Kombinatorische Chemie schließt die schnelle Synthese oder die Computersimulation einer Vielzahl von verschiedenen, aber häufig strukturell zusammenhängenden Molekülen oder Materialien ein. In einer kombinatorischen Synthese hat die Zahl von Zusammensetzungen Zunahmen exponential mit der Zahl von chemischen Schritten gemacht. In einer binären Licht-geleiteten Synthese können 2 Zusammensetzungen in n chemischen Schritten gemacht werden.

Kombinatorische Chemie ist in CADD besonders üblich (Computer hat Rauschgift-Design geholfen), und kann online mit der gestützten Software des Webs wie Molinspiration getan werden.

Einführung

Die Synthese von Molekülen auf eine kombinatorische Mode kann zu großer Anzahl von Molekülen schnell führen. Zum Beispiel kann ein Molekül mit drei Punkten der Ungleichheit (R, R, und R) mögliche Strukturen erzeugen, wo, und die Zahlen von verschiedenem verwertetem substituents sind.

Obwohl kombinatorische Chemie nur wirklich durch die Industrie aufgenommen worden ist, da die 1990er Jahre seine Wurzeln schon zu Lebzeiten von die 1960er Jahre gesehen werden können, als ein Forscher an der Universität von Rockefeller, Bruce Merrifield, angefangen hat, die fest-phasige Synthese von peptides zu untersuchen. Professor Pieczenik, ein Kollege des Hofdichters von Nobel Merrifield, hat die erste kombinatorische Bibliothek synthetisiert. Amerikanische Offene 5,866,363. In den 1980er Jahren hat Forscher H. Mario Geysen diese Technik weiter entwickelt, Reihe von verschiedenem peptides auf getrennten Unterstützungen, aber nicht eine kombinatorische auf der zufälligen Synthese gestützte Bibliothek schaffend.

In seiner modernen Form hat kombinatorische Chemie wahrscheinlich seinen größten Einfluss in der pharmazeutischen Industrie gehabt. Forscher, die versuchen, das Tätigkeitsprofil einer Zusammensetzung zu optimieren, schaffen eine 'Bibliothek' von vielen verschiedenen, aber zusammenhängenden Zusammensetzungen. Fortschritte in der Robotertechnik haben zu einer Industrieannäherung an die kombinatorische Synthese geführt, Gesellschaften ermöglichend, mehr als 100,000 neue und einzigartige Zusammensetzungen pro Jahr alltäglich zu erzeugen (sieh medizinische Chemie).

Um die riesengroße Zahl von Strukturmöglichkeiten zu behandeln, schaffen Forscher häufig eine 'virtuelle Bibliothek', eine rechenbetonte Enumeration aller möglichen Strukturen eines gegebenen pharmacophore mit allen verfügbaren Reaktionspartnern. Solch eine Bibliothek kann aus Tausenden zu Millionen von 'virtuellen' Zusammensetzungen bestehen. Der Forscher wird eine Teilmenge der 'virtuellen Bibliothek' für die wirkliche Synthese auswählen, die auf verschiedenen Berechnungen und Kriterien gestützt ist (sieh ADME, rechenbetonte Chemie und QSAR).

Material-Wissenschaft

Material-Wissenschaft hat die Techniken der kombinatorischen Chemie zur Entdeckung von neuen Materialien angewandt. Für diese Arbeit wurde von P.G. Schultz den Weg gebahnt u. a. Mitte der neunziger Jahre im Zusammenhang von Leuchtstoffen, die durch die Co-Absetzung von Elementen auf einem Silikonsubstrat erhalten sind. Seiner Arbeit wurde von J. J. Hanak 1970 vorangegangen, aber der Computer und die Robotertechnik-Werkzeuge waren für die Methode nicht verfügbar, sich zurzeit auszubreiten. Arbeit ist von mehreren akademischen Gruppen sowie Gesellschaften mit großen Forschungs- und Entwicklungsprogrammen (Symyx Technologies, GE, der Dow Chemical usw.) fortgesetzt worden . Die Technik ist umfassend für Katalyse, Überzüge, Elektronik und viele andere Felder verwendet worden. Die Anwendung passender Informatik-Werkzeuge ist zum Griff kritisch, fungieren Sie als Verwalter, und versorgen Sie die riesengroßen Volumina von erzeugten Daten. Neue Typen des Designs von Experiment-Methoden sind auch entwickelt worden, um die großen experimentellen Räume effizient zu richten, die mit kombinatorischen Methoden angepackt werden können.

Ungleichheitsorientierte Bibliotheken

Wenn auch kombinatorische Chemie ein wesentlicher Teil der frühen Rauschgift-Entdeckung seit mehr als zwei Jahrzehnten gewesen ist, so weit ist nur ein de novo kombinatorische Chemie-synthetisierte Chemikalie für den klinischen Gebrauch durch FDA (sorafenib, ein multikinase Hemmstoff genehmigt worden, der für fortgeschrittenen Nierenkrebs angezeigt ist). Die Analyse der schlechten Erfolg-Rate der Annäherung ist angedeutet worden, mit dem eher beschränkten chemischen durch Produkte der kombinatorischen Chemie bedeckten Raum in Verbindung zu stehen. Als sie die Eigenschaften von Zusammensetzungen in kombinatorischen Chemie-Bibliotheken zu denjenigen von genehmigten Rauschgiften und natürlichen Produkten verglichen haben, haben Feher und Schmidt bemerkt, dass kombinatorische Chemie-Bibliotheken besonders unter dem Mangel an chirality, sowie der Struktur-Starrheit leiden, von denen beide als einem Rauschgift ähnliche Eigenschaften weit betrachtet werden. Wenn auch natürliche Produktrauschgift-Entdeckung die modischste Tendenz in der pharmazeutischen Industrie in letzter Zeit nicht wahrscheinlich gewesen ist, ein großes Verhältnis von neuen chemischen Entitäten werden noch Zusammensetzungen, und so Natur-abgeleitet, es ist darauf hingewiesen worden, dass die Wirksamkeit der kombinatorischen Chemie durch das Erhöhen der chemischen Ungleichheit von Abschirmungsbibliotheken verbessert werden konnte. Da chirality und Starrheit die zwei wichtigsten Eigenschaften sind, die genehmigte Rauschgifte und natürliche Produkte von Zusammensetzungen in kombinatorischen Chemie-Bibliotheken unterscheiden, sind das die zwei Probleme, die in orientierten Bibliotheken der so genannten Ungleichheit, d. h. zusammengesetzten Sammlungen betont sind, die auf Einschluss des chemischen Raums statt gerade riesiger Zahlen von Zusammensetzungen zielen.

Offene Klassifikationsunterklasse

In der 8. Ausgabe von International Patent Classification (IPC), die am 1. Januar 2006 in Kraft getreten ist, ist eine spezielle Unterklasse für offene Anwendungen geschaffen worden und patentiert verbunden mit Erfindungen im Gebiet der kombinatorischen Chemie: "C40B".

Siehe auch

• Dynamische kombinatorische Chemie
• Cheminformatics
• Rauschgift-Entdeckung
• Hoher Durchfluss, der sich filmen lässt
• Mathematische Chemie
• Kombinatorische Biologie
• Das molekulare Modellieren

Links

• Das "Wörterverzeichnis von IUPAC von Begriffen, die in der kombinatorischen Chemie"

• ACS kombinatorische Wissenschaft (früher Zeitschrift der kombinatorischen Chemie)
• Kombinatorische Chemie-Rezension
• Molekulare Ungleichheit
• Kombinatorische Chemie und hoher Durchfluss, der sich filmen lässt
• Kombinatorische Chemie: eine Online-Zeitschrift
• SmiLib - Eine freie Software der offenen Quelle für die kombinatorische Bibliotheksenumeration
• GRELLER SCHEIN - Eine freie Software der offenen Quelle für das kombinatorische Bibliotheksdesign