การสังเคราะห์สารอนุพันธ์หรือสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่น่าสนใจจากสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่แยกได้

นอกเหนือจากการสกัดแยกสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติจากพืชสมุนไพรโดยตรงแล้ว ห้องปฏิบัติการวิจัยผลิตภัณฑ์ธรรมชาติยังมีความสนใจในการนำสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่สามารถสกัดแยกได้ในปริมาณมาก มาศึกษาต่อยอดร่วมกับกระบวนการทางเคมีอินทรีย์สังเคราะห์เพื่อให้ได้สารที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพที่ดียิ่งขึ้น   โดยงานวิจัยแบ่งได้เป็นสองแนวทาง คือ

• การปรับปรุงโครงสร้างจากสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่แยกได้ สารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติหลายชนิดสามารถแยกได้ในปริมาณสูงและมีฤทธิ์ทางชีวภาพเบื้องต้นที่น่าสนใจ ดังนั้น การปรับเปลี่ยนหมู่และโครงสร้างของสารด้วยเคมีอินทรีย์สังเคราะห์ จึงเป็นแนวทางที่มีเป้าหมายสำคัญเพื่อพัฒนาโครงสร้างของสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติให้เป็นอนุพันธ์ที่มีคุณสมบัติที่เหมาะสมต่อการพัฒนาเป็นยาที่ดีกว่าสารตั้งต้นจากธรรมชาติ ทั้งนี้ทางห้องปฏิบัติการได้มีการศึกษาปรับเปลี่ยนหมู่และโครงสร้างทางเคมี การวิเคราะห์ความสัมพันธ์ทางโครงสร้างกับฤทธิ์ทางชีวภาพ รวมถึงการใช้ศาสตร์ด้านการคำนวณเข้ามาช่วยในการออกแบบโมเลกุลให้มีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนเป้าหมายดีขึ้น  โดยที่ผ่านมาได้มีการศึกษาการดัดแปลงปรับเปลี่ยนโครงสร้างของสารกลุ่มไลโคโปเดียมอัลคาลอยด์ ฟลาโวนอยด์ และไตรเทอร์ปีนนอยด์ ที่สกัดได้จากเฟิร์นและไลโคไฟต์ โครงสร้างสาร anticopalic acid ที่สกัดได้จากต้นเปราะป่า โครงสร้างสารกลุ่ม pterocarpan และ ไอโซฟลาโวน จากต้นกวาวเครือแดง (Butea superba Roxb.) และสาร malabaricol จากต้นมะยมป่า (Ailanthus triphysa) เป็นต้น

• การใช้สารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่พบในปริมาณมากมาเป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติเป้าหมายที่พบได้ในปริมาณน้อย สารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติหลายชนิดมีข้อจำกัดในการศึกษาฤทธิ์ทางชีวภาพและพัฒนาต่อยอด เนื่องจากปริมาณที่พบในธรรมชาตินั้นน้อยมาก ซึ่งสารบางชนิดมีฤทธิ์ทางชีวภาพเบื้องต้นที่น่าสนใจ หรือบางชนิดมีโครงสร้างที่น่าสนใจแต่ยังไม่มีการศึกษาถึงฤทธิ์ทางชีวภาพ ดังนั้นการหาแนวทางในการสังเคราะห์สารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติเหล่านี้จึงจำเป็นต่อการค้นคว้าวิจัยในการพัฒนายา การใช้สารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงที่สามารถแยกจากธรรมชาติได้ในปริมาณมากมาเป็นสารตั้งต้นทำให้ลดขั้นตอนการสังเคราะห์ จึงเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพและลดต้นทุนค่าใช้จ่ายและระยะเวลาในการสังเคราะห์สารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่มีโครงสร้างซับซ้อน ทางห้องปฏิบัติการวิจัยผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ มีการนำสาร anticopalic acid ซึ่งเป็นสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่สามารถแยกได้จากสารสกัดหยาบของเหง้าเปราะป่า Kaemferia elegans ในปริมาณสูงมาเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติกลุ่มเทอร์พีนอยด์ที่มีความหลากหลายทางโครงสร้างและฤทธิ์ทางชีวภาพที่น่าสนใจ เช่น การสังเคราะห์สาร habiterpenol  เป็นต้น