ПРИТЯЖЕНИЕ ШКОЛЫ

Форум, организованный Институтом органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН и Уральским федеральным университетом им. первого президента России Б.Н. Ельцина при поддержке Министерства образования и науки РФ, Федерального агентства научных организаций,  правительства Свердловской области и администрации Екатеринбурга, Уральского отделения РАН, РФФИ, Российского химического общества им. Д.И.  Менделеева, открылся 9 июня в УрФУ. В силу его международного статуса многие выступления и доклады звучали на универсальном языке научного общения; впрочем, некоторые иностранные гости, давно сотрудничающие с российскими учеными, общались и по-русски. На хорошем английском приветствовали участников ректор УрФУ Виктор Кокшаров, подчеркнувший, что приездом ведущих зарубежных ученых мы обязаны мировой известности научной школы академика Чупахина, председатель УрО РАН, директор ИОС академик Валерий Чарушин и сам «виновник» научного торжества. Конечно, на церемонии открытия в адрес Олега Николаевича звучали поздравления — как образно выразился председатель Комитета по науке и наукоемким технологиям Госдумы РФ академик Валерий Черешнев, золото юбилеев тончайшим слоем наносится на черновую трудовую жизнь. Юбиляра поздравили вице-президент РАН академик С.М. Алдошин и академик-секретарь отделения химии и наук о материалах, президент Российского химического общества им. Д.И. Менделеева академик А.Ю. Цивадзе.

Профессор Дэвид Льюис из университета Висконсин О-Клер (США) сделал подробнейший обзор тех направлений органической химии, в которые внесли весомый вклад российские  ученые, — от структурной теории до химии гетероциклов, а также персоналий, включая не только таких признанных корифеев, как  А.М. Бутлеров, Н.Н. Зинин, А.П. Бородин, В.В. Марковников, Н.Д. Зелинский, но и менее заметные имена, в том числе московского профессора Алексея Чичибабина, который в 1914 году, ровно 100 лет назад, открыл реакцию аминирования пиридина амидом натрия — один из первых примеров нуклеофильного замещения водорода. 

Академик Валерий Чарушин, принявший «историческую эстафету» у американского коллеги, представил достижения уральской школы химиков-органиков, у истоков которой стоял ученик Н.Д. Зелинского профессор  Сергей Карманов, первый зав. лабораторией органической химии Уральского университета. Основоположником школы органической химии на Урале стал профессор Исаак Постовский, который с 1926 по 1976 год возглавлял одноименную кафедру Уральского политехнического института, ныне УрФУ, и во время войны создал вместе с профессором З.В. Пушкаревой знаменитый антибактериальный препарат «сульфидин», спасший жизни сотням тысяч раненых. А в Институте химии Уральского филиала АН СССР в советские годы шли исследования фторорганических соединений и поиск биологически активных веществ, в частности, был создан противотуберкулезный препарат «ларусан». Одним из главных достижений уральской школы химиков-органиков стало открытие реакции нуклеофильного ароматического замещения водорода, которая сегодня вошла во все учебники. SHN реакции — символ нынешнего форума, а ведь когда-то многие химики-органики считали их невозможными. Первая обзорная статья И.Я. Постовского и О.Н. Чупахина по этой тематике была опубликована в 1976 году, в 1994 в издательстве «Академик пресс» вышла монография «Nucleophilic Aromatic Sunstitution of Hydrogen» (авторы О.Н. Чупахин, В.Н. Чарушин и их голландский коллега Хенк ван дер Плас), а в нынешнем году издательство «Шпрингер» готовит к выпуску под редакцией академиков Чупахина и Чарушина обобщающий труд по С-Н функционализации аренов и гетаренов, среди авторов которого помимо уральских химиков ученые из Бельгии, Японии, Испании, Польши, в том числе и участники форума, профессор Ишинори Кондо, профессор Берт Маес  и давний партнер и друг уральцев профессор Мечислав Макоша. 

Современные представления о нуклеофильном замещении водорода как фундаментальном свойстве ароматических соединений изложил Олег Николаевич Чупахин в докладе «Некатализируемые металлами кросс-сочетания (гетеро)арен — нуклеофил». Синтетическая методология SNH оказалась исключительно плодотворной, она позволила конструировать вещества самых разнообразных классов — лекарственные средства, люминофоры, полимеры, высокоэнергетические соединения. 

Помимо заглавной тематики — ароматической С-Н функционализации — на пяти сессиях конференции были представлены другие направления органической химии, в том числе те, что развивают уральские химики-органики: химия гетероциклов, асимметрический  синтез, фторорганические соединения, углехимия и химия полимеров, органическая электроника, координационные соединения и многое другое. 

По словам академика Чарушина, формат форума был выбран неслучайно — научная конференция стала его ядром, вокруг которого сосредоточились другие события и мероприятия: круглый стол, где обсуждалось взаимодействие научных организаций с фармацевтическими предприятиями, 17-я молодежная школа-конференция по органической химии (первая состоялась в 1998 году в честь столетия И.Я. Постовского), студенческая олимпиада, мастер-класс по хроматомасс-спектрометрии, российско-британское научное кафе. Важно, что у молодых ученых была возможность не только послушать именитых приглашенных лекторов, но и выступить самим: на молодежной конференции прозвучало около 60 устных докладов. 

Как уже говорилось, методология нуклеофильного замещения водорода позволяет решать различные практические задачи в области материаловедения, медицины и фармакологии. Поэтому спонсорами форума выступили крупные медицинские и фармацевтические фирмы — группа компаний «Фармконтракт», Уральский биомедицинский кластер, Уральский центр биофармацевтических технологий, компании «Bruker», «Buchi-Glass Chemie», «ГалаХим», «Лабцентр», «БиоХимМак СТ», «Лиганд», «Донау Лаб. Москва», «Медин-Н», «Элемент», которые 10 июня представили свои разработки на заседании «круглого стола» (модераторы — академик В.Н. Чарушин и вице-президент группы компаний «Фармоконтракт» доктор медицинских наук Д.О. Михайлова). Участники обсудили современные фармтехнологии, особенности экономики и менеджмента в фармацевтике, а также фундаментальные исследования новейших соединений. Доктор биологических наук В.Н. Даниленко (Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН) отметил, что сегодня многие проекты, реализуемые в рамках государственной стратегии «ФАРМА 2020» и других программ, основываются на таргетном поиске, т.е. создании препаратов, конкретно направленных на одну-две «мишени» в организме больного. Так, например, ведется поиск средств борьбы с туберкулезом, по-прежнему одним из наиболее опасных и распространенных на планете заболеваний (в латентной форме им инфицирована одна треть населения Земли). Профессор В.Н. Даниленко представил основные концепции дизайна перспективных противотуберкулезных и противоопухолевых соединений, в том числе используемые в разработках ИОС УрО РАН и УрФУ. Ключевые моменты здесь — идентификация и описание новых биомишеней, а также минимизация побочных эффектов. Докладчик и его коллеги совместно с несколькими смежными организациями планируют создать Центр биологического скрининга в Москве, который выполнял бы заказы со всей страны и продвигал бы новейшие методики анализа и поиска новых химических соединений. Сегодня фармацевтический рынок России весьма перспективен для продвижения современных препаратов, в частности, антибиотика SQ-109 и других. Пример успешного бизнеса — деятельность ОАО «Фармстандарт-УфаВИТА».

В докладе «Компьютерное конструирование лекарств: современное состояние и перспективы» доктор биологических наук В.В. Поройков (НИИ биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича РАМН) охарактеризовал наше время как «эпоху больших баз данных». Для химии и, в частности, для создания лекарственных средств это вдвойне актуально. Поскольку препарат  действует не на одну «мишень» и оказывает влияние на многие органы и системы организма, фармацевтика сегодня переходит к парадигме мультитаргетных препаратов. Вообще «конструкторы» органических соединений опираются на структуру мишеней для этих веществ, которая часто сама по себе еще недостаточно изучена (например, в случае создания анти-ВИЧ препаратов). В поиске помогает принцип структурного сходства веществ, — его, перебирая огромные базы данных, могут оценивать компьютерные программы, чтобы «на выходе» исследователь узнал об уже имеющихся аналогах, полных или частичных совпадениях строения соединений. Однако не всегда подобие в строении препаратов — залог подобия их воздействия на организм, универсального критерия здесь нет.

В.В. Поройков представил программу PASS, при поиске по базам данных описывающую одновременно структуру и активность вещества со средней точностью около 95%, благодаря чему можно прогнозировать «судьбу» вновь выпускаемых на рынок лекарств. Компьютерная программа Farm Expert помогает находить новое применение для уже известных препаратов, анализирует взаимодействие различных веществ и различных свойств каждого вещества. Сейчас реализуется международный проект по скринингу, анализу на предмет противоопухолевой активности «библиотеки» из 24 миллионов различных веществ. В 2013 г. получен грант Сколково на синтез и тестирование найденных таким образом структурных соединений. Создан и специальный web-ресурс «PASS online», где программой поиска можно воспользоваться самостоятельно. 

Президент группы компаний «Фармконтракт» С.Н. Быковский рассказал о структуре, целях и практической деятельности этой инвестиционно-венчурной организации, которая продвигает уже имеющиеся перспективные фармацевтические проекты и разрабатывает новые. Отметил он также важность научно-издательского и информационно-методического содействия развитию фармотрасли. 

В целом выступления на «круглом столе» продемонстрировали не только необходимость укрепления и развития сотрудничества, но прежде всего плодотворность мультидисциплинарного подхода к решению острых проблем. 

11 июня в президиуме Уральского отделения РАН состоялось российско-британское научное кафе, участников которого приветствовали Валерий Чарушин и Бен Гринвуд, и.о. генерального консула Великобритании в Екатеринбурге. Такие неформальные встречи с последующим чаепитием проводятся уже в третий раз, последняя прошла в Перми в апреле прошлого года и была посвящена космическим магнитным полям.  Темой нынешнего научного кафе стал асимметричный синтез — важнейшее направление современной органической химии. 

В результате асимметрического синтеза образуются зеркально асимметричные молекулы, химики называют их энантиомерами, причем последние часто имеют различную биологическую активность: одна активна, другая пассивна. В лучшем случае это просто балласт, но иногда он бывает токсичным. Игнорирование этой структурной особенности химических соединений в фармацевтике может привести к трагедии. Бывали случаи, когда один компонент препарата оказывал лечебное действие, а второй вызывал слепоту или врожденные уродства плода. Именно поэтому химики-органики занимаются разделением энантиомеров, созданием энантиомерно чистых соединений. Один из таких примеров — разработанная в Институте органического синтеза оригинальная технология синтеза препарата  «левофлоксацин», основанная на кинетическом разделении энантиомеров.

С британской стороны с докладом выступил наш бывший соотечественник, выпускник МГУ, а ныне профессор Университета Лафборо  Андрей Малков. Предмет его исследований — асимметрический органокатализ. Профессор Малков и его коллеги создают эффективные и недорогие катализаторы, которые можно использовать в асимметрическом катализе и синтезе, в частности силиконовые реагенты. Британские ученые стремятся не только получить интересные фундаментальные результаты, но и максимально приблизить каталитические исследования к практике. 

Профессор Виктор Краснов, зав. лабораторией асимметрического синтеза ИОС УрО РАН, на протяжении нескольких десятилетий синтезирует соединения, на основе которых можно создавать лекарства с высокой степенью энантиомерной чистоты. В своем докладе он представил эффективный метод получения энантиомерно чистых гетероциклических аминов — кинетическое разделение рацематов. 

Оба докладчика отметили, что их дальнейшие контакты будут весьма плодотворными, поскольку они занимаются близкими проблемами. 

С третьим докладом выступила доцент Ирина Утепова (Уральский федеральный университет). Она рассмотрела каталитические системы на основе металлоценовых лигандов, в синтезе которых используются знаменитая SHN методология.

Академик Чарушин  предложил расширить географию научных кафе и провести следующее в Новосибирске, а присутствовавшие на заседании сотрудники отдела науки и инноваций посольства Великобритании в Москве заверили, что и в дальнейшем будут делать все возможное для облегчения сотрудничества в областях, где наши страны лидируют — это освоение космоса, науки о жизни, химия и фармацевтика. 

В заключение напомним, что нынешний Уральский научный форум — второй по счету, первый состоялся в ноябре 2012 года в честь 80-летия академической науки на Урале. Подводя итоги, академик В.Н. Чарушин отметил, что он, безусловно, удался как в профессиональном, так и в человеческом плане: это было общение не только научных партнеров, но единомышленников и друзей. И это совместное достижение Уральского отделения РАН и Уральского федерального университета, взявшего на себя значительную часть организационных забот. «У нас единая территория, единая площадка, — сказал председатель УрО РАН, — и мы планируем проводить совместные научные форумы и в будущем, возможно, даже в нынешнем году».