Language
Country/Area
No result found
Синтетическое чудо: почему гонка за синтез таксола была столь интенсивной в 1990-х годах?
Паклитаксел, также известный как таксол, является важным противораковым препаратом, производство которого обходится дорого, поскольку его производят из редкого тихоокеанского тиса (Taxus brevifolia). Поскольку спрос научного сообщества на это высокоэффективное соединение продолжал расти, в 1990-х годах исследователи развернули ожесточенную синтетическую гонку с целью полного синтеза тиксола и поиска новых производных.
Структура из четырех колец, необходимая для синтеза тиксола, называется баккатином III и присоединена к амидному хвосту. Эта сложная структура всегда была предметом исследований в области органической химии.
Противоопухолевая активность тиксола была впервые обнаружена в 1940-х годах, но реальные исследования начались в 1963 году в рамках программы скрининга растений правительства США. В 1969 году исследователи определили его основное действующее вещество и завершили его структурный анализ в 1971 году. Впоследствии Роберт А. Холтон из Университета штата Флорида успешно осуществил первый полный синтез тиксола в 1994 году, начав это исследование в 1982 году. Успех этого исследования знаменует собой не только важную веху в синтетической химии, но и крупный прорыв в коммерческом мире.
Общим для этих синтетических стратегий является то, что сначала синтезируется баккатин III, а затем на заключительном этапе следует присоединение амидного хвоста — процесс, обычно основанный на лактонном кольце Одзимы.
К 1992 году в конкурсе приняли участие около 30 исследовательских групп. В итоге 11 исследовательских групп представили общие результаты синтеза. Исследовательская группа Холдена и группа Николау почти одновременно добились успеха в так называемом «фотофинише».
В 1994 году Холден использовал пачулол в качестве прекурсора для синтеза тиксола в ходе пошагового линейного синтеза. Николао решил использовать муциновую кислоту и применил стратегию конвергентного синтеза, чтобы в конечном итоге синтезировать Тиксол путем объединения колец А и С. Кроме того, в 1996 году Данишефски использовал в качестве прекурсора кетон Виланда-Мишера, а в 1997 году Вендер использовал смолу хвойных деревьев.
Многие исследователи также изучали полусинтетические методы в этот период, такие как полусинтез 10-деацетилбаккатина III компанией Bristol-Myers Squibb и полусинтез 10-деацетилбаккатина III компанией Ojima. Свободные гидроксильные группы лактона добавляются в хвост для получения тиксол. Основой успеха этого подхода является извлечение и использование улучшенных соединений из более распространенного европейского тиса.
Хотя естественный путь синтеза таксо еще не полностью раскрыт, исследователи сообщили о преимуществах использования генетически модифицированной E. coli для производства таксадиена в 2001 году. Эта новая разработка проложила путь к коммерциализации таксопроизводства. В результате появились новые идеи.Естественный путь получения тироксина включает около 20 ферментативных стадий, но эти процессы трудно воспроизвести в лаборатории, в основном потому, что природа лучше контролирует стереохимию, чем искусственный синтез.
Поскольку исследования по синтезу тиксола продолжались в 1990-х годах, конкуренция вокруг него усилилась, что способствовало не только прогрессу в органической химии, но и надежде на его потенциал в лечении рака. Гонка за синтез тиксола стала общей целью как для научного, так и для коммерческого сообщества, вдохновив бесчисленные исследовательские идеи.
Итак, действительно ли эта гонка синтеза раздвигает границы химической науки или она просто движима коммерческими интересами?
