Vad är kombinatorisk syntes?

Kombinatorisk syntes är en teknik som används av kemister för att skapa ett stort antal relaterade eller liknande kemiska föreningar för att jämföra dem. Genom att sammanställa data om en sådan grupp av föreningar, som kallas ett kombinerande bibliotek, kan en kemist sedan använda dessa data för att välja specifika föreningar för vidare forskning. Mycket av denna typ av arbete utförs praktiskt med användning av sofistikerad programvara, vilket gör det möjligt för kemister att snabbt samla in information om alla möjliga föreningar som kan skapas med en önskad bas eller en uppsättning komponenter eller molekyler. Lovande föreningar kan sedan väljas och syntetiseras för testning i laboratoriet.

Framsteg inom datateknik har kraftigt avancerade kombinatoriska syntestekniker och har gjort det möjligt för kemister att snabbt skapa kombinatoriska bibliotek med mycket stort antal liknande men distinkta föreningar. Vissa databaser av denna typ kan innehålla miljontals olika föreningar. Idén om kombinatorisk syntes utvecklades först under senare hälften av 1900-talet men blev ett allmänt använt verktyg på 1990-talet med den snabba utvecklingen av datorkraft som finns tillgänglig för forskare.

Läkemedelsföretag är en av de främsta användarna av denna teknik, som möjliggör att potentiellt användbara läkemedel kan upptäckas och väljas för de tidigaste faserna av testning i mycket snabbare takt än vad som tidigare var möjligt. Genom att använda sofistikerad programvara kan forskare i stort sett syntetisera hela familjer av föreningar på några sekunder som annars skulle ta år om de utförs i laboratoriet. Denna programvara kan också hjälpa dem att välja vissa föreningar för vidare testning och för syntes under verkliga förhållanden. På detta sätt kan många nya läkemedel utvecklas och introduceras för användning mycket snabbare än vad som annars skulle vara möjligt.

Andra kemiområden kan också använda principerna för kombinatorisk syntes. Forskare inom många akademiska och industriella områden använder denna teknik. Processen kan användas för att utveckla nya polymerer, petroleumprodukter och insekticider. Forskare vid University of Berkeley i Kalifornien har använt kombinatorisk syntes för att utveckla en hel familj av metalliska föreningar som kallas magnetoreaktiva föreningar. Dessa föreningar har egenskapen att variera konduktivitet när de utsätts för vissa magnetfält.

Denna teknik är fortfarande relativt ny och kommer utan tvekan att ge ett stort boost för forskning inom ett antal områden under 2000-talet. Nästan alla områden som förlitar sig på kemi på något sätt för att utveckla nya föreningar kan dra nytta av kombinatorisk syntes. En kemist eller forskare kan använda programvara för att hitta föreningar med önskade egenskaper eller egenskaper under en bråkdel av tiden som krävs för att utföra samma forskning med andra metoder.