Текст книги "Нобелевские премии. Ученые и открытия"

Автор книги: Валерий Чолаков

сообщить о нарушении

Текущая страница: 16 (всего у книги 29 страниц)

Как и многие крупные ученые, Браун чрезвычайно плодотворно работает. Он автор 700 статей и 4 монографий, подготовил более 200 будущих научных работников. За большие достижения в исследовании органических соединений бора Герберт Браун был удостоен в 1979 г. Нобелевской премии по химии.

Другим лауреатом того же года стал химик из Гейдельбергского университета Георг Виттиг. Коллеги причисляют Виттига к создателям современного органического синтеза, в котором особенно широко используются элементоорганические соединения. В обычных органических молекулах главное место занимает углерод, наряду с ним встречаются водород, кислород и азот. К этим молекулам могут добавляться атомы металлов или других элементов. Работа Виттига связана преимущественно с фосфорорганическими соединениями.

Виттиг сосредоточил внимание на реакции, исследованной Штаудингером еще в 1919 г. В этой реакции осуществляется взаимодействие полярных фосфорорганических соединений – так называемых илидов – с различными органическими молекулами. Для илидов характерно, что в них углерод, связываясь с фосфором или другим подобным элементом, приобретает отрицательный заряд. Это приводит к таким свойствам фосфорпроизводных, которые создают условия для необычной реакции.

Многие годы на эту реакцию никто не обращал внимания, и ее возможности оставались нераскрытыми. Она широко введена в химию в 1953 г. именно Виттигом и названа его именем. Использование фосфоилидов – один из основных методов современного органического синтеза. Реакция Виттига обеспечивает эффективный способ получения огромного множества самых разнообразных соединений: с ее помощью можно синтезировать как линейные структуры, подобные витамину А, так и сложные кольцевидные соединения.

Чисто лабораторное открытие Виттига благодаря работе химиков и технологов нашло широкое практическое применение. Сам Виттиг сегодня занимается другими исследованиями подобного рода, польза которых пока еще не очевидна, однако истинное их значение покажет лишь будущее. Присуждение Георгу Виттигу и Герберту Брауну Нобелевской премии является еще одним свидетельством большого значения синтетической химии – области науки, непосредственно связанной с повседневной жизнью человека.

После работ Ф. Сенгера начались попытки синтеза белковых молекул. Это оказалось очень непросто. Необходимы были сотни реакций для получения белка всего в тысячных долях процента.

В 1961 г. Роберт Брюс Мэррифилд из Рокфеллеровского университета решил синтезировать пептидные цепи белков, используя автомат, работавший на принципиально новой основе. Синтез полипептидной нити осуществлялся на микроскопическом шарике твердого полимерного носителя. К такому шарику прикрепляли первую аминокислоту, а затем последовательно «наращивали» на ней остальные. В конце концов полученный пептид отделялся от твердого носителя и переводился в раствор. Эффективность нового метода была продемонстрирована уже в 1963 г. был синтезирован пептидный гормон брадикинин, состоящий из 9 аминокислот. Существенно то, что методы очистки и разделения продуктов можно заменить стандартными операциями промывки и фильтрования.

В Советском Союзе М.М. Шемякин и Ю.А. Овчинников разработали такой же метод синтеза на растворимом полимерном носителе. Он позволяет получить более однородный и чистый пептид. Разработанная Р. Мэррифилдом методология твердофазного синтеза произвела подлинную революцию в химическом синтезе и оказала мощное воздействие на развитие различных областей биохимии, молекулярной биологии, биотехнологии и т. д. По мнению многих авторитетных ученых, открытие Мэррифилда оказало большое влияние на сам образ мышления специалистов. За свое выдающееся достижение, открывающее новые горизонты в познании свойств вещества, Роберт Брюс Мэррифилд был удостоен в 1984 г. Нобелевской премии по химии.

X. ПРИРОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Изучение веществ, содержащихся в живых организмах, привело в начале XIX в. к возникновению органической химии. Однако постепенно эта наука свелась в основном к исследованию многочисленных соединений углерода. Приблизительно в то же время возникла и биохимия, которая сосредоточила свое внимание преимущественно на сложных макромолекулах, по своему строению и свойствам резко отличающихся от простых соединений, с которыми имеет дело обычная химия. Промежуточное место между этими двумя областями химии занимает так называемая биоорганическая химия. Она изучает природные соединения, которые относятся к числу сравнительно низкомолекулярных, физиологически активных веществ и синтезируются в живых организмах [13]13
  Эти определения упрощены – биоорганическая химия изучает вещества, лежащие в основе процессов жизнедеятельности, и их биологические функции. Биополимеры (в том числе белки и нуклеиновые кислоты) – основные объекты ее исследования. – Прим. ред.


[Закрыть]. В этой области работало немало известных ученых, труды которых значительно обогатили науку.

В конце прошлого века химики вторглись в обширную группу алициклических соединений (органических молекул циклического строения). Одним из пионеров в исследовании этих соединений является немецкий химик-органик Отто Баллах, который достиг больших успехов в изучении терпенов – весьма интересных представителей названной группы.

Эти вещества содержатся во многих растениях и входят в состав эфирных масел, широко использовавшихся еще в древности. С развитием современной химии удалось выделить в чистом виде значительное число таких соединений. До О. Валлаха, который начал заниматься этим вопросом в 1884 г., было описано свыше ста различных терпенов. А спустя шесть лет осталось не исследовано всего восемь терпенов; впоследствии к ним добавилось еще несколько вновь открытых. Баллах установил, что большинство из описанных терпенов химически идентично. Занимаясь их выделением, он исследовал их химические свойства, а также способы превращения одних терпенов в другие. Как обнаружилось, каждый из видов терпенов отличается своим особым ароматом, что делало их очень ценными для парфюмерной промышленности.

Плодотворная деятельность Отто Валлаха увенчалась созданием отдельного раздела в химии. За исследования терпенов Баллах был удостоен в 1910 г. Нобелевской премии по химии.

В исследовании и классификации так называемых высших терпенов большая заслуга принадлежит швейцарскому химику-органику, профессору Федерального технического института в Цюрихе Леопольду Стефану Ружичке. Его работы привлекли, в частности, внимание производителей духов.

Старейшая в мире фирма «Хартман и Реймер» использовала в 1916 г. результаты его научной работы, выполненной на соискание ученой степени. Год спустя фирма «Сиба» в Базеле заинтересовалась синтезированным Ружичкой веществом, напоминающим хинин. Однако основные открытия Ружички были связаны с исследованиями мускуса и цибетина, веществ с острым запахом, выделяемым некоторыми животными, особенно самцами.

В 1926 г. Ружичка установил строение мускона и синтезировал цибетон. Первое из этих соединений представляет собой кольцо из 15, а второе – из 17 атомов углерода. До этого существование устойчивых соединений с такими большими кольцами считалось невозможным. Ружичка пошел дальше, синтезировав еще более крупные кольца, включающие до 34 атомов углерода. При этом он сделал весьма интересное наблюдение: с увеличением кольца изменялся аромат. При 5—8 атомах углерода в кольце ощущался запах миндаля, тмина и мяты; при 10—12 – камфоры, а при 14—18 – мускуса. Последний выделяется многими животными и выполняет сигнальную функцию в периоды размножения. Нет ничего удивительного, что эти пахучие вещества давно интересовали парфюмерную промышленность, поэтому открытия Ружички особенно порадовали производителей парфюмерных изделий,

За свои работы в области высших терпенов и полиметиленов Ружичка был награжден в 1939 г. Нобелевской премией по химии. Вместе с ним премию получил немецкий биохимик Адольф Бутенандт – за исследование половых гормонов, которое было неразрывно связано с работой Ружички. Поскольку в Европе шла война, никто из них не смог выехать в Стокгольм [14]14
  А. Бутенандту руководство нацистской Германии приказало отказаться от премии. Он получил ее только в 1949 г. (см, примечание на с. 202). – Прим. ред.


[Закрыть]. Ружичке медаль и грамота были переданы шведским послом в Берне, и лишь через шесть лет, в 1945 г., он посетил Стокгольм, чтобы прочесть свою Нобелевскую лекцию.

Существует большая группа веществ растительного и животного происхождения, структура которых включает известное циклопентанпергидрофенантреновое ядро. Это стероиды. Указанная структура встречается в самых различных биологически активных веществах: витаминах, желчных кислотах, половых гормонах, растительных ядах, алкалоидах и многих других. В этой обширной области биоорганической химии работали многие ученые, среди которых немало лауреатов Нобелевской премии.

В 1927 г. Нобелевский комитет по химии решил не присуждать премии (по уставу Нобелевского фонда ее присуждение может быть задержано на год). Это позволило наградить в 1928 г. двух ученых, пионеров в исследованиях стероидов: Генриха Виланда – за исследование строения жёлчных кислот и связанных с ними веществ и Адольфа Виндауса – за изучение строения стеринов и их связи с витаминами группы D.

Жёлчные кислоты были объектом исследования химиков с начала XIX в. Они являются частью секрета печени, который выливается в пищеварительный тракт. До исследований Виланда почти ничего не было известно об их структуре и связях между различными кислотами. Он приступил к исследованию этих проблем в 1912 г., а к 1932 г. полностью исследовал их структуру, установив, что они имеют углеродный скелет стероидного характера.

Виланд умел находить самые неожиданные объекты для исследований. Так, он занялся изучением пигментов, обусловливающих окраски крыльев бабочек, и открыл интересную группу птериновых соединений. В шкуре лягушки он обнаружил сильный яд буфоталин (родственный жёлчным кислотам), который стал использоваться как ценное лекарство. Весь творческий путь Генриха Виланда полон подобных открытий, и в 1927 г. он был удостоен Нобелевской премии по химии.

Еще в начале нашего столетия Адольф Виндаус по совету своего учителя Генриха Килиани занялся исследованием холестерина, о котором в то время мало что было известно. Это соединение относится к группе стеринов, являющихся спиртами сложного строения. Название «стерины» происходит от греческого корня и в переводе означает «твердый». Исследования показали, что стерины структурно связаны с жёлчными кислотами. Соединения обеих групп имеют в своей основе фенантрен и циклопентан, которые образуют ядро. К этому ядру присоединяются различные другие группы соединений, в результате создается богатое разнообразие структур.

Виндаус изучал также растительные гликозиды, которые входят в состав многих лекарств, прежде всего сердечных стимуляторов. Он показал, как эргостерин (вещество, содержащееся в дрожжах) под действием ультрафиолетовых лучей превращается в витамин D. Это открытие имело большое значение не только для выяснения структуры этого витамина, но и для организации его промышленного производства.

Исследования Виндауса во многих отношениях переплетаются с работой Виланда, поэтому вполне закономерно одновременное присуждение им в 1928 г. Нобелевской премии по химии. Адольф Виндаус был удостоен этой награды за исследование стеринов и их связи с витаминами.

Исключительно важную группу природных соединений образуют углеводы. Под этим названием объединяются различные сахара и их полимеры. Название «углеводы» возникло в 40-е годы XIX в., когда был установлен количественный состав некоторых из этих соединений. Они состоят из углерода, водорода и кислорода, содержащихся в таком соотношении, что наводило на мысль о наличии молекулы воды на каждый атом углерода. Позднее стало ясно, что никакой воды нет, но название сохранилось [15]15
  Термин «углеводы» был введен в 1844 г. профессором Тартуского университета Карлом Эрнестовичем Шмидтом. – Прим. ред.


[Закрыть].

В 1925 г. английский ученый Уолтер Нормен Хоуорс, профессор Бирмингемского университета, после многолетних исследований показал, что моносахариды (простейшие сахара) имеют кольцевидное строение. В качестве их исходных структур можно рассматривать кольца пирана и фурана. Кольцо пирана – шестиатомное, построенное из 5 атомов углерода и 1 атома кислорода. В пятиатомном кольце фурана имеется 4 атома углерода и 1 атом кислорода. Добавляя к этим кольцевидным структурам гидроксильные группы и еще атомы углерода, можно получать основные моносахариды.

В 1928 г. венгерский химик Альберт Сент-Дьёрдьи, исследуя экстракты, выделенные из растений, получил вещество, которое назвал гексуроновой кислотой. Это вещество напоминало углеводы, и поэтому, посетив несколько позже Бирмингемский университет, Сент-Дьёрдьи предложил Хоуорсу заняться его изучением. Это был витамин С. Методом рентгеноструктурного анализа и другими способами английский ученый установил структуру указанного вещества и синтезировал его. Это чрезвычайно важное для живого организма соединение похоже на так называемые сахарные кислоты. Метод рентгеноструктурного анализа Хоуорс использовал и для исследования других моносахаридов; в результате было установлено, что они имеют именно такую структуру, как он и предполагал. Определение кольцевидного строения моносахаридов позволило объяснить процесс их соединения в дисахариды, к каковым относятся обычный сахар, молочный сахар и другие соединения. Далее английский химик показал, как моносахариды соединяются в длинные цепи, образуя такие биополимеры, как крахмал, гликоген, целлюлоза и т. д. Исследования Хоуорсом углеводов и витамина С сыграли огромную роль в развитии химии этих соединений. Это принесло английскому ученому широкую известность в научных кругах, и в 1937 г. он был удостоен Нобелевской премии по химии, разделив ее с швейцарским исследователем витаминов Паулем Каррером.

Существует группа органических веществ под названием «алкалоиды». Многие из них ядовиты и оказывают наркотическое действие. Содержащие их лекарственные растения известны с древнейших времен. В начале XIX в. были выделены в кристаллической форме первые такие соединения; в соответствии с их химическими свойствами они были названы алкалоидами, т. е. «щелочеподобными».

Первые опыты производились с опиумом, и в 1817 г. из него был выделен морфин. После этого были открыты стрихнин, хинин, кофеин, кокаин и т. д. Ныне известно около 1000 алкалоидов, которые в зависимости от своего строения делятся на несколько групп.

С исследованием алкалоидов связано имя английского ученого Роберта Робинсона. В частности, он изучил такие алкалоиды более сложного строения, как морфин и стрихнин. В их молекулах содержится соответственно 40 и 47 атомов, поэтому, чтобы определить их структуру, потребовались немалые усилия. Робинсон успешно справился с этой задачей, хотя на различных этапах работы приходилось делать выбор между десятками возможных структурных формул. Затем он приступил к изучению ряда других алкалоидов. На основании проведенных исследований он разработал теорию этих соединений в растительных клетках.

Английский химик занимался исследованиями и в других областях. Изучая структуру половых гормонов, Робинсон синтезировал искусственные вещества, оказывающие подобное действие. Рассматривая механизм электрохимических реакций между органическими молекулами, он внес вклад в химическую теорию. Разнообразная научная деятельность Роберта Робинсона (протекавшая преимущественно в Оксфордском университете) увенчалась присуждением ему в 1947 г. Нобелевской премии по химии. Этой награды он был удостоен за исследование биологически активных растительных веществ, в частности алкалоидов.

Кроме того, еще два исследователя стали лауреатами Нобелевской премии за открытия в области природных соединений.

Это были Джон Уоркап Корнфорт, сотрудник Робинсона, и Владимир Прелог, сотрудник и преемник Ружички в Федеральном техническом институте в Цюрихе.

Главные работы Д. Корнфорта связаны с проблемой биосинтеза холестерина. Это вещество играет важную роль в процессе обмена веществ и в образовании гормонов в организме человека. Удачно применяя метод меченых атомов, ученый показал, как осуществляется синтез сложного соединения в более примитивном организме. Исследования были далеко не простыми, так как каждый этап биосинтеза состоит из серии сложных реакций, связанных с изменением и модификацией молекулярных структур. За эти и другие исследования Корнфорт был избран членом Лондонского королевского общества и получил множество наград и отличий. Очередным выражением признания его заслуг было присуждение ему в 1975 г. Нобелевской премии по химии.

Другим лауреатом того же года стал Владимир Прелог, известный своими мастерски выполненными исследованиями в области стереохимии органических соединений. Вместе с другими учеными он разработал стереохимическую номенклатуру, принятую сейчас во всем мире. Крупным его достижением является синтез углеводорода адамантана, который по своей структуре напоминает кристаллическую решетку алмаза.

В 60-е годы Владимир Прелог стал заниматься изучением обмена веществ у микроорганизмов и участвующих в нем соединений. Он объяснил механизм действия ряда антибиотиков, которые, блокируя действие некоторых веществ, нарушают последовательность реакций обмена. Прелог выделил ряд исключительно сложных комплексных органических соединений, с помощью которых микроорганизмы извлекают из окружающей среды такие необходимые для обеспечения жизненных процессов элементы, как калий, железо, бор и другие.

Обширная научная деятельность Прелога завоевала ему признание научной общественности. Он был избран иностранным членом Академии наук СССР, Лондонского королевского общества, Национальной академии наук США, Американской академии наук и искусств и многих других научных обществ и академий [16]16
  В. Прелог внес большой вклад в теорию органической химии. Он ввел понятие «хиральность», сформулировал в 1950 г. правило о предпочтительной конформации оптически активных веществ в ходе их превращений (правило Прелога), опроверг (совместно с Л. Ружичкой) правило Бредта, запрещающее существование Q-циклов с двойной связью при углероде, находящемся у мостика, и т. д. – Прим. ред.


[Закрыть].

В 1975 г. В. Прелог был удостоен Нобелевской премии по химии за исследование физиологически активных низкомолекулярных соединений. Вместе с ним был награжден и Д. Корнфорт. Награждение названных ученых символизировало очередное признание биоорганической химии, являющейся связующим звеном между химией и биологией и одной из важных областей современной науки.

Витамины

В 1881 г. русский ученый Николай Иванович Лунин провел интересные эксперименты, с пищевыми веществами: извлекая белки, жиры, углеводы и соли из молока, он кормил этой смесью лабораторных мышей. Несмотря на то что пища бралась, казалось бы, из самого полноценного продукта, животные чахли и умирали. Из этого Лунин, совершенно естественно, сделал вывод, что для удовлетворения потребностей организма кроме указанных веществ необходимы еще какие-то. Однако его публикация, как и работы многих других ученых на эту тему, не обратила на себя особого внимания.

Как выяснилось впоследствии, с этими веществами связан ряд заболеваний, в лечении которых в конце прошлого века врачи испытывали затруднения.

К ним относится, в частности, болезнь берибери, которая была серьезной проблемой для стран Юго-Восточной Азии, и особенно для Индонезии, которая была в то время голландской колонией.

В 1886 г. голландское правительство направило на остров Яву известного патологоанатома Корнелиса Пекельхаринга и невролога Клеменса Винклера из Утрехтского университета. Их помощником был назначен военный врач Христиан Эйкман, уже работавший в тропических районах. В то время бактериология переживала расцвет, и, совершенно естественно, голландские ученые занялись поисками микроба, вызывающего берибери. Пекельхаринг и Винклер, не обнаружив ничего заслуживающего внимания, вскоре уехали, оставив Эйкмана в Батавии (Джакарта) для продолжения работы. Он пробыл там 10 лет, проводя многочисленные исследования, связанные с тропической медициной, и продолжая поиски причины болезни берибери. Его исследования завершились интересным открытием.

Тайна этой болезни была разгадана совершенно случайно. Лаборатория в Батавии имела небольшое хозяйство по разведению кур. Птицы находились на довольно однообразной рисовой диете и постепенно становились жертвой болезни, клиническая картина которой весьма напоминала берибери. Интересовавшийся этим заболеванием Эйкман сразу уловил сходство и занялся экспериментами. Он добавил в пищу кур немного рисовых отрубей, и они быстро выздоровели. Оказалось, что при полировке риса, когда зерно очищается от оболочки, теряется какое-то ценное вещество, и местные жители, питавшиеся преимущественно рисом, становились жертвами берибери.

Подозрение, что эта болезнь связана с питанием, высказывалось еще в 70-е годы прошлого века. В 90-е годы Эйкман открыл причину болезни, но на это почти никто не обратил внимание. Болезнь берибери продолжала оставаться серьезной проблемой. Во время русско-японской войны из-за нее была выведена из строя шестая часть личного состава японской армии. Чтобы разрешить проблему, необходим был иной подход. Одним из ученых, способствовавших этому, был Фредерик Гоуленд Хопкинс.

Рано заинтересовавшись химией, Хопкинс работал в различных фирмах и лишь в 28-летнем возрасте занялся медициной. В 32 года он получил диплом и стал преподавать физиологическую химию, как называли в конце прошлого века биохимию. Знание химии и медицины позволило Хопкинсу провести интересные исследования. По существу его методика была такой же, как и у Лунина. Он кормил лабораторных животных (детенышей мышей и крыс) искусственной смесью из различных пищевых веществ и регулярно взвешивал их на весах, наблюдая за ростом. При появлении малейших отклонений от нормы Хопкинс тотчас начинал проводить химические анализы пищи.

Прежде всего он открыл, что белковые вещества различаются по своей питательной ценности. Более подробные исследования показали, что это определяется их составом. Хопкинс открыл незаменимые аминокислоты, которые не могут синтезироваться организмом и должны поступать в него с пищей. Питание неполноценным белком плохо отражалось и на мышах, поэтому в своих дальнейших экспериментах Хопкинс использовал наиболее полноценный белок – казеин (молочный белок). Несмотря на это, состояние лабораторных животных нельзя было назвать хорошим. Хопкинс выяснил, что в зависимости от степени очистки казеин оказывает различное воздействие. Тогда он решил добавить в пищу животных немного молока – эффект был поразительный. Состояние животных резко улучшалось.

К 1910 г. Хопкинс собрал достаточно данных и в марте 1911 г. на одном из собраний членов Английского биохимического общества выступил со своей теорией о «дополнительных» питательных веществах. Эта тема сразу была подхвачена прессой. Лондонская газета «Дейли мейл» опубликовала сенсационные материалы, которые были перепечатаны многими газетами Европы и Америки. Создалась обстановка, в которой кто-то должен был сделать последний завершающий шаг.

Его сделал польский ученый Казимеж Функ, который в 1911 г. также работал в Лондоне. В декабре он опубликовал результат своих исследований экстрактов из семян риса. Выделив вещество в кристаллическом состоянии, он назвал его витамином. Позднее стало ясно, что не все соединения такого рода являются витаминами, но то, что они жизненно важны, не вызывало сомнений. Введя новое понятие – авитаминоз, К. Функ разработал теорию этого явления, которая, между прочим, весьма напоминала идеи Хопкинса, Между учеными завязался спор о приоритете.

Безусловно, Хопкинс является пионером в этой области, однако Функ как автор понятия «авитаминоз», активно работавший потом в области производства витаминов, приобрел гораздо большую известность.

Кандидатуры Эйкмана и Хопкинса не раз выдвигались на соискание Нобелевской премии – и наконец эксперты пришли к заключению, что их исследования уже устарели. Наука, однако, богата неожиданностями. В 1929 г. вопрос о витаминах вдруг предстал в новом свете. Выяснилось, что витамины связаны с ферментами, являясь для них кофакторами. Тогда-то Каролинский институт принял решение наградить двух пионеров в этой области – Эйкмана и Хопкинса, – заявив, что важность их исследований стала теперь очевидной.

Открытия Эйкмана и Хопкинса, за которые они получили Нобелевскую премию по медицине и физиологии, были связаны с витаминами B ₁и А. Эти названия, правда, возникли позднее, когда началось химическое исследование витаминов. В этой области работали многие ученые, и некоторые из них были удостоены Нобелевской премии.

К числу, самых известных исследователей витаминов относится швейцарский химик-органик Пауль Каррер. В своих экспериментах он в основном использовал методы селективной абсорбции Вильштеттера, ультрацентрифугирования Сведберга и хроматографии Цвета.

Каррер занялся витаминами после того, как в 1929 г. шведский биохимик Ханс фон Эйлер-Хельпин показал, что пигмент каротин оказывает то же воздействие, что и витамин А. В 1930 г. швейцарский исследователь, уже зная структуру бетакаротина, мог сказать, как из него образуется витамин А.

Это имело большое значение, так как позволяло лучше исследовать физиологическое действие этого вещества и разработать методы его производства.

Другое открытие Пауля Каррер а связано также о пигментами. Занимаясь «желтыми ферментами», открытыми Отто Генрихом Варбургом и Вальтером Кристианом, он показал, что их цвет обусловлен особыми соединениями, которые получили название «флавины» («флавус». по-латыни значит «желтый»). В дальнейшем Каррер установил, что вещество рибофлавин идентично хорошо известному физиологам витамину В ₂. Проводя химический анализ, Каррер установил структуру этого витамина. Продолжая далее исследовать витамин C, он подтвердил выводы Сент-Дьёрдьи о его структуре. Каррер исследовал также витамины Е и К, многочисленные коферменты, алкалоиды, растительные пигменты и многие другие органические соединения. Результаты его исследований представлены более чем в тысяче публикаций. Столь плодотворная научная деятельность принесла ему широкую известность и авторитет в научных кругах. За успехи в исследовании каротиноидов, флавинов и витаминов А и В ₂Карреру в 1937 г. была присуждена Нобелевская премия по химии. Он разделил ее с Хоуорсом. Каррер был удостоен многих званий и титулов рядом зарубежных академий и учебных заведений. Он стал почетным доктором Софийского университета.

В следующем, 1938 г. Нобелевский комитет по химии принял решение вновь присудить премию исследователю, занимающемуся каротиноидами и витаминами. Это был немецкий ученый Рихард Кун, профессор Гейдельбергского университета.

Начало его деятельности связано с изучением ферментов. Затем он занялся соединениями с сопряженными двойными, связями, так называемыми полиенами. Это привело Куна к изучению каротиноидов, которые также имеют подобную структуру. Состав этих соединений, содержащих в молекуле 40 атомов углерода и 56 атомов водорода, был установлен Рихардом Вильштеттером. В 1930 г. Каррер в Цюрихе и Зигмунд Отто Розенхейм в Лондоне выделили альфа– и бета-каротин. В 1933 г. Кун открыл гамма-каротин, вслед за чем осуществил обширное исследование каротиноидов и их распространения в растительном и животном мире. В ходе этих экспериментов он внес разного рода усовершенствования в метод хроматографии.

Вторую большую область его работы составляли витамины группы В. Из 5300 л обезжиренного молока Кун с сотрудниками выделили 1 г желтого вещества, которое было названо лактофлавином. Из него выделили лумифлавин, который оказался тем же самым соединением, что и кофактор «желтого фермента» из дрожжей. Выясняя структуру этого вещества, Кун попутно определил и строение лактофлавина, известного также под названием «рибофлавин». Это витамин В ₂.

В начале 1939 г., после того как Кун был уже удостоен Нобелевской премии по химии за исследование каротиноидов и флавинов, он вместе со своими сотрудниками выделил витамин В ₆и в короткий срок определил его состав и структуру. Это соединение оказалось производным пиридина.

Кун стан лауреатом Нобелевской премии в 1938 г., через два года после того, как Гитлер запретил подданным Германского рейха любые контакты с Нобелевскими комитетами [17]17
  Причиной этого запрещения было присуждение в 1936 г. Норвежским стортингом Нобелевской премии Мира известному немецкому публицисту-антифашисту Карлу фон Осецкому, который за обличение фашизма и симпатии к СССР был заключен в 1933 г. в концлагерь Зонненбург по обвинению в государственной измене. Нацисты были вынуждены перевести тяжелобольного Осецкого в больницу, чтобы посланцы Нобелевского комитета могли вручить ему премию. Писатель умер в больнице 4 мая 1938 г. – Прим. ред.


[Закрыть].

По приказу гестапо Кун вынужден был отказаться от награды. Лишь 11 лет спустя, в 1949 г., он получил ее одновременно с Адольфом Бутенандтом, лауреатом Нобелевской премии по химии за 1939 г., который также отказался от получения премии по аналогичным причинам.

В 1929 г. был открыт еще один витамин. Хенрик Дам из Копенгагенского университета ставил классические опыты с искусственными пищевыми смесями. У цыплят, которых умышленно лишали жиров, вдруг начинались тяжелые кровоизлияния. Анализ крови показал замедление ее коагуляции – процессы свертывания крови были очень затруднены.

В 1931 и 1933 гг. подобные явления наблюдали и американские исследователи. Тем временем Дам, добавляя в пищевые смеси различные вещества, установил, что добавка конопляного семени приводит к прекращению кровоизлияния и восстановлению свойств крови. Так как это было время большой популярности витаминов, естественно напрашивался вывод, что в данном случае наблюдается действие какого-то неизвестного представителя этой группы. Новый витамин был обозначен буквой К (от слова «коагуляция»).

Он был обнаружен в семенах капусты, томатов, сои, люцерны, а также в ткани печени животных. Последнее, наблюдение указывало на механизм действия этого витамина. Оказалось, что печень содержит фермент, участвующий в коагуляции крови. В отсутствие витамина К ₃фермент не работает, и тем самым нарушается вся цепь реакций, ведущих к свертыванию крови.

Дам был биохимиком высокой квалификации. В 1925 г. он специализировался по микрохимическому анализу у, Франца Прегля в Австрии. Через 10 лет он в сотрудничестве с Паулем Каррером начал работать над выяснением структуры вновь открытого витамина К.

Однако первым эту задачу решил Эдуард Аделберт, Дойзи, профессор биохимии университета в Сент-Луисе (США, шт. Миссури). В 1939 г. Дойзи выделил из семени люцерны и из рыбной муки два вещества в кристаллическом виде: K ₁и К ₂. Вскоре он определил их структуру: они оказались производными нафтохинона. За этим последовал их синтез, и были открыты аналогичные вещества, но проще по строению и более сильно действующие.

Искусственное получение витамина К явилось большим подарком для медицины. Его начали широко применять для остановки кровотечений, при хирургических операциях, для лечения заболеваний печени и т. д. Использование витамина К для лечения новорожденных, у которых такой авитаминоз часто встречается, позволило значительно снизить детскую смертность.

В 1944 г. Нобелевский фонд возобновил вручение премий, которое вследствие войны было прервано на три года (1940—1942). Поскольку правила фонда допускают задержку объявления премии на год, это дало возможность вручить в 1944 г. премии лауреатам 1943 г. В области медицины ими стали X. Дам и Э.А. Дойзи – за открытие витамина К и определение его химической структуры.