Co to jest synteza kombinatoryczna?

Synteza kombinatoryczna jest techniką stosowaną przez chemików do utworzenia dużej liczby powiązanych lub podobnych związków chemicznych w celu ich porównania.Opierając się na danych dotyczących takiej grupy związków, która nazywa się biblioteką kombinatoryjną, chemik może następnie wykorzystać te dane do wyboru określonych związków do dalszych badań.Wiele tego rodzaju pracy jest wykonywane wirtualnie, przy użyciu wyrafinowanego oprogramowania, umożliwiając chemikom szybkie gromadzenie informacji na temat każdego możliwego związku, które można stworzyć za pomocą pożądanej bazy lub zestawu komponentów lub cząsteczek.Obiecujące związki można następnie wybrać i zsyntetyzować do testowania w laboratorium.

Postępy w technologii komputerowej mają bardzo zaawansowane techniki syntezy kombinatorycznej i umożliwiły chemikom szybkie tworzenie kombinatorycznych bibliotek z bardzo dużą liczbą podobnych, ale odrębnych związków.Niektóre bazy danych tego typu mogą zawierać miliony różnych związków.Idea syntezy kombinatorycznej została po raz pierwszy opracowana w drugiej połowie XX wieku, ale stała się szeroko stosowanym narzędziem w latach 90. XX wieku z szybkim rozwojem mocy obliczeniowej dostępnej dla badaczy.

Firmy farmaceutyczne są jednym z głównych użytkowników tej techniki,co pozwala na odkrywanie i wybór potencjalnie przydatnych leków na najwcześniejsze fazy testowania w znacznie szybszym tempie niż wcześniej możliwe.Korzystając z wyrafinowanego oprogramowania, naukowcy mogą praktycznie syntetyzować całe rodziny związków w ciągu kilku sekund, które w przeciwnym razie zajęłyby lata, gdyby były wykonywane w laboratorium.To oprogramowanie może również pomóc im wybrać niektóre związki do dalszych testów i syntezy w rzeczywistych warunkach.W ten sposób można opracować i wprowadzić wiele nowych leków do użytku znacznie szybciej niż w innym przypadku.

Inne pola chemii mogą również wykorzystywać zasady syntezy kombinatorycznej.Naukowcy z wielu dziedzin akademickich i przemysłowych używają tej techniki.Proces ten może być stosowany do opracowywania nowych polimerów, produktów naftowych i owadobójczych.Naukowcy z University of Berkeley w Kalifornii wykorzystali syntezę kombinatoryczną do opracowania całej rodziny metalicznych związków zwanych związkami magnetoreaktywnymi.Związki te mają właściwość o różnej przewodności, gdy są poddawane niektórym pola magnetycznym.

Ta technika jest wciąż stosunkowo nowa i bez wątpienia zapewni wielki wzrost badań w wielu obszarach w XXI wieku.Prawie każde pole, które opiera się na chemii w jakikolwiek sposób w opracowywaniu nowych związków, może skorzystać z syntezy kombinatorycznej.Chemik lub badacz może korzystać z oprogramowania, aby pomóc w znalezieniu związków o pożądanych cechach lub właściwościach w ułamku czasu potrzebnego na przeprowadzenie tych samych badań innymi metodami.