坦西莫司是以雷帕霉素为原材料，历经半合成获得化合物。雷帕霉素是以一种土壤层病菌中提取的天然药物化学，因为该药具备自身免疫病功效而被英国FDA准许发售。其作用机制较为与众不同，雷帕霉素的鲜红色一部分结构中深蓝色的FKBP、深蓝色一部分结构与翠绿色的mTOR产生一氧化氮合酶。
而mTOR根据活性p70S6K1 和4EBP1蛋白质调整细胞的分化，而将其抑止后，细胞分裂将终止在G1与S期。这表明雷帕霉素以及类似物具备抗肿瘤的潜在性活性，根据此原理，雷帕霉素以后用以抗肿瘤科学研究，获得一系列化合物并检测他们的抗肿瘤活性。
能够 看得出，雷帕霉素的结构很繁杂，在产生的大环中具备31个分子，有15个手性分子管理中心，且全部的烯基是全反式结构，充分考虑这种要素，科学研究工作人员觉得无法开展全合成或合成高效率太低而不经济发展。因此 在合成雷帕霉素类似物时运用的方式是半合成法。关键包含对甲基、多烯基、哌啶酯基开展装饰，或是运用扩环反映使大环扩大。
科学研究工作人员对雷帕霉素的三烯基开展装饰，运用路易斯酸（SnCl4, BF3�COEt2等做为金属催化剂）进行氢化反应。可是在这种反映中，反映的结构域沒有专一性，获得的是多种多样环己醇与乙烷的化合物。以后将各种化合物分离后，较为每个化合物的活性，最后得到仍是雷帕霉素的活性最好是，他们的活性比为雷帕霉素>二烯>环己醇>乙烷。
雷帕霉素在身体新陈代谢以后产生开环增益反映，24位的氧与其说联接的羰基产生水解反应，造成secorapamycins,因为secorapamycin基本上无活性，因此 为了更好地降低雷帕霉素在身体的清除，科学研究工作人员开展了多种多样设计方案，例如将27位的羰基转换成肟或腙、或是复原为甲基，在22位上的H换置为室内空间位阻更高的官能团，与室内空间结构来降低雷帕霉素的新陈代谢。但产生肟以后，化合物的毒副作用必然提升，这也不是一个理想化的挑选。
与此同时，科学研究工作人员考虑到，假如只secorapamycins装饰能不能获得理想化的化合物，因此 ，她们还开展了对雷帕霉素开展开环增益、扩环反映，最先用NaOH将雷帕霉素的环开启，获得secorapamycin,运用WSC偶联反应，使24位或25位的碳链延长或使环越来越更高，可是历经活性检测，这类化合物并沒有明显的活性。
从构效关系得知，装饰42位上的甲基能够 使化合物的特性发生改变，能够 提升药品的活性。一般而言，大多数与42位甲基反映产生酯基、磺酸基、酰胺基以后活性不错。因为在31位上也有一个甲基，在反映的情况下必然也会使31位的甲基产生反映，而获得二者的化合物，最后只有用色谱仪方式将他们分离去，而现阶段仍沒有对42位的专一的反映。
在以前历经很多的不成功与活性检测以后，得到2个化合物WAY-129327 和WAY-130779活性不错，他们是对42位甲基开展装饰，从而提升化合物的活性与可靠性。在最后的身体检测后，结果显示WAY-130779在溶解性、可靠性和晶形更好，更合适临床研究中注入应用。
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