新药的“催化剂”——组合化学

来源：网络资源 2009-08-27 18:53:40

[标签：化学]

　　1．什么是组合化学

　　组合化学是同时创造出多种化合物的合成技术，其产物不是一、二个化合物，而是很多化合物，甚至多到上百万个化合物（肽类），因此被称为化合物库。

　　组合化学研究的基本思路是构建组成分子具有多样性的化学库，每一个化学库都具有分子的可变性和多样性，分子间不要求存在着简单的定量关系。因此，组合化学能为新药物分子设计，即先导药物分子设计提供巨大的“化合物库”。

　　2．组合化学的数学方法

　　如果用传统的合成方法，就要进行24×3=72次合成。现在包括将A、B、C通过联结剂固定在固定化球上，只要进行三步合成操作。

　　如果用类似的方法用于多肽合成，由20种天然氨基酸为构建单元，利用传统的合成方法，二肽便有400（202）种组合，三肽则有8000（203）种组合，依次类推，八肽将达到25600000000（208）种组合，将它们逐一合成要进行256亿次实验。如果采用组合化学的方法，只要进行9次如上图所示的固定化和混合操作即可，由此可以看出组合化学方法的先进性。

　　3．组合化学在新药设计中的作用

　　设计和研制对某种疾病有特效的药物往往需要经过一个旷日持久的漫长过程。例如先要根据已有的经验（如药物的结构与效用间的关系，简称构效关系）对药物进行分子设计；第二步是合成所设计的分子和它的相似物或衍生物；第三步对合成出来的诸多化合物进行药效的初步筛选，要进行动物试验、生理毒理试验、临床试验，时间之长，可想而知。

　　组合化学法可以一次就按排序制造出上千种带有表现其特性的化学附加物的新物质来，整个一组化合物可以根据某些生物靶来进行同步筛选，挑出其中的有效化合物加以鉴定。再以这些有效化合物的化学结构作为起点，合成新的相关化合物用于试验。在随机筛选法中，任意一种新化合物表现出生物活性的机会是很小的，但是具备同步制造和筛选能力之后，找到一种有价值的药物的机会就大大增加了。

　　4．组合化学的启示

　　组合化学再一次体现了数学规律和方法在现代科学技术发展中的重要性。上面所举的多肽合成的例子表明：组合化学方法与传统的有机合成方法在劳动强度和工作效率之间都存在着巨大的反差。

　　其次，给予我们的启示应当远不止组合化学本身，善于从其他学科中汲取营养，不仅可以学习其他学科观察客观事物以及分析和解决问题的思路和方法，突破学科间分立的障碍和本学科中某些传统的束缚，而且可能对于发展本学科还是一条现实易行的重要途径。

　　曾经有人认为，合成化学特别是有机合成几乎与数学无缘，组合化学的出现以及在合成系列中有机分子化学库的尝试，已经证明上述看法是很不全面的，至少应该引起有机化学家对可起作用的某些数学武器的关注。

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