Co je kombinatoriální syntéza?

Kombinatoriální syntéza je technika používaná chemici k vytvoření velkého počtu souvisejících nebo podobných chemických sloučenin za účelem jejich porovnání. Kompilací dat o takové skupině sloučenin, která se nazývá kombinační knihovna, může chemik použít tato data k výběru konkrétních sloučenin pro další výzkum. Hodně z tohoto typu práce se provádí prakticky pomocí sofistikovaného softwaru, což umožňuje chemikům rychle shromáždit informace o všech možných sloučeninách, které lze vytvořit pomocí požadované základny nebo sadou komponent nebo molekul. Pro testování v laboratoři lze poté vybrat a syntetizovat slibné sloučeniny.

Pokroky v počítačové technologii mají velmi pokročilé techniky kombinatorické syntézy a umožnily chemikům rychle vytvářet kombinatoriální knihovny s velmi velkým počtem podobných, ale odlišných sloučenin. Některé databáze tohoto typu mohou obsahovat miliony různých sloučenin. Myšlenka kombinatoriální syntézy wJak se poprvé vyvinulo ve druhé polovině 20. století, ale v 90. letech 20. století se stal široce používaným nástrojem s rychlým rozvojem výpočetní síly dostupné vědcům.

Farmaceutické společnosti jsou jedním z hlavních uživatelů této techniky, která umožňuje objevit a vybírat potenciálně užitečné léky pro nejranější fáze testování mnohem rychleji, než bylo dříve možné. Použitím sofistikovaného softwaru jsou vědci schopni prakticky syntetizovat celé rodiny sloučenin v sekundách, které by jinak trvalo roky, kdyby byly provedeny v laboratoři. Tento software jim může také pomoci vybrat určité sloučeniny pro další testování a pro syntézu v reálných podmínkách. Tímto způsobem lze rozvíjet a zavést mnoho nových léků pro použití mnohem rychleji, než by jinak bylo možné.

Jiná pole chemie mohou také použít principy kombinatoriálního syntHesis. Tuto techniku ​​používají vědci v mnoha akademických a průmyslových oborech. Proces lze použít pro vývoj nových polymerů, ropných produktů a insekticidů. Vědci na University of Berkeley v Kalifornii použili kombinatoriální syntézu k vývoji celé rodiny kovových sloučenin zvaných magnetoreaktivní sloučeniny. Tyto sloučeniny mají vlastnost různé vodivosti, když jsou podrobeny určitým magnetickým poli.

Tato technika je stále relativně nová a bezpochyby poskytne velkou podporu výzkumu v řadě oblastí v 21. století. Téměř jakékoli pole, které se spoléhá na chemii jakýmkoli způsobem pro vývoj nových sloučenin, může těžit z kombinatorické syntézy. Chemik nebo výzkumný pracovník může použít software k tomu, aby pomohl najít sloučeniny s požadovanými charakteristikami nebo vlastnostmi ve zlomek času potřebného k provedení stejného výzkumu jinými metodami.