La semisíntesis , o síntesis química parcial , es un tipo de síntesis química que utiliza compuestos químicos aislados de fuentes naturales (como cultivos de células microbianas o material vegetal ) como materiales de partida para producir compuestos nuevos con propiedades químicas y medicinales distintivas. Los compuestos nuevos generalmente tienen un peso molecular alto o una estructura molecular compleja, más que los producidos por síntesis total a partir de materiales de partida simples. La semisíntesis es un medio para preparar muchos medicamentos de manera más económica que mediante síntesis total, ya que se necesitan menos pasos químicos.
Los fármacos derivados de fuentes naturales suelen producirse mediante el aislamiento de la fuente natural o, como se describe aquí, mediante semisíntesis a partir de un agente aislado. Desde el punto de vista de la síntesis química , los organismos vivos son fábricas químicas notables que pueden producir fácilmente compuestos químicos estructuralmente complejos mediante biosíntesis . En cambio, la síntesis química diseñada es necesariamente más sencilla, con una menor diversidad química en cada reacción, que las vías de biosíntesis increíblemente diversas que son cruciales para la vida.
Como resultado, ciertos grupos funcionales son mucho más fáciles de preparar mediante síntesis diseñada que otros, como la acetilación , en la que ciertas vías biosintéticas pueden generar grupos y estructuras con un gasto económico mínimo que sería prohibitivo mediante la síntesis total.
Se utilizan plantas , animales , hongos y bacterias como fuentes de esas complicadas moléculas precursoras , incluido el uso de biorreactores en el punto de encuentro entre la síntesis química biológica y la ingeniería.
La semisíntesis, cuando se utiliza en el descubrimiento de fármacos, tiene como objetivo conservar la actividad medicinal buscada mientras se alteran otras características de la molécula, como las que afectan a sus efectos adversos o su biodisponibilidad oral en unos pocos pasos químicos. En ese sentido, la semisíntesis contrasta con el enfoque de la síntesis total , cuyo objetivo es llegar a una molécula objetivo a partir de materiales de partida económicos y de bajo peso molecular, a menudo petroquímicos o minerales. [3] Si bien no existe una división estricta entre la síntesis total y la semisíntesis, que difieren más bien en el grado de síntesis diseñada que se utiliza, muchas moléculas precursoras de productos básicos con grupos funcionales complejos o frágiles son mucho más baratas en la práctica de extraer de un organismo que de prepararlas solo a partir de precursores simples. Por lo tanto, los métodos de semisíntesis se aplican cuando una molécula precursora necesaria es demasiado compleja estructuralmente, demasiado costosa o demasiado difícil de producir mediante síntesis total.
Entre los ejemplos de aplicación práctica del uso de la semisíntesis se incluyen el caso histórico innovador del aislamiento del antibiótico clortetraciclina y las semisíntesis de otros antibióticos novedosos como la tetraciclina , la doxiciclina y la tigeciclina . [4] [5]
Otros ejemplos de semisíntesis incluyen la producción comercial temprana del agente anticancerígeno paclitaxel a partir de 10-desacetilbaccatina aislada de las agujas de Taxus baccata (tejo europeo), [1] la preparación de LSD a partir de ergotamina aislada de cultivos fúngicos de cornezuelo , [ cita requerida ] y la semisíntesis del fármaco antipalúdico artemeter a partir de artemisinina de origen natural . [2] [ fuente no primaria necesaria ] [ fuente no primaria necesaria ] A medida que avanza el campo de la química sintética, ciertas transformaciones se vuelven más baratas o más fáciles, y la economía de una ruta semisintética puede volverse menos favorable. [3]