文库合成的历史及发展

96个聚乙烯针排列于标准96孔圆片上, 每个针的末端赋以反应用的官能团. 每个孔包含活化的氨基酸溶液, 针被浸于溶液中以进行肽偶联反应; 每个反应孔将产生不同的肽产物. 这种方法大约能产生0.05-2 mmol的肽.

带有小孔的聚乙烯袋, 与实际的茶袋 非常相似, 里面填充树脂珠且每个袋子置于不同的反应器皿中以完成氨基酸偶联反应. 反应后, 收集所有的袋子一齐做去保护基反应并洗去树脂珠以节省时间. 在本方法中, 袋子起到了滤纸的作用并防止了不同反应间树脂珠的混和, 而且通过标记袋子, 合成的肽结构可被识别. 大约有500mmol的100种不同的肽可用此法合成, 这是平行合成的实际方法证明, 尽管合成的肽种类不是很多.

有几种不同的方法可被用于重叠合法 , 一个例子如下. 如果用20种氨基酸制得5-mer的肽文库(全部可能组合数为20⁵ = 3,200,000), 第一个氨基酸以及其余4个都将会从20种氨基酸中随机抽取. 在这些20套肽混合物(每个包含20⁴ = 160,000 种肽)中, 最具活性的混合物将通过筛选而得到. 在第二轮中, 肽的1位将赋为第一轮筛选出的最具活性的, 2位将从20种氨基酸中选择, 其余3个位置随机选择. 这些20肽混合物将包含20³ = 8,000 种肽, 第二轮筛选将决定2位最具活性的氨基酸. 按照类似的过程, 重复3遍后找到最有活性的分子. 这种方法将使筛选100个反应(20 每轮 x 5 轮)制得的300万余种化合物成为可能. 尽管这种方法对于液相及固相化学都可行, 因为自动化所带来的易处使得固相肽合成及从载体上切割下来然后筛选的技术更为广泛应用. 由于溶液中的分子是自由的, 可供选择的筛选方式较固相载体束缚的肽更为宽泛. 虽然如此, 筛选的最初阶段所给出的混合物(例如160,000)中含有太多种分子, 因而活性组分的浓度太低而不易与噪声相区别. 一个改进的方法是固定以20种氨基酸固定一个位置并令其他4个位置随机然后筛选; 所有的子文库将包含160,000种肽混合物. 经过5轮筛选, 给出最优的选择.

随机合成肽混合物的一个重要方面是在一个位置上引入相同量的20种氨基酸. 如果不是这样, 产生的文库的相对量将会随不同氨基酸的反应活性而改变, 最后干扰正常的筛选. 依靠侧链的性质, 氨基酸的反应活性可被单独测量, 而且一个互惠(对反应活性而言)量的氨基酸应该被混合以产生等量的混合物.