Química combinacional
La química combinacional involucra la ràpida síntesis o simulació per computadora d'un gran número de molèculas o materials diferents, pero estructuralment relacionats. És especialment comú en CADD (de l'anglés: Computer aided drug design, significant: Disseny de fàrmacs assistit per computadora) i pot ser realisat en llínea en software basat en web, tals com Molinspiration.
Introducció
[editar | editar còdic]La síntesis de molècules d'un modo combinatori pot conduir ràpidament a un gran número de molècules. Per eixemple, una molècula en tres punts de diversitat (R1, R2, i R3) pot generar estructures possibles, a on , , i són el número de sustituyentes diferents utilisats.
Encara que la química combinacional solament ha segut presa realment per l'indústria des de la década de 1990, les seues raïls poden remontar-se fins a la década de 1960, quan un investigador de la Rockefeller University, Robert Bruce Merrifield, va escomençar a investigar la síntesis en fase sòlida de péptidos. El professor Pieczenik, un colega del Premi Nobel Merrifield, va sintetisar la primera biblioteca combinacional, US Patent 5,866,363. En la década de 1980, l'investigador H. Mario Geysen va desenrollar esta tècnica encara més, creant apanys de péptidos diferents en soports separats, pero no una biblioteca combinacional basada en síntesis aleatòria.
En la seua forma moderna, la química combinacional provablement ha tingut el seu major impacte en l'indústria farmacèutica. Els investigadors que intentar optimisar el perfil d'activitat d'un compost creen una biblioteca de molts composts diferents, pero relacionats entre sí. Els alvanços en la robòtica han conduït a una perspectiva industrial de la síntesis combinacional, permetent-los a les companyies produir rutinariamente més de 100 mil composts nous i únics per any (vore química medicinal).
En la finalitat de manejar el vast número de possibilitats estructurals, els investigadors freqüentment creen una 'biblioteca virtual', una enumeració computacional de totes les estructures possibles d'un farmacóforo dau, en tots els reactants disponibles.[1] Tal biblioteca pot consistir de mills a millons de composts 'virtuals'. L'investigador seleccionarà un subconjunt de la 'biblioteca virtual' per a síntesis real, basat en varis càlculs i criteris (vore: ADME, química computacional, and QSAR).
Ciència de materials
[editar | editar còdic]La ciència de materials ha aplicat les tècniques de la química combinacional al descobriment de nous materials. En este treball va ser pioner P.G. Schultz et al., a mitan dels noranta[2] en el context de materials luminescents obtinguts per codeposición d'elements en un substrat de silici. Este treball va ser precedit per J. J. Hanak en 1970[3] pero no estaven disponibles ni les computadores ni les ferramentes robòtiques per a la seua difusió en aquell temps. El treball ha segut continuat per varis grups acadèmics[4][5] aixina com per companyies en grans programes d'investigació i desenroll (Symyx Technologies, GE, Dow Chemical etc). La tècnica ha segut usada extensivamente per a catálisis,[6] coatings,[7] electrònica,[8] i molts atres camps.[9] L'aplicació de les ferramentes informàtiques apropiades és crítica per a manejar, administrar, i almagasenar volums vasts d'informació produïda.[10] També han segut desenrollats nous tipos de métodos de disseny experimental per a manejar eficientemente els grans espais experimentals en els que es pot trobar usant métodos combinacionales.[11]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ E. V.Gordeeva et al. "COMPASS program - an original semi-empirical approach to computer-assisted synthesis" Tetrahedron, 48 (1992) 3789.
- ↑ X. -D. Xiang et al. "A Combinatorial Approach to Materials Discovery" Science 268 (1995) 1738
- ↑ J.J. Hanak, J. Mater. Sci, 1970, 5, 964-971
- ↑ H. Koinuma et al. "Combinatorial solid state materials science and technology" Sci. Technol. Adv. Mater. 1 (2000) 1 free download
- ↑ Andrei Ionut Mardare et al. "Combinatorial solid state materials science and technology" Sci. Technol. Adv. Mater. 9 (2008) 035009 free download
- ↑ Applied Catalysis A, Volume 254, Issue 1, Pages 1-170 (10 November 2003)
- ↑ , J. N. Cawse et. al, Progress in Organic Coatings, Volume 47, Issue 2, August 2003, Pages 128-135
- ↑ Combinatorial Methods for High-Throughput Materials Science, MRS Proceedings Volume 1024I, Fall 2007
- ↑ Combinatorial and Artificial Intelligence Methods in Materials Science II, MRS Proceedings Volume 804, Fall 2004
- ↑ QSAR and Combinatorial Science, 24, Number 1 (February 2005)
- ↑ J. N. Cawse, Ed., Experimental Design for Combinatorial and High Throughput Materials Development, John Wiley and Sons, 2002.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Química combinacional» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.