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合成の奇跡：1990 年代にタキソールの合成競争が激しかったのはなぜか？
パクリタキセルはタキソールとしても知られ、希少な太平洋イチイ（Taxus brevifolia）から作られるため、製造コストが高い重要な抗がん剤です。この非常に効果的な化合物に対する科学界の需要が高まり続けたため、研究者たちは 1990 年代にチキソールの全合成を達成し、新しい誘導体を探すための熾烈な合成競争を開始しました。
チキソールの合成に必要な 4 つの環からなるコア構造はバッカチン III と呼ばれ、アミド テールに結合しています。この複雑な構造は、有機化学において常に研究のホットスポットとなってきました。
チキソールの抗腫瘍作用は1940年代に初めて発見されましたが、本格的な研究は1963年に米国政府の植物スクリーニングプログラムの下で始まりました。 1969 年に研究者らはその主な有効成分を特定し、1971 年に構造分析を完了しました。その後、フロリダ州立大学のロバート A. ホルトンは、1982 年にこの研究を開始し、1994 年にチキソールの最初の全合成に成功しました。この研究の成功は、合成化学における画期的な出来事であるだけでなく、商業の世界でも大きな進歩となります。
これらの合成戦略に共通するのは、最初にバッカチンIIIを合成し、その後、最終段階のアミドテール付加を行うという点です。このプロセスは通常、尾島のラクトン環に基づいています。
1992 年までに、約 30 の研究チームがこのコンテストに参加しました。最終的に11の研究チームが全合成結果を報告しました。ホールデン研究グループとニコラウグループは、いわゆる「写真判定」でほぼ同時に成功した。
1994 年、ホールデンはパチュロールを前駆体として使用し、段階的な線形合成でチキソールを合成しました。ニコラオはムチン酸を使用することを選択し、収束合成戦略を採用して、最終的に A 環と C 環を結合してチキソールを合成しました。さらに、ダニシェフスキーは 1996 年にヴィーランド・ミーシャーケトンを前駆体として使用し、ウェンダーは 1997 年に針葉樹樹脂を使用しました。
この時期には、ブリストル・マイヤーズスクイブによる10-デアセチルバッカチンIIIの半合成や尾島による10-デアセチルバッカチンIIIの半合成など、多くの研究者が半合成法を研究しました。ラクトンの遊離ヒドロキシル基を末端に付加して、チクソール。このアプローチの成功の中心となるのは、より一般的なヨーロッパイチイから改良された化合物を抽出し、利用することです。
タキソの自然な合成経路はまだ完全には解明されていないものの、研究者らは 2001 年に遺伝子組み換え大腸菌を使用してタキサジエンを生産することの利点を報告しました。この新しい開発により、タキソの商業化への道が開かれ、生産に新しいアイデアが生まれました。チロキシンを生成するための自然な経路には約 20 の酵素ステップが含まれますが、これらのプロセスを研究室で再現することは困難です。これは主に、自然が人工合成よりも立体化学をより適切に制御できるためです。
1990 年代にチキソールの合成研究が進むにつれ、チキソールをめぐる競争が激化し、有機化学の進歩だけでなく、がん治療におけるチキソールの可能性への期待も高まりました。 Tyxol を合成する競争は科学界と商業界の共通の目標となり、数え切れないほどの研究アイデアを生み出しました。
それでは、この合成競争は本当に化学科学の限界を押し広げているのでしょうか、それとも単に商業的利益によって推進されているだけなのでしょうか?
