Kombinatoriaalinen kemia

Kombinatoraalinen kemia (yhdistelykemia, kombikemia) on kemiallinen prosessi, missä joukko lähtöaineita (monomeereja) reagoi toistensa kanssa tuottaen jokaisen mahdollisen reaktiotuotteen. Reaktiotuotteiden kokoelmaa kutsutaan molekyylikirjastoksi. Esimerkiksi jos 50 erilaista amiinia reagoi 20 erilaisen happokloridin kanssa, on mahdollista saada 1000 erilaista reaktiotuotetta (amidia). Antamalla amidien reagoida edelleen 20 erilaisen lähtöaineen kanssa, saadaan 20 000 erilaista reaktiotuotetta.

Kombinatoriaalinen kemia perustuu yleisiin kemiallisiin reaktioihin, joilla voidaan yhdistellä erilaisia lähtöaineita (yleensä kiinteän faasin pinnalla). Useita reaktioita voidaan suorittaa samanaikaisesti, jolloin on mahdollista syntetisoida nopeasti ja tehokkaasti suuri määrä molekyylejä ts. voidaan luoda molekyylikirjastoja. Kombinatoriaalista kemiaa tehdään yleensä ns. kiinteäfaasisynteesillä (solid phase synthesis), jonka etuna on että reaktiot voidaan suorittaa loppuun käyttämällä ylimäärin reagensseja ja lopputuotteet on helppo eristää. Lisäksi kiinteäfaasisynteesin etuna on, että synteesiprosessi voidaan automatisoida. Kiinteäfaasisynteesillä toteutettavan molekyylikirjaston suunnittelussa on huomioitava käytettävä kiinteä faasi ja linkkeri, käytettävät reaktiot ja lähtöaineiden rakenne.

Kombinatoriaalista kemiaa käytetään erityisesti lääkekehityksessä, kun tarkoituksena on mahdollisimman moninaisen molekyylikirjaston luominen. Tällöin pyritään löytämään vaikutuskohteeseen sitoutuvia molekyylejä eli ligandeja. Kombinatoriaalisella kemialla voidaan myös luoda kohdennettuja molekyylikirjastoja, kun pyritään optimoimaan vaikutuskohteeseen sitoutuvan molekyylin rakenne.