Самолёты. Вакцины. Полимеры

«Широко простирает химия руки свои…» – писал когда-то Михаил Ломоносов. Действительно, из какой ещё лаборатории, как не из химической, протянутся эти «руки» и к современным самолётам, и к… противовирусным вакцинам. О том, как совмещаются такие разные направления исследований, в рамках пресс-тура, организованного нацпроектом «Наука и университеты», рассказал Виктор Мальков, заведующий лабораторией органического синтеза химического факультета Томского государственного университета.

– Виктор, расскажите, что это за маленькие пузырьки перед вами?

– Эти маленькие пузырьки имеют большое значение. Каждый год у нас реализуется большое число проектов, которые начинают свою жизнь в нашей лаборатории, вот в таких маленьких стеклянных колбочках и стаканчиках, а заканчивают – на промышленных площадках, где создаётся технология. Два продукта, над которыми мы сейчас активно работаем: бета-пропиолактон и полидиметилсилан.

Про бета-пропиолактон многие уже слышали – это вещество, которое используется для создания противовирусных вакцин, служит инактиватором вирусных культур. Один из способов получения противовирусных вакцин – когда берётся живая культура вируса и убивается с помощью различных химических реакций. Чем хорош такой способ производства вакцин – тем, что после инактивации вещество, токсичное само по себе, становится безопасным.

– Каким образом это происходит?

–– В практике создания инактивированных вакцин наиболее широко применяются всем известный формальдегид и набравший популярность β-пропиолактон (БПЛ), которые используются при производстве лицензированных противовирусных вакцин. Несмотря на широкое применение формальдегида, гораздо более перспективным веществом для инактивации вирусов, в том числе пресловутого COVID-19, является БПЛ. Перспективы использования БПЛ в качестве инактиватора связаны с двумя основными причинами: во-первых, БПЛ взаимодействует с ДНК или РНК вируса, незначительно повреждая белок, в отличие от инактивирования формальдегидом. А во-вторых, БПЛ в водных растворах подвергается достаточно быстрому гидролизу, реагируя с различными фрагментами инактивируемого субстрата с образованием нетоксичных продуктов.

– Почему изначально берется токсичное вещество?

– Оно является очень сильным биоцидом – соединением, которое с лёгкостью убивает живые организмы, в первую очередь вирусы и клетки.

– Для чего вы их производите? Потом поставляете на фармпроизводство?

– У нас сейчас заканчивается этап выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, в результате которых у нас создана опытная установка с проектной мощностью до 1000 кг/год. На этой установка сейчас ведётся пилотная технология, её полная отработка для получения чистого продукта, который будет разослан потенциальным потребителям – институтам, занимающимся разработкой противовирусных вакцин. В России мы единственные, кто делает подобный продукт – ранее он закупался за рубежом.

Виктор Мальков, заведующий лабораторией органического синтеза химического факультета Томского государственного университета. Фото: Андрей Афанасьев.

– Всем известный «Спутник» делали по этой технологии?

– Нет, «Спутник» – это векторная вакцина, там вирусный вектор доставляется в клетки вакцинируемого и происходит кодировка антигена, то есть принцип совсем другой. Всё зависит от конкретного штамма. Для производства одних вакцин лучше подходит такое вещество, для других – другое.

– Ваше для чего идеально подходит?

– Например, COVID-19, вирусы Коксаки, вирусы гриппа. А второе вещество – это уже не медицина. Это полидиметилсилан, полимер на основе кремния, также новый для нашей промышленности. Он служит исходным сырьем для получения так называемого поликарбосилана. Это кремний-углеродные волокна, которые используются в качестве высокотемпературных матриц в авиа- и ракетостроении. Разработки этого полимера велись в советское время, но с развалом страны они прекратились.

Сейчас мы эти работы возобновили и такие полимеры получаем пока что на лабораторном уровне, но планируем уже в следующем году наладить производство в опытном объеме для дальнейшего масштабирования работ. У нас есть индустриальный партнёр – химико-технологический центр, и на базе их цехов мы собираемся налаживать наше импортозамещающее производство.

– Каким конкретно образом эти полимеры используются?

– Полидиметилсилан является прекурсором, или предшественником для получения поликарбосилана, из которого в итоге получается так называемое SiC волокно. Оно используется как армирующий агент, укрепляющий композиционный материал, который используется для любой корпусной техники, требующей высокой износостойкости и прочности – например, корпус или крылья самолета. Таким образом, SiC волокно – это такой усилитель прочности композиционных материалов.

– Получается, вы сейчас заново учитесь делать полимеры, которые когда-то, как известно, целиком и полностью «потеряли»?

– Без преувеличения, это именно так. Единственное – хотелось бы, чтобы это происходило быстрее. Для этого нужно не только финансирование – у нас, к сожалению, сильно раздутый бюрократический аппарат, и часто вместо того, чтобы заниматься химией, приходится заниматься заполнением различных бумаг.