МОЛОДО И ЗЕЛЕНО

Институт химии Коми НЦ УрО РАН, где разрабатываются технологии «зеленой» химии, в декабре отмечает 20-летие
…В конце 1995 года только что назначенный директором института молодой доктор наук Александр Кучин докладывал о планах работы нового академического подразделения на заседании тематического отделения Российской академии наук. Участники, кутавшиеся в пальто из-за проблем с отоплением в здании президиума РАН, с недоумением спрашивали докладчика: о каких планах вы говорите, ведь сейчас институты закрываются, а не открываются? Что там у вас в Сыктывкаре — какая-то аномалия?
Это и в самом деле было удивительно — в тяжелейший для отечественной науки период Уральское отделение РАН и его региональные центры активно развивались. Институт химии Коми научного центра был создан на базе отдела химии по инициативе тогдашнего председателя УрО РАН академика Геннадия Андреевича Месяца и выдающегося химика-органика академика Генриха Александровича Толстикова. Поддержку институту оказали и республиканские власти в лице главы Республики Коми в 1992–2002 годах Юрия Алексеевича Спиридонова, считавшего необходимым развивать в регионе академическую науку, в частности химию. Новый институт быстро обретал свое лицо, определилось главное научное направление — химия природных соединений. Тогда же сыктывкарские химики-органики инициировали проведение всероссийских конференций по химии и технологии растительных веществ, последняя из которых прошла в Москве нынешней осенью. Они придерживаются стратегии «зеленой» химии, принципы которой были сформулированы в конце прошлого века и предполагают переход к чистым химическим процессам и технологиям, исключающим образование токсичных отходов.  — Наша научная специализация обусловлена географическим положением, — говорит директор Института химии член-корреспондент РАН Александр Кучин. — Республика Коми — один из ведущих лесных регионов России, причем у нас преобладают ценнейшие темнохвойные еловые леса. В республике сосредоточены лесозаготовительные и лесоперерабатывающие предприятия, поэтому, как говорится, сам Бог велел нам заниматься лесохимией, созданием технологий переработки растительного сырья. Надо сказать, в российском лесопромышленном комплексе древесная биомасса используется весьма нерационально. На 1 м3 вывезенной из леса древесины приходится до 500 кг отходов биомассы, в виде пней, ветвей, древесной зелени, некондиционной древесины. А ведь всему этому можно и нужно найти применение. Из хвойных растений извлекаются не только скипидар и канифоль, это богатейший источник других ценных химических соединений. Каждая хвойная порода имеет свой неповторимый химический состав, познание которого позволяет более эффективно использовать лесной ресурс.
В Институте химии Коми научного центра УрО РАН разработан новый экологически безопасный способ переработки хвойных и лиственных пород путем эмульсионной экстракции. В этом технологическом цикле не используются токсичные вещества и реагенты. Благодаря оригинальной технологии в одном потоке можно получать различные вещества: липиды и терпеноиды (пищевые добавки и витамины), концентраты кислот (стимуляторы роста и средства защиты растений), эфирные масла и лигноуглеводный комплекс (адсорбенты).
В последнее время сыктывкарские химики-органики сосредоточились на актуальном фармацевтическом направлении.
— Есть два пути создания новых лекарственных препаратов, — говорит А.В. Кучин. — Можно синтезировать новые соединения, обладающие биологической активностью — этим путем идут наши коллеги из Института органического синтеза УрО РАН. А можно выделять биологически активные вещества из природного сырья, трансформировать природные биомолекулы, усиливая их полезные свойства, и получать на этой основе полусинтетические лекарства.
С использованием терпеноидов — кислородсодержащих органических соединений, активно участвующих в обменных процессах растений, сотрудники Института химии создали субстанцию низкотоксичного лекарственного препарата ДиборнолТМ. Он предназначен для комплексной терапии ишемической болезни сердца, хронических нарушений мозгового кровообращения и профилактики осложнений сахарного диабета, а также может использоваться в ветеринарии и косметологии. ДиборнолТМ уже прошел весь цикл доклинических испытаний и будет производиться в России — актуальный результат 2015 года, объявленного Президентом России годом борьбы с сердечнососудистыми заболеваниями. Среди медицинских разработок Института химии Коми НЦ — пектиновые полисахариды, на основе которых делаются пищевые волокна, энтеросорбенты, хлорины для фотодинамической и бор-нейтронзахватной терапии онкологических заболеваний и многое другое.
Впрочем, на основе природного сырья — растительного и минерального — можно не только синтезировать биологически активные вещества, но и разрабатывать керамические, композиционные и наноматериалы. Созданные сыктывкарскими химиками гибридные композиты (в них присутствуют как органические, так и неорганические компоненты) обладают повышенной механической прочностью, химической устойчивостью и более низкой себестоимостью, чем импортные аналоги. Это отличный материал для изготовления конструкционных, защитных и декоративных элементов химического оборудования, мебели, строительной фурнитуры, трубопроводов для транспортировки горячей и холодной воды, химически агрессивных жидкостей и газов. В Институте химии впервые из оксидного минерального сырья получен беспористый керамоматричный композит, не уступающий по прочностным характеристикам синтетическим аналогам. Представлены и экологические разработки: методики определения лигнинных веществ в природных, питьевых и сточных водах, сорбенты нефтепродуктов и органических растворителей, универсальная технология утилизации отходов целлюлозно-бумажного производства. Однако главное — не в количестве прикладных результатов, а в их активном внедрении. При институте созданы четыре малых предприятия, на двух из них по экологически чистой технологии перерабатывается хвоя, производятся препараты для защиты и роста растений, бактерицидные средства, кормовые добавки для животных. Третье — выпускает композиты для строительной отрасли, на четвертом планируется перерабатывать титаносодержащую руду — лейкоксен. Конечно, объем всех этих производств невелик, и создавались они при институте прежде всего как пример успешной схемы использования интеллектуальной собственности. На все свои результаты — синтезированные вещества, технологии и оборудование для их производства — ученые получают патенты (их уже более 100), затем патент приобретает малое предприятие и отчисляет деньги институту и автору разработки.
Благоприятный инновационный климат привлекает молодежь — в этом институте самая большая аспирантура в Коми НЦ. Так что здесь не только центр зеленой химии — науки будущего, но и центр притяжения молодых интеллектуальных сил.

Е. ПОНИЗОВКИНА
На верхнем фото: директор института, член-корреспондент А.В. Кучин;
слева внизу — аспирант Татьяна Рочева стала лауреатом первой премии 18-й международной выставки химической промышленности и науки «Химия-2015»;
справа вверху — образцы пектинов, выделенных из древесного сырья; внизу — экспериментальная установка по переработке хвойных отходов.