中引用的一项研究确定了一种对乳腺癌细胞有效的化合物，其有效浓度低至 0.0235 微摩尔。除了癌症，这些分子在对抗传染病方面也展现出了前景。某些衍生物能够抑制金黄色葡萄球菌等细菌和真菌的生长，而另一些则展示了阻断病毒复制的能力。一组含有嘌呤结构的查尔酮被发现比标准药物利巴威林（ribavirin）更能有效地阻止植物病毒，这表明其在人类病毒感染方面也具有类似的潜力。该综述还详细介绍了这些化合物如何作为抗氧化剂中和体内的有害自由基，以及它们如何通过阻断引起肿胀和疼痛的信号来减轻炎症。
论文的一个核心部分聚焦于分子的形状与其效力之间的关系，这一概念被称为结构-活性关系（structure–activity relationship）。研究人员解释说，原子的特定排列至关重要。为了让查尔酮发挥良好作用，连接其两个环的双键通常需要处于特定的“反式”（trans）构型，这能保持分子的扁平性，使其能够契合生物靶点。综述指出，添加某些基团（如羟基或甲氧基）可以增强抗氧化作用，而添加氯或氟等卤素通常可以提高抗细菌和抗癌能力。然而，作者谨慎地指出，这些规则并非绝对；单个原子的位置变化就可能使一个分子从强效药物变为无效分子。论文还讨论了仍然存在的挑战。虽然这些分子在实验室中展现出巨大潜力，但许多分子难以溶解在水中，或难以在人体内完成到达靶点的旅程。综述总结道，尽管构建查尔酮的化学工具箱已比以往任何时候都更加精密，但下一步需要在生物系统中进行严格测试，以确保这些化合物在成为临床可用药物之前的安全性和有效性。
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