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本文聚焦抗癌药物研发，总结近五年创新合成策略（如 C—H 活化、环化等反应）在抗癌药物发现中的应用，探讨其对药物设计的影响，以及新化学反应在拓展化学空间、应对耐药性等挑战中的关键作用，为抗癌药研发提供新思路。
癌症治疗：药物开发中的挑战与进展
癌症依旧是全球主要的死亡原因之一，给全球健康带来沉重负担。据国际癌症研究机构（IARC）数据，2022 年全球约有 2000 万新增癌症病例，970 万人死于癌症相关疾病。这意味着全球五分之一的人一生中可能患癌，男性癌症死亡率为 1/9，女性为 1/12。目前，肺癌等多种癌症的治疗仍面临诸多难题，开发新型抗癌药物迫在眉睫。
C—H 活化 / 官能团化反应
近年来，C—H 键的直接活化和官能团化成为高效且经济的合成方法，能引入多种官能团，在天然产物和药物合成中意义重大。过渡金属催化剂，像铑（Rh）和钯（Pd），在 C—H 键的断裂和转化过程中发挥关键作用。借助该反应，科研人员可以更高效地合成具有特定结构和功能的化合物，为抗癌药物研发提供了新的分子结构基础。
环加成与环化反应
碳环和杂环结构在药物化学中不可或缺。含有这些环状结构的化合物因在生物医学领域的重要作用备受关注。它们结构复杂、含有多个手性中心，展现出显著的生物活性，促使有机合成化学家不断探索其高效合成方法。环加成与环化反应的发展，为构建这类复杂环状结构提供了有力手段，有助于发现更多具有抗癌活性的化合物。
多组分反应
多组分反应（MCRs）是一类独特且高效的化学转化反应，能将三种或更多起始原料通过一锅法直接转化为复杂分子。其原子经济性高、成键效率强，起始原料的原子几乎都能整合到最终产物中，在化学合成领域应用广泛，是合成化学的重要工具。在抗癌药物研发中，多组分反应可快速构建复杂分子结构，加速新型抗癌药物的发现进程。
交叉偶联反应
在现代合成方法中，过渡金属催化的交叉偶联反应至关重要，是合成高度官能化芳香化合物的必备工具。过去几十年，众多研究团队推动了一系列基于交叉偶联反应的合成方法发展。这些方法能高效合成目标化合物，快速构建碳 - 碳（C—C）键，为抗癌药物分子结构的多样性构建提供了关键技术支持，助力发现更多结构新颖、活性良好的抗癌药物。
光催化和电催化反应
光催化和电催化因其绿色、高效的特性，近年来受到众多科学家的关注。在光反应中，光敏剂或光催化剂作为低能量可见光光子与高能量需求有机物质之间的媒介。这两种催化方式为发现具有抗肿瘤活性的分子提供了新途径，科学家利用它们开发出了一系列结构独特、活性优异的抗肿瘤化合物，为抗癌药物研发开辟了新方向。
其他反应
除上述反应外，一些新型方法也在抗癌药物研发中发挥作用，比如糖基化反应。细菌细胞壁多糖参与多种生物过程，是糖类药物开发的潜在靶点，但获取结构明确的多糖或相关生物活性寡糖难度较大。科研人员不断探索新的合成策略，为基于糖类的抗癌药物研发提供支持。
结论与展望
近年来，新型合成方法的发展极大地推动了具有强效抗癌特性新化合物的发现。这些创新方法不仅能高效合成和修饰复杂分子，包括天然产物衍生物，而且许多新合成的化合物展现出良好的抗肿瘤活性。这些方法在创造生物活性分子方面的成功应用，凸显了发现新型反应对未来药物开发的重要性，未来有望通过更多新型反应，开发出更多高效、低毒的抗癌药物，攻克癌症治疗难题。
