Количество или качество

Date: 2015-10-07; view: 389.

За полтора века существования органического синтеза в химической литературе было описано (синтезировано и охарактеризовано) около 12 миллионов соединений. Нынешний синтетический потенциал комбинаторной химии настолько велик, что это число может быть удвоено менее чем за год. В этой ситуации многие химики полагают, что комбинаторная химия — это сугубо прикладная технология, далёкая от науки, поскольку совершенно немыслимо определить физические свойства (температуры плавления или кипения, спектральные характеристики, данные элементного анализа) каждого из этих новых соединений, необходимые для научной публикации. Но даже если бы такое удалось, простое перечисление этих свойств переполнило бы все химические журналы мира. Однако зададимся вопросом: насколько нужна эта информация?

Комбинаторная химия практически полностью ориентирована на решение чрезвычайно важной задачи — поиск новых лекарственных средств. Комбинаторный синтез в сочетании с HTS-технологией резко увеличивает количество потенциальных кандидатов на роли высокоэффективных лекарств, но отнюдь не сокращает время, необходимое для всего комплекса испытаний (доклинических — на животных, а затем клинических). Самое главное в том, что поиск становится гораздо более целенаправленным, и тем самым экономятся время и средства, которые раньше тратились на отсеивание бесперспективных соединений. Отобранные эффективные образцы можно синтезировать отдельно и всесторонне их охарактеризовать.

И наконец, появление комбинаторной химии совсем не случайно. Есть все основания полагать, что мы — современники очередного, уже третьего, этапа естественной и закономерной эволюции химии. Этот этап обусловлен, с одной стороны, обострившимися проблемами технологической цивилизации, а с другой — высоким уровнем возможностей химии решать такие проблемы.

В процессе эволюции химии менялись её предмет, методология и объекты исследований. С конца XVIII века, то есть со времён Лавуазье, и до середины XIX века химия была преимущественно наукой об элементах, основой её методологии был анализ, а главным предметом — состав веществ. В этот период учёные сформулировали фундаментальные законы химии, сложились и утвердились такие основополагающие понятия, как атом, молекула, атомный и молекулярный вес, простое, сложное и чистое вещество.

С 60-х годов XIX века, когда уже было открыто большинство элементов, предмет химии изменился. На первый план выдвинулись такие понятия, как строение и структура. В самостоятельную науку выделилась и начала стремительно развиваться органическая химия, основой методологии которой стал синтез. К концу прошлого века к миллионам известных соединений каждый год прибавлялись 200–300 тысяч новых. Правда, совсем небольшая часть из них нашла практическое применение.

После этапов „состав“ и „строение“ наступает новый этап развития химии, когда на передний план выдвигаются „метод“ и совсем непривычные „действие“, „организация“, „информация“. Теперь синтетиков интересуют сложные молекулярные ансамбли и принципы их построения и функционирования. Синтез перестаёт быть статистическим и становится всё более явно направленным на создание строго определённых молекулярных конструкций, способных выполнять специфические действия. На этом пути, наряду с комбинаторной химией, набирает силы супрамолекулярная химия (см. „Химия и жизнь“, 2000, № 9, с. 18), главный синтетический принцип которой — самосборка сложнейших молекул в смесях множества реагентов, когда несколько реакций протекают одновременно в одной колбе. Успешное развитие таких новейших направлений вселяет уверенность в том, что в недалёком будущем органический синтез сможет создавать молекулярные структуры с заранее заданной реакционной способностью и геометрией, которые так нужны и для медицины, и для высокотехнологичного производства.