La sintesi combinatoria è una tecnica utilizzata dai chimici per creare un gran numero di composti chimici correlati o simili allo scopo di confrontarli. Compilando i dati su un tale gruppo di composti, chiamato libreria combinatoria, un chimico può quindi utilizzare questi dati per selezionare composti specifici per ulteriori ricerche. Gran parte di questo tipo di lavoro viene eseguito virtualmente, utilizzando software sofisticati, che consentono ai chimici di accumulare rapidamente informazioni su ogni possibile composto che può essere creato con una base desiderata o un insieme di componenti o molecole. I composti promettenti possono quindi essere selezionati e sintetizzati per i test in laboratorio.
I progressi nella tecnologia informatica hanno notevolmente avanzato le tecniche di sintesi combinatoria e hanno permesso ai chimici di creare rapidamente librerie combinatorie con un numero molto elevato di composti simili ma distinti. Alcuni database di questo tipo possono contenere milioni di composti diversi. L’idea della sintesi combinatoria è stata sviluppata per la prima volta nella seconda metà del XX secolo, ma è diventata uno strumento ampiamente utilizzato negli anni ’20 con il rapido avanzamento della potenza di calcolo a disposizione dei ricercatori.
Le aziende farmaceutiche sono uno dei principali utilizzatori di questa tecnica, che consente di scoprire e selezionare farmaci potenzialmente utili per le prime fasi di test a un ritmo molto più rapido di quanto fosse possibile in precedenza. Utilizzando un software sofisticato, i ricercatori sono in grado di sintetizzare virtualmente intere famiglie di composti in pochi secondi che altrimenti richiederebbero anni se eseguiti in laboratorio. Questo software può anche aiutarli a selezionare determinati composti per ulteriori test e per la sintesi in condizioni di vita reale. In questo modo, molti nuovi farmaci possono essere sviluppati e introdotti per l’uso molto più velocemente di quanto sarebbe altrimenti possibile.
Anche altri campi della chimica possono utilizzare i principi della sintesi combinatoria. I ricercatori in molti campi accademici e industriali utilizzano questa tecnica. Il processo può essere utilizzato per lo sviluppo di nuovi polimeri, prodotti petroliferi e insetticidi. I ricercatori dell’Università di Berkeley in California hanno utilizzato la sintesi combinatoria per sviluppare un’intera famiglia di composti metallici chiamati composti magnetoreattivi. Questi composti hanno la proprietà di variare la conduttività se sottoposti a determinati campi magnetici.
Questa tecnica è ancora relativamente nuova e, senza dubbio, darà un grande impulso alla ricerca in una serie di aree nel 21° secolo. Quasi tutti i campi che si affidano in qualche modo alla chimica per lo sviluppo di nuovi composti possono trarre vantaggio dalla sintesi combinatoria. Un chimico o un ricercatore può utilizzare un software per aiutare a trovare composti con le caratteristiche o le proprietà desiderate in una frazione del tempo necessario per eseguire la stessa ricerca con altri metodi.