การสังเคราะห์แบบกึ่งสมบูรณ์หรือการสังเคราะห์ทางเคมีบางส่วน เป็นการ สังเคราะห์ทางเคมีประเภทหนึ่งที่ใช้สารประกอบทางเคมีที่แยกได้จากแหล่งธรรมชาติ (เช่นเซลล์เพาะเลี้ยงของจุลินทรีย์ หรือวัสดุ จากพืช ) เป็นวัตถุดิบตั้งต้นในการผลิตสารประกอบใหม่ที่มีคุณสมบัติทางเคมีและทางการแพทย์ที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปแล้วสารประกอบใหม่เหล่านี้จะมีน้ำหนักโมเลกุล สูง หรือมีโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนกว่าสารประกอบที่ผลิตโดยการสังเคราะห์แบบสมบูรณ์จากวัตถุดิบตั้งต้นที่เรียบง่าย การสังเคราะห์แบบกึ่งสมบูรณ์เป็นวิธีการเตรียมยาหลายชนิดได้ในราคาที่ถูกกว่าการสังเคราะห์แบบสมบูรณ์ เนื่องจากใช้ขั้นตอนทางเคมีน้อยกว่า

ยาที่ได้จากแหล่งธรรมชาติโดยทั่วไปผลิตขึ้นโดยการแยก สารจากแหล่งธรรมชาติ หรือโดยการสังเคราะห์แบบกึ่งสังเคราะห์จากสารที่แยกได้ ดังที่ได้อธิบายไว้ในที่นี้ จากมุมมองของการสังเคราะห์ทางเคมีสิ่งมีชีวิตทำหน้าที่เป็นโรงงานเคมีที่มีประสิทธิภาพสูง สามารถผลิตสารประกอบที่มีโครงสร้างซับซ้อนผ่านกระบวนการชีวสังเคราะห์ในทางตรงกันข้าม การสังเคราะห์ทางเคมีที่ออกแบบโดยวิศวกร แม้จะมีศักยภาพสูง แต่ก็มักจะเรียบง่ายกว่าและมีความหลากหลายทางเคมีน้อยกว่าเส้นทางชีวสังเคราะห์ที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นต่อชีวิต

เนื่องจากความแตกต่างเหล่านี้หมู่ฟังก์ชัน บางหมู่ จึงสังเคราะห์ได้ง่ายกว่าโดยใช้วิธีทางเคมีที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม เช่นการอะเซทิเลชันอย่างไรก็ตาม กระบวนการทางชีวภาพมักสามารถสร้างหมู่และโครงสร้างที่ซับซ้อนได้โดยใช้ต้นทุนทางเศรษฐกิจน้อยที่สุด ทำให้กระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพบางอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าการสังเคราะห์ทั้งหมดในการผลิตโมเลกุลที่ซับซ้อน ประสิทธิภาพนี้เป็นแรงผลักดันให้เลือกใช้แหล่งธรรมชาติในการเตรียมสารประกอบบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการสังเคราะห์จากโมเลกุลที่เรียบง่ายกว่าจะมีต้นทุนสูงเกินไป

พืชสัตว์เชื้อราและแบคทีเรียล้วน เป็นแหล่ง โมเลกุลตั้งต้นที่ซับซ้อนที่มีค่าโดยไบโอรีแอคเตอร์ แสดง ถึงจุดตัดระหว่างการสังเคราะห์ทางชีวภาพและการสังเคราะห์ทางวิศวกรรม ในการค้นพบยา การสังเคราะห์แบบกึ่งสังเคราะห์ถูกนำมาใช้เพื่อรักษาสรรพคุณทางยาของสารประกอบธรรมชาติในขณะที่ปรับเปลี่ยนลักษณะโมเลกุลอื่นๆ เช่นผลข้างเคียงหรือการดูดซึม ทางปาก โดยใช้เพียงไม่กี่ขั้นตอนทางเคมี การสังเคราะห์แบบกึ่งสังเคราะห์แตกต่างจากการสังเคราะห์แบบสมบูรณ์ซึ่งสร้างโมเลกุลเป้าหมายทั้งหมดจากสารตั้งต้นที่มีราคาถูกและมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ ซึ่งมักเป็นปิโตรเคมีหรือแร่ธาตุ^{[ 3 ]}แม้ว่าจะไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างการสังเคราะห์แบบสมบูรณ์และการสังเคราะห์แบบกึ่งสังเคราะห์ แต่ทั้งสองแตกต่างกันหลักๆ ในระดับของการสังเคราะห์ทางวิศวกรรมที่ใช้ กลุ่มฟังก์ชันที่ซับซ้อนหรือเปราะบางมักมีต้นทุนที่คุ้มค่ากว่าในการสกัดโดยตรงจากสิ่งมีชีวิตมากกว่าการเตรียมจากสารตั้งต้นที่เรียบง่ายกว่า ทำให้การสังเคราะห์แบบกึ่งสังเคราะห์เป็นแนวทางที่นิยมสำหรับผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่ซับซ้อน

การประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติของการสังเคราะห์แบบกึ่งสังเคราะห์ ได้แก่ การแยกสารปฏิชีวนะคลอร์เตตราไซคลินซึ่ง เป็นการค้นพบครั้งสำคัญ และการสังเคราะห์แบบกึ่งสังเคราะห์ของสารปฏิชีวนะอื่นๆ เช่นเตตราไซคลินด็อกซีไซคลิน และไทเกไซคลิน [ ^{4 ] [ 5 ] ตัวอย่าง}ที่น่าสนใจอื่นๆ ได้แก่ การผลิตเชิงพาณิชย์ในช่วงแรกของสารต้านมะเร็งแพคลิแทกเซลจาก 10-ดีอะเซทิลแบ็กคาติน ซึ่งแยกได้จากTaxus baccata (ต้นยิวของยุโรป) ^{[ 1 ]}การสังเคราะห์แบบกึ่งสังเคราะห์ของLSDจากเออร์โกตามีน (ได้มาจากวัฒนธรรมเชื้อราของเออร์กอต ) และการเตรียมยาต้านมาลาเรียอาร์เทเมเธอร์จากสารประกอบอาร์เทมิซินินที่ เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ^{[ 2 ]}เมื่อเคมีสังเคราะห์ก้าวหน้าขึ้น การเปลี่ยนแปลงที่ก่อนหน้านี้มีราคาแพงเกินไปหรือทำได้ยากก็กลายเป็นไปได้ง่ายขึ้น ซึ่งส่งผลต่อความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจของเส้นทางการสังเคราะห์แบบกึ่งสังเคราะห์^{[ 3 ]}

• เคมีภัณฑ์
• การค้นพบยา
• การพัฒนายา
• การขุดแร่จากพืช
• การผลิตเซฟาโลสปอรินจาก7-ACA
• การผลิตเพนิซิลลินจาก6-APA
• การผลิตสเตียรอยด์จาก16-DPA
• การผลิตกรดเออร์โซดีออกซีโคลลิกจากกรดโคลลิก