แคมป์โทเทซินที่เรียกว่า CPT เป็นผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ และโครงสร้างทางเคมีประกอบด้วยวงแหวนอะโรมาติกที่มีออกซิเจนและวงแหวนเตตระอะซีนเบนโซฟิวแรนที่ชอบน้ำ CPT เป็นสารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญ พบว่ามีฤทธิ์ต้านมะเร็งที่สำคัญและเป็นยาต้านมะเร็งที่สำคัญมาก อย่างไรก็ตาม แหล่งที่มาตามธรรมชาติของ CPT นั้นหายากมาก และการที่ CPT จะสามารถรับได้จากการสังเคราะห์ทางเคมีโดยไม่มีข้อจำกัดของแหล่งที่มาตามธรรมชาตินั้นเป็นประเด็นร้อนที่นักวิจัยกังวลอยู่เสมอหรือไม่ บทความนี้อธิบายวิธีการสังเคราะห์ทั้งหมดของ CPT ในปัจจุบันอย่างเป็นระบบ
1. การสังเคราะห์จากแหล่งธรรมชาติ:
CPT ถูกแยกครั้งแรกจากเฟิร์น Camptotheca acuminata ทางตอนใต้เชิงพาณิชย์ ปริมาณ CPT ของพืชชนิดนี้ต่ำมาก แหล่งธรรมชาติจึงมีจำกัดมาก นอกจากนี้ พืชและจุลินทรีย์อื่น ๆ ยังพบสิ่งมีชีวิตที่มี CPT แต่หายากกว่าและมีปริมาณน้อยกว่า
2. สังเคราะห์ CPT แยกกัน:
เนื่องจากปริมาณ CPT จากแหล่งธรรมชาติมีอยู่อย่างจำกัด นักวิจัยจึงได้ศึกษาวิธีการต่างๆ เพื่อเตรียม CPT เทียม
(1) การสังเคราะห์กิลเบิร์ต
ในปี พ.ศ. 2509 กิลเบิร์ตได้รายงานวิธีการสังเคราะห์ CPT เป็นครั้งแรกโดยทำปฏิกิริยา p-methoxyphenethylamine กับกรด -keto หรือเอสเทอร์ของมันผ่านปฏิกิริยาการปิดวงแหวน ปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดสารตัวกลางที่เรียกว่า 2-(2-methoxyethoxy)ethylisoxazole (EAO) ซึ่งสามารถควบแน่นเป็นรูปแบบ CPT
(2) การสังเคราะห์ฟุคุยามะ
ในปี พ.ศ. 2539 Fukuyama ได้เสนอวิธีการสังเคราะห์แบบใหม่เพื่อเตรียม CPT โดยใช้สารรีเอเจนต์อิเล็กโทรฟิลิกฟลูออไรด์ไอออนที่แรงและอนุพันธ์ไดแอนโทรนเป็นสารตั้งต้น ในช่วงแรกของปฏิกิริยา กลุ่มปกป้องเอมีนปฐมภูมิจะถูกกำจัดออกโดยการสลายตัวเพื่อสร้างอีนอลของพันธะไม่อิ่มตัวที่ส่วนปลาย ด้วยเหตุนี้จึงเหนี่ยวนำให้ CPT ได้รับการสังเคราะห์ระบบโพลีไซคลิก
(3) การสังเคราะห์แมนนิช
ในปี 2545 Kuehne และ Hofheinz^ สังเคราะห์ CPT โดยปฏิกิริยา Mannich ซึ่งใช้ catechol และ diaryl ketone และฟอร์มัลดีไฮด์เป็นสารตั้งต้น และใช้กรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
(4) การสังเคราะห์ Moura-Letts
ในปี พ.ศ. 2558 Moura-Letts ได้เตรียมปฏิกิริยา CPT โดย Mannich และ Diels-Alder โดยใช้สารพิเพอริดีน อะซีเตต ไฮโดรคลอไรด์และสารตั้งต้นอื่นๆ
3. CPT กึ่งสังเคราะห์:
CPT แบบกึ่งสังเคราะห์ใช้อนุพันธ์ของ CPT เป็นวัสดุตั้งต้นและผ่านการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่แตกต่างกันเพื่อผลิตอนุพันธ์ CPT ที่มีศักยภาพ CPT แบบกึ่งสังเคราะห์มีความเป็นไปได้ที่หลากหลายและเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการสังเคราะห์สารอินทรีย์
(1) โทโพทีแคนและไอริโนทีแคน
ในบรรดา CPT กึ่งสังเคราะห์ Topotecan และ Irinotecan เป็นที่รู้จักกันดีที่สุด สารประกอบทั้งสองนี้จะขัดแย้งกันมากขึ้นในการผลิตอนุพันธ์ SN-38 ซึ่งมีศักยภาพในการรักษามะเร็ง สารประกอบเหล่านี้สร้างโครงสร้างโมเลกุลที่แตกต่างกันผ่านการแทนที่ที่แตกต่างกันในกลุ่ม 2'-ไฮดรอกซีเอทิลและ 10-เอซิล ในการรักษาทางการแพทย์ Topotecan และ Irinotecan ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นยาที่มีประสิทธิภาพในการรักษามะเร็งรังไข่และมะเร็งลำไส้ใหญ่
(2) 4 -ไฮดรอกซี CPT
4 -Hydroxy CPT เป็น CPT ที่สังเคราะห์ขึ้นด้วยวิธีกึ่งสังเคราะห์ การแก้ไข CPT ครั้งแรกคือการเพิ่มหมู่ไฮดรอกซิลที่ตำแหน่ง 4- สารประกอบนี้มีความเป็นพิษต่ำ จัดการได้ง่ายกว่า และตกผลึกได้ง่ายกว่าที่ความเข้มข้นต่ำ
(3) 10-(N,N-ไดเมทิลอะมิโน) CPT
ในปี 1969 Chen และกลุ่มวิจัยอีกสองกลุ่มรายงานอนุพันธ์ CPT ที่อิ่มตัวตามลำดับ 10-(N,N-dimethylamino)CPT อนุพันธ์นี้มีความสามารถในการละลายน้ำได้มากกว่าและการดูดซึมได้สูงกว่า และมีผลการรักษาที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับ CPT
4. วิธีการสังเคราะห์อื่น ๆ :
มีวิธีอื่นในการสังเคราะห์ CPT เช่น: การสังเคราะห์ Kuehne (จาก Regina Kuehne และ Hiller), การสังเคราะห์ Friedländer (รายงานครั้งแรกโดย Hans Friedländer), การสังเคราะห์เชิงเส้น และอื่นๆ เนื่องจากวิธีการเหล่านี้ไม่เฉพาะเจาะจงเพียงพอ เราจะไม่อธิบายวิธีเหล่านี้
โดยสรุป วิธีการสังเคราะห์ปัจจุบันทั้งหมดบน CPT ได้รับการสรุปอย่างเป็นระบบและมีข้อดีและข้อเสียตามลำดับ แม้ว่าการจัดหา CPT จากแหล่งธรรมชาติจะมีจำกัด แต่ด้วยวิธีการทางเคมีต่างๆ ก็สามารถสังเคราะห์อนุพันธ์ CPT จำนวนมากได้ ซึ่งคาดว่าจะเป็นทางเลือกที่ดีกว่าสำหรับการรักษามะเร็ง
Camptothecin เป็นสารอัลคาลอยด์ท็อกซินชนิดพิเศษที่มีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาในการต่อต้านเนื้องอกที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในมะเร็งตับ มะเร็งกระเพาะอาหาร มะเร็งปอด มะเร็งรังไข่ มะเร็งเม็ดเลือดขาว และด้านอื่นๆ กลไกการต่อต้านเนื้องอกส่วนใหญ่ผ่านการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์โทโปไอโซเมอเรส I (Top1) เพื่อไม่ให้ DNA ของเซลล์เนื้องอกสามารถจำลองได้ ส่งผลให้เซลล์เนื้องอกตาย
นอกจากนี้ Camptothecin ยังมีฤทธิ์กระตุ้นภูมิคุ้มกัน ซึ่งสามารถควบคุมการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกัน เช่น T และ B Lymphocytes และ Macrophages และเพิ่มภูมิคุ้มกันของร่างกาย