병렬 합성은 복수의 실험을 동시에 실행하여 시간을 크게 절약하고 화합물을 분화시킬 수 있습니다.
병렬 합성은 새로운 화합물을 신속하게 찾아내고 최적의 공정 조건을 선별하는 데 사용합니다. 제약 산업에서, 병렬 합성은 잠재적 신약 후보군을 찾아내고 개발하는 데 사용합니다. 예를 들면, 잠재적인 생물 활동을 위해 선별 가능한 다양한 화학적 구조가 있는 라이브러리의 합성을 가능하게 해줍니다.
병렬 합성 어플리케이션은 리드 생성, 리드 최적화 및 최적의 반응 조건을 선별하기 위해 다양한 스케일로 진행됩니다.따라서, 공정 스케일업 및 개발에서 병렬합성 방법은 용제 시스템, 최적의 온도 및 농도, 올바른 시약, 반응 시간 및 촉매 선택 등 반응 변수들을 효과적으로 이해하여 공정 최적화를 가속화시킵니다.
신약 개발에서, 단백질과 같은 표적 분자는 질병 과정과 관련이 있는 것으로 확인된다.표적 분자가 검증되면, 연구원들은 다른 분자 또는 해당 분자에 작용하는 물질을 찾기 위한 개발 공정을 시작합니다.표적 분자에서 작용하는 분자(즉 선도 분자)를 찾아내는 공정은 쉽지 않을 수 있습니다. 수천개의 화합물을 선별해야만 하나 이상의 유망한 선도 분자를 찾아낼 수 있기 때문입니다.선도 분자가 식별되면, 표적 분자에 비해 효능을 향상시키도록 화학적으로 변경할 수 있습니다.
병렬 합성은 선도 화합물의 선별 단계에 꼭 필요합니다. 병렬 합성은 수천 개의 분자를 빠르고 논리적으로 합성할 수 있게 하는데, 그 중 하나는 대상 실체에 대한 타격을 제공할 수 있다.조합 화학에서 병렬 합성을 사용하기 전에, 선도 분자의 발견은 시간이 많이 걸리고 우연적인 순차적 과정이었습니다.
조합 화학은 유사 반응 조건에서 소량의 개별 분자를 다양하게 결합하여 잠재적으로 새롭거나 생물학적으로 활성인 화합물을 다량으로 생성할 수 있습니다. 그 결과로 인한 일련의 화합물의 크기(즉, 라이브러리)는 매우 크고, 새로운 화합물의 전체 패밀리는 선도 화합물을 식별하도록 추가 시험에 필요한 방식으로 준비할 수 있습니다.
조합 화학은 몇 년 전만 해도 광범위하게 수용되었지만, 대단위 샘플에서 생물 활동이 있는 화합물을 실제로 식별하는 일은 현실적으로 간단치 않다고 판정되었습니다. 화학 반응기를 이용한 병렬 합성은 표적 분자에 대한 보다 집중화된 접근방식을 제공하는 방식으로 조합 화학의 이점을 활용하는 방법입니다. 이는 더 작고 더 축소된 화합물 세트를 만들어 선도 분자 선택 과정을 더 쉽게 만듭니다.
병렬 합성은 복수의 실험을 동시에 실행하여 실질적으로 시간을 단축시키고 화합물을 분화시킬 수 있으므로, 액체 또는 고체상에서 수행할 수 있습니다. 병렬 고체상 합성에서는 분자가 불용성 지지체와 일시적으로 결합되고 핵심 작용기을 보호하고 보호를 해제하는 방법을 통해 제품 분자의 점진적인 합성이 수행됩니다.
병렬 고체상 합성의 이점은 여러 가지입니다. 화학반응은 시약을 과도하게 사용하거나 마이크로파 조사 등 반응 증강 기법을 사용하여 간편하게 진행됩니다. 최종 산물은 고체상 기질로부터 쪼개지기 때문에 정제가 단순합니다. 액체상 병렬 합성에서와 같이, 고체상 합성은 자동화에 맞게 수정이 가능하므로 높은 효율성, 속도 그리고 전반적으로 높은 최종 산물 처리량을 제공합니다.
EasyMax 병렬 합성 반응기 는 반응 최적화 실험을 지원하는 병렬 합성을 위해 최적의 플랫폼을 제공합니다. EasyMax의 2개의 반응기는 정밀하고 정확하게 제어되기 때문에, 고품질의 결과를 보장하면서 병렬 실험을 실행할 수 있습니다. 시험 설계(DoE) 연구는 정의된 반응 변수를 사용하여 반응을 동시에 수행하여 가속화됩니다.
EasyMax 반응기 스템에는 2개의 완전 독립형인 가변형 반응기가 있습니다.분주 장치, pH 컨트롤, 다양한 교반기 타입 및 0.1°C 까지의 온도 제어 외에도 EasyMax 반응기에 FTIR 분광기, 라만 분광기 그리고 입도 분석기를 같이 사용할 수 있습니다.
Urs Groth, Fabio Visentin, “신속하고 효과적인 펩타이드 합성: EasyMax를 사용한 통계적 접근방식”, 메틀러 토레도 application 노트 2010-002.
LONZA의 펩타이드 합성을 사용하는, 이 작업의 목적은 다음과 같습니다.
시약의 농도 및 온도와 관련하여 4개의 파라미터가 선정되었고, 11개의 실험을 구성하는 시험 계획(DoE)은 EasyMax 반응기에서 병렬로 실행하였습니다.
HPLC 분석에 따르면, 10.0 °C에서 90분 이후의 전환 및 수율은 예상했던 바와 같이 최소 수준이었습니다. 하지만, 불순물의 수준도 최소화되었습니다. 온도를 높이면 전환 및 수율이 개선되지만, 선택도가 손실되고 불순물이 더 많아집니다. 온도를 더 낮추고 시약 중 하나의 양을 더 적게 낮추면(EDC), 불순물이 줄어듭니다. 이와 대조적으로, 트리에틸아민 농도가 낮으면 불순물이 많아집니다.
병렬 합성 반응기를 사용하여 통계적 실험을 결합하면, 이 펩타이드 합성이 더욱 빠르게 최적화됩니다.
온도를 높이면 전환 및 수율이 개선되지만, 선택도가 손실되고 불순물이 더 많아집니다. 온도를 더 낮추고 시약 중 하나의 양을 더 적게 낮추면(EDC), 불순물이 줄어듭니다. 이와 대조적으로, 트리에틸아민 농도가 낮으면 불순물이 많아집니다.
병렬 합성 반응기를 사용하여 통계적 실험을 결합하면, 이 펩타이드 합성이 더욱 빠르게 최적화됩니다.
