Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Полусинтез или частичный химический синтез - это тип химического синтеза , в котором в качестве исходных материалов используются химические соединения, выделенные из природных источников (таких как культуры микробных клеток или растительный материал), для производства других новых соединений с особыми химическими и лечебными свойствами. Новые соединения обычно имеют высокую молекулярную массу или сложную молекулярную структуру, в большей степени, чем соединения, полученные полным синтезом из простых исходных материалов. Полусинтез - это способ приготовления многих лекарств, более дешевый, чем полный синтез, поскольку требуется меньше химических стадий.

Обзор [ править ]

Полусинтез паклитаксела . Установка необходимой боковой цепи и ацетильной группы паклитаксела с помощью короткой серии шагов, начиная с изолированного 10-деацетилбаккатина III. [1]
Нежелательным лактон кольцо в артемизинине заменяется ацеталью пути уменьшения с боргидридом калите , с последующим метоксилированием . [2]

Лекарства, полученные из природных источников, обычно производятся путем выделения из природного источника или, как описано здесь, путем полусинтеза из такого изолированного агента. С точки зрения химического синтеза , живые организмы замечательные химические заводы , которые могут легко производить структурно-сложных химических соединений путем биосинтеза . Напротив, инженерный химический синтез обязательно проще, с меньшим химическим разнообразием в каждой реакции, чем невероятно разнообразные пути биосинтеза, которые имеют решающее значение для жизни.

В результате определенные функциональные группы гораздо легче получить с помощью инженерного синтеза, чем другие, например, ацетилирование , при котором определенные биосинтетические пути могут генерировать группы и структуры с минимальными экономическими затратами, что было бы недопустимо при полном синтезе.

Растения , животные , грибы и бактерии - все они используются в качестве источников этих сложных молекул-предшественников , включая использование биореакторов на стыке инженерного и биологического химического синтеза.

Полусинтез, когда он используется при открытии лекарств, направлен на сохранение желаемой лекарственной активности, в то время как другие характеристики молекулы изменяются, например, те, которые влияют на его побочные эффекты или его пероральную биодоступность в несколько химических шагов. В этом отношении полусинтез контрастирует с подходом к тотальному синтезу , цель которого состоит в получении целевой молекулы из низкомолекулярных недорогих исходных материалов, часто нефтехимических или минеральных. [3]Хотя не существует четкого разделения между полным синтезом и полусинтезом, которые сильно различаются по степени используемого инженерного синтеза, многие товарные молекулы-предшественники со сложными или хрупкими функциональными группами на практике намного дешевле извлекать из организма, чем готовить только из простых прекурсоров. Следовательно, методы полусинтеза применяются, когда необходимая молекула-предшественник является слишком сложной структурно, слишком дорогой или слишком сложной для получения путем полного синтеза.

Примеры практического применения полусинтеза включают в себя революционный исторический случай выделения антибиотика хлортетрациклина и полусинтез новых новых антибиотиков тетрациклина , доксициклина и тигециклина . [4] [5]

Дополнительные примеры полусинтеза включают раннее коммерческое производство противоракового агента паклитаксела из 10-деацетилбаккатина, выделенного из игл Taxus baccata (тис европейский) [1], получение LSD из эрготамина, выделенного из грибковых культур спорыньи , [ цитата необходимо ] и полусинтез противомалярийного препарата артеметер из природного артемизинина . [2] [необходим неосновной источник ]По мере развития области синтетической химии определенные преобразования становятся дешевле или проще, а экономика полусинтетического пути может стать менее выгодной. [3]

См. Также [ править ]

  • Химия
  • Открытие наркотиков
  • Разработка лекарств
  • Производство цефалопспоринов из 7-ACA
  • Производство пенициллинов из 6-АПА
  • Производство стероидов из 16-DPA

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Гудман, Иордания; Уолш, Вивьен (5 марта 2001 г.). История таксола: природа и политика в поисках противоракового препарата . Издательство Кембриджского университета. стр. 100f. ISBN 978-0-521-56123-5.
  2. ^ а б Бём М., Fuenfschilling PC, Krieger M, Kuesters E, Struber, F (2007). «Улучшенный производственный процесс Coartem противомалярийного препарата. Часть I». Орг. Процесс Res. Dev . 11 (3): 336–340. DOI : 10.1021 / op0602425 .[необходим неосновной источник ]
  3. ^ a b «Добро пожаловать в мир химии» . Мир химии .
  4. Перейти ↑ Nelson ML, Levy SB (2011). «История тетрациклинов». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 1241 (декабрь): 17–32. Bibcode : 2011NYASA1241 ... 17N . DOI : 10.1111 / j.1749-6632.2011.06354.x . PMID 22191524 . 
  5. ^ Лю Ф, Майерс, AG (2016). «Разработка платформы для открытия и практического синтеза новых тетрациклиновых антибиотиков» (PDF) . Текущее мнение в химической биологии . 32 : 48–57. DOI : 10.1016 / j.cbpa.2016.03.011 .