Semisynteesi

Semisynteesi on kemiallinen tai biokemiallinen prosessi, jossa luonnollisista, biologisesti aktiivisista yhdisteistä valmistetaan johdannaisia, joita luontaisesti esiintyy vähemmän tai joiden ominaisuuksia halutaan parantaa. Semisynteesi yhdistää biosynteettisiä raaka-aineita ja kemiallisia muokkauksia, ja sitä käytetään paljon lääkeaineiden kehityksessä. Keskeistä on, että osa rakentamisesta tapahtuu biologisesti saatavilla lähteillä, kun taas lopulliset muutokset tehdään laboratoriossa.

Semisynteesin välineinä käytetään sekä kemiallisia derivaatiomenetelmiä että biokemiallisia menetelmiä. Biologisia tai kemiallisia muokkauksia voidaan yhdistää niin, että entsyymit hoitavat tarkkoja stereokemiallisia ja regioselectivityä sekä lopulliset muokkaukset tehdään kemiallisesti.

Esimerkkeinä ovat semi-synteettiset lääkeaineet, kuten ampisilliini ja amoksisilliini, sekä klaritromysiini, joka on erytromysiinistä johdettu. Myös cephalosporiinien ja muiden luokkien semi-synteesi on käytäntöä. Semisynteesi mahdollistaa luontoon pohjautuvien yhdisteiden ominaisuuksien parantamisen, kuten farmakokineettisten piirteiden, stabiilisuuden tai sivuvaikutusten hallinnan.

Haasteina ovat kustannukset, skaalautuvuus sekä sääntely. Tulevaisuudessa semisynteesi yhdistyy tiiviisti biosynteesiin ja in vitro -reaktioihin, tarjoten entistä tarkempaa kontrollia sekä uudenlaisten molekyylien tuotantoa.