La synthèse combinatoire est une technique utilisée par les chimistes pour créer un grand nombre de composés chimiques apparentés ou similaires dans le but de les comparer. En compilant des données sur un tel groupe de composés, appelé bibliothèque combinatoire, un chimiste peut ensuite utiliser ces données pour sélectionner des composés spécifiques pour des recherches ultérieures. Une grande partie de ce type de travail est effectuée virtuellement, à l’aide de logiciels sophistiqués, permettant aux chimistes d’amasser rapidement des informations sur tous les composés possibles pouvant être créés avec une base souhaitée ou un ensemble de composants ou de molécules. Des composés prometteurs peuvent ensuite être sélectionnés et synthétisés pour être testés en laboratoire.
Les progrès de la technologie informatique ont grandement amélioré les techniques de synthèse combinatoire et ont permis aux chimistes de créer rapidement des bibliothèques combinatoires avec un très grand nombre de composés similaires mais distincts. Certaines bases de données de ce type peuvent contenir des millions de composés différents. L’idée de synthèse combinatoire a été développée pour la première fois dans la seconde moitié du 20e siècle, mais est devenue un outil largement utilisé dans les années 1990 avec l’avancement rapide de la puissance de calcul à la disposition des chercheurs.
Les sociétés pharmaceutiques sont l’un des principaux utilisateurs de cette technique, qui permet de découvrir et de sélectionner des médicaments potentiellement utiles pour les premières phases de test à un rythme beaucoup plus rapide qu’auparavant. En utilisant un logiciel sophistiqué, les chercheurs sont capables de synthétiser virtuellement des familles entières de composés en quelques secondes, ce qui prendrait autrement des années s’il était effectué en laboratoire. Ce logiciel peut également les aider à sélectionner certains composés pour des tests supplémentaires et pour la synthèse dans des conditions réelles. De cette façon, de nombreux nouveaux médicaments peuvent être développés et introduits pour une utilisation beaucoup plus rapide que cela ne serait possible autrement.
D’autres domaines de la chimie peuvent également utiliser les principes de la synthèse combinatoire. Des chercheurs de nombreux domaines académiques et industriels utilisent cette technique. Le processus peut être utilisé pour développer de nouveaux polymères, produits pétroliers et insecticides. Des chercheurs de l’Université de Berkeley en Californie ont utilisé la synthèse combinatoire pour développer toute une famille de composés métalliques appelés composés magnétoréactifs. Ces composés ont la propriété de varier la conductivité lorsqu’ils sont soumis à certains champs magnétiques.
Cette technique est encore relativement nouvelle et donnera sans aucun doute un formidable élan à la recherche dans de nombreux domaines au XXIe siècle. Presque tous les domaines qui dépendent de la chimie de quelque manière que ce soit pour développer de nouveaux composés peuvent bénéficier de la synthèse combinatoire. Un chimiste ou un chercheur peut utiliser un logiciel pour aider à trouver des composés présentant les caractéristiques ou les propriétés souhaitées en une fraction du temps nécessaire pour effectuer la même recherche par d’autres méthodes.