Semisintesis

Semisintesis atau sintesis kimia parsial adalah jenis sintesis kimia yang menggunakan senyawa kimia yang diisolasi dari produk alami (seperti kultur sel mikroba atau bahan tanaman) sebagai bahan awal untuk menghasilkan senyawa baru dengan sifat kimia dan obat yang berbeda. Senyawa baru umumnya memiliki berat molekul tinggi atau struktur molekul kompleks, lebih dari yang diproduksi melalui sintesis total dari bahan awal yang sederhana. Semisintesis adalah cara menyiapkan banyak obat dengan lebih murah daripada sintesis total karena lebih sedikit langkah kimia yang diperlukan.

Obat-obatan yang berasal dari sumber alami umumnya diproduksi baik melalui isolasi dari sumber alaminya, atau seperti yang dijelaskan di sini, melalui semisintesis agen yang diisolasi. Dari perspektif sintesis kimia, organisme hidup bertindak sebagai pabrik kimia yang sangat efisien, yang mampu menghasilkan senyawa kompleks secara struktural melalui biosintesis. Sebaliknya, sintesis kimia yang direkayasa, meskipun kuat, cenderung lebih sederhana dan kurang beragam secara kimia daripada jalur biosintesis kompleks yang penting bagi kehidupan.

Karena perbedaan ini, gugus fungsi tertentu lebih mudah disintesis menggunakan metode kimia yang direkayasa, seperti asetilasi. Namun, jalur biologis sering kali mampu menghasilkan gugus dan struktur kompleks dengan masukan ekonomi minimal, sehingga proses biosintesis tertentu jauh lebih efisien daripada sintesis total untuk menghasilkan molekul kompleks. Efisiensi ini mendorong preferensi untuk sumber alami dalam persiapan senyawa tertentu, terutama ketika mensintesisnya dari molekul yang lebih sederhana akan memakan biaya yang mahal.

Tumbuhan, hewan, fungi, dan bakteri semuanya merupakan sumber berharga molekul prekursor kompleks, dengan bioreaktor yang mewakili persimpangan sintesis biologis dan rekayasa. Dalam penemuan obat, semisintesis digunakan untuk mempertahankan sifat obat dari senyawa alami sambil memodifikasi karakteristik molekuler lainnya seperti efek samping atau bioavailabilitas oral, hanya dalam beberapa langkah kimia. Semisintesis kontras dengan sintesis total, yang membangun molekul target sepenuhnya dari prekursor berbobot molekul rendah yang murah, sering kali petrokimia atau mineral.^[3] Meskipun tidak ada batasan ketat antara sintesis total dan semisintesis, keduanya berbeda terutama dalam tingkat sintesis rekayasa yang digunakan. Gugus fungsi yang kompleks atau rapuh sering kali lebih hemat biaya untuk diekstraksi langsung dari suatu organisme daripada disiapkan dari prekursor yang lebih sederhana, menjadikan semisintesis pendekatan yang lebih disukai untuk produk alami yang kompleks.

Aplikasi praktis dari semisintesis meliputi isolasi antibiotik klortetrasiklin yang inovatif dan semisintesis antibiotik berikutnya seperti tetrasiklin, doksisiklin, dan tigesiklin.^[4][5] Contoh penting lainnya termasuk produksi komersial awal agen antikanker paklitaksel dari 10-deasetilbakatin, yang diisolasi dari Taxus baccata (tampinur Inggris),^[1] persiapan obat antimalaria artemeter dari senyawa artemisinin yang terjadi secara alami.^{[2][butuh sumber nonprimer][butuh sumber nonprimer]} Seiring dengan kemajuan kimia sintetis, transformasi yang sebelumnya terlalu mahal atau sulit dicapai menjadi lebih layak, yang memengaruhi kelayakan ekonomi rute semisintetik.^[3]