Kombinatorická chemie

Kombinatorická chemie se využívá pro syntézu malých molekul a peptidů a zahrnuje chemické syntetické metody, které umožňují přípravu velkého množství sloučenin (od desítek po miliony) v jediném procesu.[1]

Základním principem kombinatorické chemie je efektivní příprava rozsáhlých knihoven sloučenin a následná identifikace těch, které jsou potenciálně užitečné jako léčiva nebo agrochemikálie.[2]

Historie

Kořeny kombinatorické chemie sahají do 60. let 20. století, kdy Robert Merrifield, pozdější držitel Nobelovy ceny, začal zkoumat syntézu peptidů v pevné fázi.

Využití

Kombinatorická chemie měla velký pozitivní dopad na farmaceutický průmysl.[3] Výzkumníci, kteří se snaží optimalizovat aktivitu určité sloučeniny, aby byla vhodná pro farmaceutické využití, standardně vytvářejí „knihovny“ mnoha různých, avšak příbuzných sloučenin a z nich následně vybírají ty nejlepší.[4][5]

Split-mix syntéza

Kombinatorická split-mix (split and pool) syntéza vychází ze syntézy v pevné fázi vyvinuté Merrifieldem.[6][7] Pokud se například syntetizuje kombinatorická peptidová knihovna s použitím 20 aminokyselin (nebo jiných typů stavebních bloků), pevný nosič ve formě kuliček se rozdělí na 20 stejných částí. Následně se na každou část naváže jiná aminokyselina. Třetím krokem je promíchání všech částí. Tyto tři kroky tvoří jeden cyklus. Prodloužení peptidových řetězců lze realizovat jednoduchým opakováním těchto cyklů.

Počet peptidů vytvořených v syntetickém procesu roste exponenciálně s počtem provedených cyklů. Při použití 20 aminokyselin v každém syntetickém cyklu je počet vytvořených peptidů: 400, 8 000, 160 000 a 3 200 000. To znamená, že počet peptidů roste exponenciálně s počtem provedených cyklů.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Combinatorial chemistry na anglické Wikipedii.

  1. ↑ POTTEL, Joshua; MOITESSIER, Nicolas. Customizable Generation of Synthetically Accessible, Local Chemical Subspaces. Journal of Chemical Information and Modeling. 2017-03-27, roč. 57, čís. 3, s. 454–467. Dostupné online [cit. 2025-06-20]. ISSN 1549-9596. doi:10.1021/acs.jcim.6b00648. (anglicky) 
  2. ↑ WARR, Wendy A. Combinatorial Chemistry and Molecular Diversity. An Overview. Journal of Chemical Information and Computer Sciences. 1997-01-01, roč. 37, čís. 1, s. 134–140. Dostupné online [cit. 2025-06-20]. ISSN 0095-2338. doi:10.1021/ci9601426. (anglicky) 
  3. ↑ LESNEY, Mark S. Combichem Scavenging. ChemInform. 2002-12-31, roč. 33, čís. 52, s. 277–277. Dostupné online [cit. 2025-06-20]. ISSN 0931-7597. doi:10.1002/chin.200252277. 
  4. ↑ DOLLE, Roland E. Historical Overview of Chemical Library Design. Totowa, NJ: Humana Press Dostupné online. ISBN 978-1-60761-930-7, ISBN 978-1-60761-931-4. S. 3–25. 
  5. ↑ PODLEWSKA, Sabina; CZARNECKI, Wojciech M.; KAFEL, Rafał. Creating the New from the Old: Combinatorial Libraries Generation with Machine-Learning-Based Compound Structure Optimization. Journal of Chemical Information and Modeling. 2017-02-27, roč. 57, čís. 2, s. 133–147. Dostupné online [cit. 2025-06-20]. ISSN 1549-9596. doi:10.1021/acs.jcim.6b00426. (anglicky) 
  6. ↑ SEBESTYÉN, Ferenc; DIBÓ, Gábor; FURKA, Árpád. Efficiency and limitations of the ‘portioning-mixing’ peptide synthesis. Dordrecht: Springer Netherlands Dostupné online. ISBN 978-94-010-4646-6, ISBN 978-94-011-1470-7. S. 63–64. 
  7. ↑ MERRIFIELD, R. B. Solid Phase Peptide Synthesis. I. The Synthesis of a Tetrapeptide. Journal of the American Chemical Society. 1963-07, roč. 85, čís. 14, s. 2149–2154. Dostupné online [cit. 2025-06-20]. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja00897a025. 
This article is issued from Wikipedie. The text is available under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 unless otherwise noted. Additional terms may apply for the media files.