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Das Geheimnis der Biosynthese: Wie nutzt die Natur Enzyme, um das Wunder des Texors zu schaffen?
Auf dem Gebiet der medizinischen Chemie hat der vollständige Syntheseprozess von Paclitaxel weit verbreitete Aufmerksamkeit erregt.Dieses wichtige Anti-Krebs-Medikament wurde zunächst aus dem seltenen pazifischen Eibenbaum (Taxus brevifolia) extrahiert. Aufgrund der Mangel an Materialquelle macht dies den Texo jedoch relativ teuer.Daher konzentrieren sich die Wissenschaftler auf die Synthese dieser Verbindung, die nicht nur kommerziell signifikant ist, sondern auch bei der Entwicklung potenziell effizienterer Derivate in der Zukunft.
Die molekulare Struktur von Texol umfasst einen Kern mit vier Ringern, der Baccatin III namens Baccatin III, und eine Amid-Seitenkette, die zusammen seine Antitumoreigenschaften bilden.
Forschungsprozess
Die Entwicklungsreise vonTexor erstreckt sich über Jahrzehnte, und da die Antitumoraktivität 1963 erstmals entdeckt wurde, haben Forscher begonnen, die Verbindung und ihre potenziellen Anwendungen zu untersuchen.1971 absolvierten Wissenschaftler die strukturelle Identifizierung von Texo.Der wichtige Gesamt-Synthese-Rekord begann 1982, als Professor Robert A. Holton von der Florida State University ein langfristiges Forschungsprojekt begann, bis er die Synthese 1994 erfolgreich abgeschlossen hatte.
Der Schlüssel zum gesamten Prozess besteht darin, Baccartin-Moleküle zu synthetisieren und in der letzten Phase Nebenketten hinzuzufügen.
synthetische Wege und Konkurrenz
In den neunziger Jahren wurde die vollständige Synthese von Texo für mehrere Forschungsgruppen zu einem heißen Thema, um um die Forschung zu konkurrieren.Bis 1992 waren rund 30 Forschungsteams teilgenommen, und es wurden über die Gesamtzahl der Gesamtsynthetikfälle berichtet und mehr als 11 wurden gemeldet.Der Wettbewerb zwischen der Holden Group und der Nicolaou-Gruppe, bekannt als "photoartiges Ende", wurde fast gleichzeitig in ihrem jeweiligen Forschungsfortschritt veröffentlicht.
ob es sich um eine lineare Synthese oder Polymersynthese handelt, ihr gemeinsames Merkmal ist, dass sie alle die Synthese von Bacaktin verwenden, gefolgt von der Zugabe von Amid -Seitenketten zur Modifikation.
Semi-Synthese und Kommerzialisierung
Zusätzlich zur vollständigen Synthese ist der Semi-Synthese-Prozess von Texo auch von kommerziellem Wert, insbesondere der von Bristol-Myers Squibb angeführte Prozess, der auf 10-extrahierten, die aus europäischen Eibe-Bäumen entnommen wurden, modifiziert wurde.Dieser Prozess wird hauptsächlich durch die Heckzusatzreaktion seiner Hydroxylgruppe durchgeführt.
Durch die Änderung der organischen Substituenten der Schwanzamidgruppe konnten Wissenschaftler eine Vielzahl neuer Derivate schaffen, die eine ähnliche Aktivität wie Texor hatten, aber mehr Potenzial in der Struktur hatten.
Die Geheimnisse der Biosynthese
Der Biosyntheseweg von Texol umfasst etwa 20 Schritte enzymatischer Reaktion.Obwohl dieser Synthesepfad derzeit nicht vollständig aufgedeckt werden kann, unterscheiden sich die bekannten Verbindungen vollständig vom traditionellen Syntheseweg.Die Startsubstanz für die Biosynthese ist Geranylgeranyl -Diphosphat, das bereits alle Kohlenstoffatome enthält, die für die Synthese von Texo benötigt werden.
Der Syntheseprozess in der Natur ist den Synthesestrategien in der Aktivierungsfähigkeit der stereochemischen Kontrolle und der Sauerstoffsubstitution weit überlegen, weshalb Wissenschaftler weiterhin Biosynthesepfade untersuchen.
zukünftige Forschung
Derzeit ist noch Forschung zur Texadien -Synthese im Gange, und Wissenschaftler untersuchen die Synthese von Zwischenprodukten im Zusammenhang mit Texadiene wie Taxadien und Taxadien.Bei der Synthese dieser Zwischenprodukte können neue Verbindungen und ihre potenziellen medizinischen Anwendungen entstehen.Die Geschichte vonTexor ist nicht nur eine Reise zur Erforschung der chemischen Synthese, sondern auch eine Möglichkeit, zu verstehen, wie man Innovationen aus der Natur inspiriert.
Angesichts zukünftiger Herausforderungen können wir mit der Weiterentwicklung der Biosynthese -Technologie nicht anders, als die anderen unentdeckten medizinischen Wunder zur Menschheit bringen können?
