パラレル合成は、複数の実験を同時に実行することにより、時間の大幅な節約と化合物の分化ができる技術です。
パラレル合成は、新しい化合物をすばやく発見し、最適なプロセス条件を検討するために使われています。製薬業界では、パラレル合成を使用して医薬品候補の発見と開発が行われています。たとえば、多様な化学構造を持つライブラリを合成することが可能になり、潜在的な生物活性をスクリーニングすることができます。
パラレル合成のアプリケーションは、リード化合物の生成、最適化、最適な反応条件の検討など、さまざまな規模で実行されます。したがって、プロセスのスケールアップと開発では、溶媒系、最適な温度と濃度、正しい試薬、反応時間、触媒の選択など、反応変数の影響を深く理解することで、パラレル合成メソッドでプロセスの最適化を早めることができます。
創薬の場面では、疾患プロセスに関連するタンパク質などの標的分子を同定します。標的分子の妥当性を確認したら、標的分子に作用する他の分子や物質を見つけるため、創薬プロセスを開始します。標的分子に作用するリード分子（リード化合物）を発見するプロセスは非常に困難で、1つ以上の有力なリード分子を見つけるのに、何千もの化合物のスクリーニングが必要になる場合もあります。いったん、リード分子が同定されれば、それを化学的に修飾し、標的分子に対する有効性を向上させることができます。
パラレル合成は、リード化合物をスクリーニングする段階で非常に重要な役割を果たします。パラレル合成によって何千もの分子を迅速かつ論理的に合成することができ、そのうちのどれか1つが標的物にヒットする可能性があるからです。コンビナトリアル化学でパラレル合成を使用する以前は、リード分子の発見は、偶然にまかせた時間のかかる連続的なプロセスでした。
コンビナトリアル化学は、少しの種類の分子を同様の反応条件下で1つずつ可能な限りすべて組み合わせ、それによって新しい可能性がある化合物や生物活性のある化合物を多く作り出すことができます。この結果得られる化合物（化合物ライブラリ）の数は非常に多く、新しい化合物群はすべてリード化合物を特定する試験にふさわしい方法で調製することができます。
コンビナトリアル化学は数年前から広く受け入れられていましたが、実際には、そのような膨大なサンプル群から生物活性のある化合物を特定するのは大変な作業でした。有機合成装置を使用したパラレル合成は、コンビナトリアル化学の利点を生かし、標的分子に集中的にアプローチする方法です。この結果、少数の濃縮された化合物群を作り出し、リード化合物を選択するプロセスを簡略化することができます。
複数の実験を同時に実行することにより、時間の大幅な節約と化合物の分化が可能なパラレル合成は、溶液中または固相中で実行することができます。パラレル固相合成では、分子を不溶性の支持体に一時的に結合させ、重要な官能基を保護・脱保護する戦略により、生成分子の漸進的な合成を行います。
パラレル固相合成には数多くの利点があります。試薬を過度に使用したり、マイクロ波照射のような反応を促進する技術を使用することで、反応を簡単に終了させることができます。また、最終生成物が固相基質から切断されるため、精製が簡略化されます。溶液相パラレル合成と同様に、固相パラレル合成も自動化に非常に適しているため、効率、速度、最終生成物全体のスループットを向上させることができます。
パーソナル有機合成装置 EasyMaxは、反応プロセスを最適化し実験をサポートするパラレル合成のための優秀なプラットフォームです。EasyMaxの2つのリアクターは正確かつ高精度に制御されているため、結果の品質に自信を持ってパラレル実験を実行できます。実験計画法（DoE）研究は、定義済みの反応変数を使用し、反応を同時に実行することで加速されます。
EasyMaxは、完全に独立した大きさの違う2つのリアクターを備えています。添加ユニット、pH制御、各種の攪拌モーター、0.1℃までの温度制御に加え、EasyMaxにはフーリエ変換赤外分光分析計、ラマン分光光度計、粒度分析装置の搭載も可能です。
Urs Groth, Fabio Visentin, “Fast and Effective Synthesis of Peptides: A Statistical Approach Using EasyMax”, METTLER TOLEDO Application Note 2010-002.
LONZAからのペプチド合成を使用したこの研究の目的は次の通りでした。。
試薬の濃度と温度に関連した4つのパラメータを選び、11種類の実験で構成された実験計画法（DoE）をパーソナル有機合成装置 EasyMax で同時（パラレル）に実行しました。
HPLC分析の結果、10.0℃の温度では、90分後の変換率と収率は予想通り最低のレベルでした。ただし、不純物のレベルも最小限に抑えられていました。温度上昇によって変換率と収率は向上しましたが、選択性が失われ、不純物が多くなりました。低い温度と少ない量の1つの試薬（EDC）を使用することで、不純物が低下しました。一方、低い濃度のトリエチルアミンでは不純物が増加しました。
温度上昇によって変換率と収率は向上しましたが、選択性が失われ、不純物が多くなりました。低い温度と少ない量の1つの試薬（EDC）を使用することで、不純物が低下しました。一方、低い濃度のトリエチルアミンでは不純物が増加しました。
パラレル合成装置を使用した統計的実験を組み合わせることで、このペプチド合成の最適化が加速されました。
