最近几年, 组合化学的长足发展使得短时间合成大量化合物成为可能, 而且新的遗传学研究如人类基因组计划等以几何级数增加了新的靶蛋白的数量. 我们现有的筛选方法处理不了如此多的分子, 因而迫切需要 高通量筛选技术(HTS, High Throughput Screening)的发展. 当前HTS技术的发展尝试减少筛选单位的数量并且自动化重复工作. 同时, 他们也注意简化筛选过程和降低筛选成本. HTS可以根据待测样品的合成路线分为液相和固相筛选, 也可以根据筛选目标物分为纯蛋白受体亲合性筛选, 酶活性筛选, 细胞活性筛选等. 本章将讨论现有的合成方法.
如果我们使用混合-分解方法在每个固体支体上合成一个分子, 将可以很容易的合成几百万种化合物. 如果我们可以在这些化合物在固体支体上时就筛选, 选出活性支体, 然后分析活性分子的结构, 这将是一种非常有吸引力的方法. 唯一的困难是几百万个固体支体混在一起而且要高效筛选的是其上的仅有50~200 pmol的小分子. 过去人们在固相载体上合成肽文库而且使用彩色受体, 然后逐个选出染色了的固相载体. 如果受体不能够指示颜色, 也可以染色与它们连接的抗体. 因为可以在显微镜甚至放大镜下用镊子分离固相载体, 这种方法不仅用于蛋白质受体, 还有筛选成键的配体和新的金属配体也可以. 这种方法在其本身没有线索条件下搜寻新的前导化合物是有用的, 因为这使得筛选大量化合物成为可能.
然而, 依据染料强度来决定活性程度的方法是不准确的, 而且大量的固相载体不能逐个处理. 因此, 必须有自动化的HTS方法, 因而提出了FACS( 萤光活化细胞分类仪)法. 这种机器本来使细胞穿过毛细管然后据其荧光强度分离细胞. 相同的方法以固相载体取代了细胞. 因为它是为细胞设计的, 细胞大小的小树脂珠都可以通过, 但是通常大小的固相载体(50~200 pmol)需要特殊仪器. 而且, 小的细胞大小的树脂珠不能够处理足量的化合物.
另外, 因为整个筛选过程都是在树脂上进行, 如果受体不能接近固相载体上的配体或载体与连接分子干扰正常的筛选, 那就可能错过活性化合物或者错选了化合物. 而且, 因为固相载体比细胞大, 这个方法不能用于细胞内的反应. 为了解决这个问题, 提出了部分或整体隔离化合物的方法. 为了要部份隔离, 使用了控制时间的光解或在不同条件下切割不同的官能团的方法. 同时, 也可以在软的琼脂上散布固相载体, 然后以光解法隔离部分化合物. 然后将隔离的化合物在固相载体周围展开, 于是可同时筛选并分离固相载体.
