Clickchemie-combinaties nu razendsnel uit te proberen

Amerikaanse onderzoekers hebben een ‘microfluidic device’ bedacht waarmee je 1.024 verschillende combinaties van reagentia en reactie-omstandigheden in één keer kunt uitproberen. Dat is vooral handig bij het screenen van mogelijkheden voor ‘in situ click chemistry’-reacties, zo schrijven ze in het tijdschrift Lab on a Chip.

Naast tijdsbesparing biedt de chip het voordeel dat de reactievolumes zó klein zijn, dat je een factor 50 minder reagentia nodig hebt.

De chip bevat twee ‘stoffenbibliotheken’, elk met ruimte voor 16 reagentia die naar keuze kunnen worden gedoseerd. Via twee extra inlaatkanalen kun je extra oplosmiddel doseren, en de stof waarop je je stoffenbibliotheken wilt uitproberen. In een cirkelvormig kanaal worden de componenten gemengd, waarna ze nog een tijdje door een zigzagkanaal stromen.

In dat kanaal kunnen verschillende combinaties tegelijk onderweg zijn, gescheiden door ‘propjes’ oplosmiddelen. Door kleurstoffen bij de reagentia te doen, kun je zien waar wat zit.

Uiteindelijk worden de resultaten opgevangen in een afneembaar stukje teflonslang. Daana moeten de verschillende mengsels er met de hand worden uitgezogen voor verdere analyse in een massaspectrometer, maar die laatste stap moet in principe ook goed te automatiseren zijn.

Om te kijken of het werkte hebben de onderzoekers de inhibitie van het enzym ‘bovine carbonic anhydrase II’ (bCAII) onderzocht. Als inhibitor dient hierbij een combinatie van een azide en een acetyleenverbinding. De stoffenbibliotheken werden dus gevuld met 16 verschillende azides en 8 acetylenen, die laatste in duplo. Vervolgens werden alle mogelijke combinaties uitgeprobeerd met en zonder een extra inhibitor er bij, plus nog een serie blanco’s en referenties zonder enzym. Alles bij elkaar, inclusief de duplo’s, kwamen ze zo op 1024 reacties.

bron: UCLA