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 nuevos compuestos con distintas propiedades químicas y medicinales. Los nuevos compuestos tienen generalmente un peso molecular elevado 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 forma más económica que mediante síntesis total, ya que se necesitan menos pasos químicos.
Los fármacos derivados de fuentes naturales generalmente se producen mediante aislamiento de la fuente natural o, como se describe aquí, mediante semisíntesis de dicho 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 . Por el contrario, la síntesis química diseñada es necesariamente más simple, con una menor diversidad química en cada reacción, que las increíblemente diversas vías de biosíntesis 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 insumo económico mínimo que sería prohibitivo mediante una 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 de 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 sus eventos 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 síntesis total y semisíntesis, que más bien difieren en el grado de síntesis diseñada que se utiliza, en la práctica es mucho más barato extraer muchas moléculas precursoras de productos básicos con grupos funcionales complejos o frágiles. un organismo que prepararse sólo a partir de precursores simples. Por tanto, los métodos de semisíntesis se aplican cuando una molécula precursora necesaria es estructuralmente demasiado compleja, demasiado costosa o demasiado difícil de producir mediante síntesis total.
Ejemplos de aplicaciones prácticas del uso de la semisíntesis incluyen el innovador caso histórico del aislamiento del antibiótico clortetraciclina y la semisíntesis de otros antibióticos novedosos como tetraciclina , doxiciclina y tigeciclina . [4] [5]
Otros ejemplos de semisíntesis incluyen la producción comercial temprana del agente anticancerígeno paclitaxel a partir de 10-desacetilbacatina aislada de las agujas de Taxus baccata (tejo europeo), [1] la preparación de LSD a partir de ergotamina aislada de cultivos de hongos de cornezuelo de centeno , [ cita necesario ] y la semisíntesis del fármaco antipalúdico arteméter a partir de artemisinina natural . [2] [ se necesita fuente no primaria ] [ se necesita fuente no primaria ] 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]