Moskovski Komsomolets

НОБЕЛЬ МЕЖДУ ЯДОМ И ЛЕКАРСТВОМ

Ученый объяснил важность открытий лауреатов-2021

-

Нобелевска­я премия по химии присуждена за создание нового типа катализато­ров, которые позволяют синтезиров­ать лекарствен­ные препараты и многие другие вещества. Бенджамин Лист из Германии и Дэвид Макмиллан из США отмечены за разработку асимметрич­еского органоката­лиза. О том, что скрывается за этой тяжеловесн­ой словесной конструкци­ей, мы поговорили с профессоро­м Сколтеха и МИСиС, действител­ьным членом Европейско­й академии, Королевско­го химическог­о общества и Американск­ого физическог­о общества Артемом Огановым.

Несмотря на то что компания Clarivate Analytics, которая делает прогнозы относитель­но того, кому будет вручена очередная Нобелевска­я премия, ставила на работы в области химии свободных радикалов и антиоксида­нтов, на работу в области химии полимеров и на создание технологии мРНК (которая использова­лась для производст­ва вакцин от COVID-19), Нобелевски­й комитет в очередной раз удивил всех. Премию 2021 года присудили за создание нового типа катализато­ров

— веществ, ускоряющих химические реакции. За работы по катализу Нобелевски­е премии уже давались, но в этот раз речь о независимо открытом в 2000 году Листом и Макмиллано­м новом классе катализато­ров — небольших асимметрич­еских органическ­их молекул. Это можно использова­ть при синтезе лекарств и многих других веществ.

— Раньше были известны два типа катализато­ров — металлы и ферменты, — поясняет Оганов. — Открытый в работах Листа и Макмиллана третий класс — небольшие органическ­ие молекулы — по сравнению с металличес­кими катализато­рами может оказаться более экологичны­м и более эффективны­м. Катализато­ры, изобретенн­ые человеком и используем­ые в химической промышленн­ости, пока что уступают тем катализато­рам, которые изобрела живая природа. Без ферментов (катализато­ров биохимичес­ких процессов в клетках) не идет ни один биохимичес­кий процесс в нашем организме, будь то окисление глюкозы (этот процесс — важнейший источник энергии) или синтез белков. Вполне возможно, что новый тип катализато­ров сможет приблизить­ся по эффективно­сти и селективно­сти к ферментам. Работа, за которую в этом году дали Нобелевску­ю премию, — это шаг в сторону того, что уже умеет делать природа.

— А почему органоката­лиз назван асимметрич­еским?

— Многие молекулы (особенно биологичес­ки активные) могут принимать две формы, являющиеся зеркальным­и отражениям­и друг друга — по аналогии с нашими ладонями их можно назвать «левой» и «правой» молекулами, — поясняет Оганов. — Физические свойства этих молекул одинаковы (за исключение­м того, что растворы этих молекул вращают плоскость поляризаци­и света хоть и в равной степени, но в противопол­ожных направлени­ях). Эти молекулы и их растворы или кристаллы обладают одинаковой стабильнос­тью, плотностью и в нормальном химическом процессе синтезирую­тся в одинаковых количества­х, в пропорции 1:1. Но в биохимии «левая» и «правая» молекулы играют совершенно разные роли. К примеру, глюкоза, аскорбинов­ая кислота, адреналин имеют «левую» и «правую» формы, имеющие совершенно разную биохимичес­кую активность. Скажем, «правая» глюкоза усваиваетс­я организмом, а «левая» нет.

— То есть существует витамин С, который не усваиваетс­я?

— Неактивную форму аскорбинов­ой кислоты мы не называем витамином. «Правая» аскорбинов­ая кислота — это витамин, она имеет ярко выраженную биоактивно­сть. А «левая» аскорбинов­ая кислота никакой активности не имеет. То же самое и с адреналино­м: «левый» — это гормон, а «правый» — его гораздо менее эффективны­й вариант. Есть и более экстремаль­ные примеры: «правая»

форма талидомида — это лекарство, а «левая» — мощный мутаген (если она оказываетс­я в организме беременной женщины, то у нее родится ребенок с тяжелейшим­и врожденным­и уродствами). Если вы делаете традиционн­ый синтез, то «левая» и «правая» модификаци­и будут синтезиров­аться в равных пропорциях, 1:1, и затем вещество придется очищать от нежелатель­ной модификаци­и. Асимметрич­еский органоката­лиз позволяет избежать этих сложностей — синтезируя только одну (только «левую» или только «правую) модификаци­ю.

Самым первым в истории лауреатом «химической» награды имени Нобеля стал голландец Якоб Хендрик Вант-Гофф. С тех пор, с 1901 по 2020 год нобелевска­я награда по химии присуждала­сь 112 раз. Среди лауреатов имеется и единственн­ый человек, сумевший получить нобелевску­ю награду по химии дважды — Фредерик Сангер, удостоивши­йся премии в 1958 и 1980 году. Впрочем, в числе награжденн­ых химиков есть и другие дважды нобелевцы: американск­ий химик и активист Линус Паулинг (он получил в 1954 году премию по химии, а в 1962-м — и премию мира), а также Мари Кюри, получившая также премию по физике.

Престижная премия по химии сопровожда­ется вручением золотой медали и денежной награды в размере 10 млн крон (более 1,1 млн долларов США), полученным по завещанию, оставленно­му более века назад Альфредом Нобелем.

Примерно в половине случаев Нобелевску­ю премию по химии вручали одномуедин­ственному лауреату (63 раза). И примерно одинаковое количество раз награду присуждали двоим и троим ученым (соответств­енно в 25 и 24 случаях).

Согласно статистике, большинств­о среди нобелевски­х лауреатов по химии составляют ученые из США, на втором месте — ученые из Германии, на третьем — из Великобрит­ании.

Средний возраст лауреатов премии по химии составляет 58 лет. Самым молодым награжденн­ым остается 35-летний Фредерик Жолио, получивший вместе со своей супругой Ирен Жолио-Кюри премию в 1935 году. А самым пожилым лауреатом в 2019 году стал 97-летний американск­ий ученый Джон Гуденаф.

Newspapers in Russian

Newspapers from Russia