반합성
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
반합성은 천연 자원이나 생물학적 공정을 통해 얻은 복잡한 전구체 분자를 사용하여 화학적으로 표적 분자를 합성하는 방법이다. 생물학적 경로는 복잡한 분자 구조를 경제적으로 생성할 수 있는 반면, 특정 작용기는 공학적 화학적 방법을 통해 더 쉽게 합성할 수 있다. 반합성은 신약 개발에서 천연 화합물의 약리적 특성을 유지하면서 부작용이나 생체 이용률과 같은 특성을 수정하는 데 사용되며, 총합성과 비교하여 복잡한 천연물을 위한 선호되는 접근 방식이다. 주요 사례로는 항생제 테트라사이클린, 항암제 파클리탁셀, 항말라리아제 아르테메테르, 그리고 LSD의 반합성이 있다.
더 읽어볼만한 페이지
- 화학 합성 - 보호기
보호기는 특정 작용기의 원치 않는 화학 반응을 막아 원하는 생성물을 얻기 위해 사용되는 화학 기술이다. - 화학 합성 - 비대칭 합성
비대칭 합성은 한 종류의 거울상이성질체를 선택적으로 생성하는 화학 반응이며, 에난티오선택적 촉매, 카이랄 보조제 등을 활용하여 특정 거울상이성질체의 형성을 유도하고, 약물 설계에서 중요한 역할을 한다. - 의약화학 - 초회 통과 효과
초회 통과 효과는 약물이 흡수 후 전신 순환에 도달하기 전 간에서 대사되어 약효가 감소하거나 소실되는 현상으로, 약물의 생체 이용률에 영향을 미치며 간 질환 환자의 경우 약물 혈중 농도 변화에 주의해야 한다. - 의약화학 - 작용 방식
| 반합성 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 반합성은 화학 합성 방법 중 하나로, 천연물질로부터 유도된 간단한 화합물을 출발 물질로 사용하여 화학 반응을 통해 원하는 복잡한 분자를 합성하는 방법을 말함. 천연물 전체를 합성하는 전합성과는 달리, 반합성은 천연물의 일부 구조를 활용하여 합성을 용이하게 함. |
| 특징 | 천연물 유래 출발 물질 사용 화학 반응을 통한 구조 변환 전합성에 비해 합성 단계 단축 가능 천연물의 복잡한 구조 활용 |
| 역사 | |
| 기원 | 반합성은 20세기 초부터 시작되었으며, 천연물 화학의 발전과 함께 다양한 방법들이 개발되어 왔음. |
| 주요 발전 | 스테로이드 반합성 항생제 반합성 (페니실린, 세팔로스포린) 항암제 반합성 (탁솔) |
| 응용 분야 | |
| 의약품 | 반합성은 의약품 개발에 널리 사용되며, 특히 천연물 유래 의약품의 생산에 중요한 역할을 함. |
| 재료 과학 | 반합성은 새로운 기능성 재료 개발에도 응용될 수 있음. |
| 농업 화학 | 반합성은 농약 및 제초제 개발에도 활용될 수 있음. |
| 장점 및 단점 | |
| 장점 | 전합성에 비해 합성 단계 단축 가능 천연물의 복잡한 구조 활용 새로운 유도체 합성 용이 |
| 단점 | 출발 물질의 공급 문제 특정 반응 조건 필요 전합성에 비해 구조적 제약 존재 |
| 관련 용어 | |
| 관련 용어 | 전합성 천연물 화학 유기 합성 |
2. 생물학적 경로와 공학적 경로
반합성은 생물학적 경로와 공학적 경로의 장점을 모두 활용하는 방법이다. 아세틸화와 같이 특정 작용기는 공학적 화학적 방법을 사용하여 더 쉽게 합성할 수 있다. 그러나 생물학적 경로는 종종 최소한의 경제적 투입으로 복잡한 분자 구조와 키랄성을 생성할 수 있어, 복잡한 분자를 생산하는 데 있어 특정 생합성 과정이 전합성보다 훨씬 더 효율적이다. 특히 더 간단한 분자로부터 합성하는 것이 비용이 많이 드는 복잡한 화합물의 경우 천연 자원을 활용하는 것이 유리하다.
2. 1. 생물학적 경로의 장점
생물학적 경로는 종종 최소한의 경제적 투입으로 복잡한 분자 구조와 키랄성을 생성할 수 있어, 복잡한 분자를 생산하는 데 있어 특정 생합성 과정이 전합성보다 훨씬 더 효율적이다. 특히 더 간단한 분자로부터 합성하는 것이 비용이 많이 드는 복잡한 화합물의 경우 천연 자원을 활용하는 것이 유리하다.2. 2. 공학적 경로의 장점
아세틸화와 같이 특정 작용기는 공학적 화학적 방법을 사용하여 더 쉽게 합성할 수 있다. 그러나 생물학적 경로는 종종 최소한의 경제적 투입으로 복잡한 기와 구조를 생성할 수 있어, 복잡한 분자를 생산하는 데 있어 특정 생합성 과정이 전합성보다 훨씬 더 효율적이다. 이러한 효율성 때문에 특정 화합물을, 특히 더 간단한 분자로부터 합성하는 것이 비용이 많이 드는 경우 천연 자원을 선호하게 된다.2. 3. 생물반응기
식물, 동물, 균류, 세균은 모두 복잡한 전구체 분자의 귀중한 원천이며, 생물반응기는 생물학적 합성 및 공학적 합성이 교차하는 지점이다.[1] 신약 개발에서 반합성은 천연 화합물의 약리적 특성을 유지하면서 단 몇 단계의 화학 반응으로 부작용이나 경구 생체 이용률과 같은 다른 분자적 특성을 수정하는 데 사용된다.3. 응용 분야
반합성은 신약 개발, 특히 천연 화합물의 약리적 특성을 유지하면서 부작용을 줄이거나 경구 생체 이용률을 개선하는 데 사용된다.[1]
3. 1. 반합성과 총합성
식물, 동물, 균류, 세균은 모두 복잡한 전구체 분자의 귀중한 원천이며, 생물반응기는 생물학적 합성 및 공학적 합성이 교차하는 지점이다. 신약 개발에서 반합성은 천연 화합물의 약리적 특성을 유지하면서 단 몇 단계의 화학 반응으로 부작용이나 경구 생체 이용률과 같은 다른 분자적 특성을 수정하는 데 사용된다. 반합성은 저렴하고 분자량이 작은 전구체, 종종 석유화학 제품이나 광물로부터 표적 분자를 완전히 합성하는 총합성과 대조된다.[1] 총합성과 반합성 사이에는 엄격한 경계가 없지만, 주로 사용되는 공학적 합성의 정도에서 차이가 있다. 복잡하거나 깨지기 쉬운 작용기는 간단한 전구체로부터 준비하는 것보다 유기체에서 직접 추출하는 것이 비용 효율적이므로 반합성은 복잡한 천연물을 위한 선호되는 접근 방식이다.4. 약물 개발에서의 주요 사례
반합성은 여러 의약품 개발에 널리 사용되며, 특히 항생제, 항암제, 항말라리아제 개발에 중요한 역할을 한다. 합성 화학의 발전으로 이전에는 비용이 많이 들거나 어려웠던 과정이 더 쉬워지면서 반합성 방식의 경제성이 높아지고 있다.[1]
4. 1. 항생제
클로르테트라사이클린의 분리 및 이후 테트라사이클린, 독시사이클린, 티게사이클린과 같은 항생제의 반합성이 대표적인 예이다.[2][3]4. 2. 항암제
항암제 파클리탁셀(택솔 전체 합성)의 초기 상업 생산은 주목(유럽 주목)에서 분리된 10-데아세틸바카틴을 이용한 반합성으로 이루어졌다.[4]4. 3. 항말라리아제
항말라리아제 아르테메테르 제조는 자연 발생 화합물인 아르테미시닌을 이용한 반합성으로 이루어진다.[5]4. 4. 기타
맥각에서 유래된 에르고타민을 이용한 LSD의 반합성도 주목할 만한 사례이다.[2]참조
[1]
웹사이트
Welcome to Chemistry World
http://prospect.rsc.[...]
[2]
논문
The history of the tetracyclines
2011-12
[3]
논문
Development of a platform for the discovery and practical synthesis of new tetracycline antibiotics
2016-06
[4]
서적
The Story of Taxol: Nature and Politics in the Pursuit of an Anti-Cancer Drug
https://books.google[...]
Cambridge University Press
2001-03-05
[5]
논문
An Improved Manufacturing Process for the Antimalaria Drug Coartem. Part I
2007
[6]
Kotobank
2023-03-03
[7]
논문
An Improved Manufacturing Process for the Antimalaria Drug Coartem. Part I
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com