Camptothecin, dirujuk sebagai CPT, adalah produk semula jadi, dan struktur kimianya mengandungi cincin aromatik yang mengandungi oksigen dan cincin tetraazine benzofuran monosiklik hidrofilik. CPT ialah sebatian dengan aktiviti biologi yang penting. Ia telah didapati mempunyai aktiviti antikanser yang ketara dan merupakan ubat antikanser yang sangat penting. Walau bagaimanapun, sumber semula jadi CPT adalah sangat terhad, dan sama ada CPT boleh diperoleh melalui sintesis kimia tanpa had sumber semula jadi sentiasa menjadi isu hangat yang membimbangkan penyelidik. Kertas kerja ini secara sistematik menghuraikan semua kaedah sintesis CPT pada masa ini.
1. Sintesis sumber semula jadi:
CPT pertama kali diasingkan daripada pakis selatan komersil Camptotheca acuminata. Kandungan CPT tumbuhan ini sangat rendah, jadi sumber semula jadi sangat terhad. Di samping itu, tumbuhan dan mikrob lain juga telah menemui organisma yang mengandungi CPT, tetapi dalam kuantiti yang lebih jarang dan lebih rendah.
2. Sintesis CPT secara berasingan:
Oleh kerana bekalan CPT daripada sumber semula jadi yang sangat terhad, penyelidik telah menyiasat pelbagai kaedah untuk menyediakan CPT secara buatan.
(1) Sintesis Gilbert
Pada tahun 1966, Gilbert mula-mula melaporkan kaedah mensintesis CPT dengan bertindak balas p-methoxyphenethylamine dengan asid -keto atau esternya melalui tindak balas penutupan cincin. Tindak balas ini menghasilkan perantaraan yang dipanggil 2-(2-methoxyethoxy)ethylisoxazole (EAO), yang boleh dipekatkan untuk membentuk CPT.
(2) Sintesis Fukuyama
Pada tahun 1996, Fukuyama mencadangkan kaedah sintetik baru untuk menyediakan CPT dengan menggunakan reagen ion fluorida elektrofilik yang kuat dan terbitan dianthrone sebagai reaktan. Pada peringkat awal tindak balas, kumpulan pelindung amina utama disingkirkan melalui penguraian untuk menghasilkan enol ikatan tak tepu terminal, dengan itu mendorong CPT untuk mendapatkan sintesis sistem polisiklik.
(3) Sintesis mannich
Pada tahun 2002, Kuehne dan Hofheinz^ mensintesis CPT oleh tindak balas Mannich, yang menggunakan katekol dan diaril keton dan formaldehid sebagai bahan tindak balas, dan menggunakan asid sebagai mangkin.
(4) Sintesis Moura-Letts
Pada tahun 2015, Moura-Letts menyediakan CPT oleh reaksi Mannich dan Diels-Alder menggunakan piperidine asetat hidroklorida dan bahan tindak balas lain.
3. CPT separa sintetik:
CPT separa sintetik menggunakan derivatif CPT sebagai bahan permulaan dan mengalami transformasi kimia yang berbeza untuk menghasilkan derivatif CPT yang berpotensi aktif. CPT separa sintetik mempunyai banyak kemungkinan variasi dan merupakan kaedah yang biasa digunakan dalam sintesis organik.
(1) Topotecan dan Irinotecan
Daripada CPT separa sintetik, Topotecan dan Irinotecan paling terkenal. Kedua-dua sebatian ini akan terus bercanggah untuk menghasilkan derivatif SN-38, yang mempunyai potensi aktiviti dalam rawatan kanser. Sebatian ini menjana struktur molekul yang berbeza melalui penggantian yang berbeza pada kumpulan 2'-hidroksietil dan 10-asil. Dalam rawatan perubatan, Topotecan dan Irinotecan telah terbukti sebagai ubat yang berkesan dalam rawatan kanser ovari dan kanser kolorektal.
(2) 4 -hidroksi CPT
4 -CPT Hidroksi ialah CPT yang disintesis melalui kaedah separa sintetik. Pengubahsuaian pertama CPT ialah menambah kumpulan hidroksil pada kedudukan 4-. Kompaun ini mempunyai ketoksikan yang lebih rendah, lebih mudah dikendalikan, dan lebih mudah untuk menghablur pada kepekatan rendah.
(3) 10-(N,N-Dimethylamino) CPT
Pada tahun 1969, Chen dan dua kumpulan penyelidikan lain masing-masing melaporkan terbitan CPT tepu, 10-(N,N-dimethylamino)CPT. Derivatif mempunyai keterlarutan air yang lebih besar dan bioavailabiliti yang lebih kuat, dan mempunyai kesan terapeutik yang lebih baik berbanding dengan CPT.
4. Kaedah sintetik lain:
Terdapat beberapa kaedah lain untuk mensintesis CPT seperti: Sintesis Kuehne (dari Regina Kuehne dan Hiller), sintesis Friedländer (pertama kali dilaporkan oleh Hans Friedländer), sintesis linear dan beberapa yang lain. Oleh kerana kaedah ini tidak cukup khusus, kami tidak akan menerangkannya.
Secara ringkasnya, semua kaedah sintetik semasa pada CPT telah diringkaskan secara sistematik dan kelebihan dan kekurangan masing-masing disediakan. Walaupun bekalan CPT daripada sumber semula jadi adalah terhad, melalui pelbagai kaedah kimia, sejumlah besar derivatif CPT boleh disintesis, yang dijangka memberikan pilihan yang lebih baik untuk terapi antikanser.
Camptothecin adalah alkaloid toksin khas dengan pelbagai kesan farmakologi anti-tumor, terutamanya dalam kanser hati, kanser gastrik, kanser paru-paru, kanser ovari, leukemia dan aspek lain. Mekanisme anti-tumornya terutamanya melalui menghalang aktiviti topoisomerase I (Top1), supaya DNA sel tumor tidak dapat direplikasi, mengakibatkan kematian sel tumor.
Selain itu, Camptothecin juga mempunyai kesan imunomodulator, yang boleh mengawal fungsi sel imun seperti limfosit T dan B dan makrofaj, dan meningkatkan imuniti badan.