Завод у постели: как "зеленая" химия ТПУ изменит фармпромышленность

ТОМСК, 15 окт – РИА Томск, Елена Тайлашева. "Звезда" японской органической химии профессор Акира Йошимура подписал контракт с Томским политехническим университетом (ТПУ) и следующие пять лет будет работать в статусе полного профессора Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий. Как межкультурный обмен приведет к реактору для изготовления лекарств у постели больного – в материале РИА Томск.

Знакомство с миром

Восемь лет назад Акира Йошимура впервые услышал слово Tomsk. Это случилось, когда он проходил стажировку в университете Миннесоты (США, Дулут), где в это же время в качестве приглашенного профессора работал томский химик Мехман Юсубов. Оба занимались одной темой – получением реагентов для окисления органических веществ.

Тут надо понимать, что Япония – достаточно закрытая страна в плане науки, там мало знают о зарубежных ученых, только если они не относятся к самым цитируемым в мире. Так что работа в Америке в каком-то смысле открыла иной научный мир, показав японскому профессору (на тот момент уже известному в Японии химику-органику), что в Сибири тоже есть исследователи экстра-класса.

Например, Юсубов показал Йошимуре очень ценный метод получения перспективного реагента – пятивалентного йода.

В обычном состоянии йод в органическом синтезе может образовывать связь лишь с одним атомом углерода, а в поливалентном состоянии – с несколькими, то есть он становится гораздо более активным.

С 2010 года Акира Йошимура начал работать с ТПУ в коллаборации, а в начале этого учебного года заключил пятилетний контракт и стал полным профессором Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, которую возглавляет профессор Юсубов. Их совместные исследования могут стать важнейшим фундаментальным "кирпичиком" для кардинального изменения фармацевтической промышленности.

Первое впечатление

"Выйдя с аэроэкспресса на (Белорусском) вокзале, я увидел массовую драку таксистов. Испугался, что все русские такие", – с улыбкой вспоминает Йошимура свой первый приезд в Россию.

Словом drunk он определяет основные стереотипы, связанные с нашей страной, но они, как он признает, в итоге оказались ложными:

"Русские люди очень дружелюбны и гостеприимны, всегда стараются помочь, даже если не знают английского. Студенты (японский профессор читает лекции по "продвинутой" органической химии и методам исследований магистрантам и аспирантам. – Ред.) очень трудолюбивые, трудоспособные, горят своим делом и практически живут в лаборатории".

Неприятным сюрпризом стала лишь бюрократия. Йошимура удивляется: если нужно купить какой-либо реагент, на согласование госзакупки уходит как минимум месяц, и в итоге он должен три месяца ждать, чтобы реализовать свою идею. Уровень оснащения "тяжелым" химическим оборудованием тоже оставляет желать лучшего. С чем никогда нет проблем, так это с идеями. И с талантливыми их исполнителями.

"Зеленая" химия

"Мы работаем над получением новых окислительных реагентов на основе поливалентного йода", – рассказывает Йошимура.

Его коллега доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Постников поясняет: "Окисление органических веществ является одной из ключевых реакций в органической химии – оно позволяет превратить некие полуинертные вещества в полезные полупродукты органического синтеза, которые мы можем дальше трансформировать".

Проблема в том, что сейчас в химической технологии окисление проводится, во-первых, при высоких температурах, во-вторых, при участии тяжелых металлов типа золота или палладия. Томские химики совместно с зарубежными коллегами работают как раз над методом окисления, который может использоваться при комнатной температуре с использованием безопасного и доступного поливалентного йода.

"Химия поливалентного йода еще лет 10 будет в тренде. Это то, что называется "зеленой" химией – когда в органическом синтезе дорогие или токсичные металлы при создании новых соединений заменяются на "зеленые" катализаторы на основе йода", – говорит Постников. По его словам, за восемь лет сотрудничества с Йошимурой опубликовано более 20 совместных статей о новых реагентах.

Прикладная наука

Нужны ли кому-то эти 20 новых реагентов? Как теоретическая основа – да: "Наши работы широко используются для создания новых методов синтеза полезных веществ", – говорит Постников. Фундаментальная наука, подчеркивает он, существует, чтобы обогатить научное знание, дать новый результат:

"Каждая статья – это кирпичик, фундамент химического знания. Точно так же, как физики, открывающие вроде бы никому ненужную новую частицу, вносят вклад в фундаментальные представления о мире. Возможно, наши реагенты никогда и никем не будут использоваться в промышленности. А возможно через 10 лет найдется химик-инженер, который увидит нашу статью и скажет – мы столько лет этого ждали! И сделает процесс на нашей основе".

Фармацевтической промышленности это может быть интересно как минимум из-за экономического эффекта. Постников поясняет: лекарства, появляющиеся в результате органического синтеза, должны проходить много степеней очистки, чтобы в них не оставалось тяжелых металлов. Очистка стоит просто огромных денег.

"А мы предлагаем принципиально другой подход – уже на первом этапе избегать применения тяжелых металлов. И коллектив нашей школы в этой теме – признанный мировой лидер. В Томске формируется интернациональная научная группа, английская речь звучит у нас чаще, чем русская. А на стыке культурного кода всегда рождаются лучшие идеи и лучшие тандемы", – говорит он.

Сейчас, например, в лаборатории Постникова идут очень интересные исследования в области проточных реакторов в органическом синтезе. Ученый рассказывает:

"Промышленная химия сейчас – это, по сути, большой "горшок". Но в будущем ничего подобного не будет, а будет компактный блок с узкими каналами внутри, где будет проходить химическая реакция. И на входе из этого блока будет капать раствор чистого готового вещества. Меняя местами эти блоки, мы сможем делать препарат под конкретного больного прямо у его постели. А это – медицина совсем другого уровня…".