Комбинаторная химия
Благодаря внедрению автоматизированного синтеза новых соединений, комбинаторная химия перевернула традиционный химический подход к разработке новых лекарственных препаратов. Ускорение химического синтеза позволяет быстро создавать большие организованные коллекции соединений.
Молекулы, получаемые в результаты автоматизированного синтеза, пополняют наш запас соединений
В ходе поиска новых кандидатов на роль лекарственных препаратов ученые-исследователи Bayer начинают отбор с внутренней библиотеки соединений, которая содержит более чем 4 миллиона молекул. Синтез новых веществ обеспечивает постоянное расширение этой коллекции. С появлением автоматизированных процессов комбинаторной химии этот процесс в корне изменился, что является характерной особенностью медицинской химии на рубеже тысячелетия.
До тех пор, применяя классические методы синтеза, медицинские химики были способны произвести только одно вещество с точно заданными характеристиками за единицу времени. Эти методы позволяли создавать максимум по 150 – 200 соединений в год. Роботизированные системы, которые в настоящее время осуществляют синтезы такого рода параллельно, способны увеличить это количество во много раз.
Избирательный подход к созданию вариантов основной структуры
Автоматизированный синтез основан на принципе комбинаторной химии. Путем присоединения различных химических групп к исходной родительской молекуле (соединение-лидер) осуществляется систематическое производство ее вариантов в соответствии с характеристиками, предварительно заданными медицинским химиком. В результате получается ряд аналогичных соединений, которые отличаются друг от друга только дополнительными боковыми группами.
В ходе дальнейшего биологического анализа исследователи определяют, какие из вариантов молекулы в наибольшей степени способны обеспечить желаемый эффект. Это позволяет получить информацию о связях между молекулярной структурой и эффектом, которая является ключевой для последующей оптимизации соединения.
Благодаря комбинаторной химии в современной лаборатории можно синтезировать и в дальнейшем усовершенствовать значительное количество новых соединений, добавляя их в библиотеку соединений. Все процессы при этом являются автоматизированными. Молекулы, хранящиеся в таких библиотеках, доступны для дальнейшего высокопроизводительного скрининга, проводимого с целью выявления лекарственных препаратов.
