eng
Рассказывает д.х.н. Сергей Михайлович Староверов,
генеральный директор компании ЗАО "БиоХимМак СТ".
Компания "БиоХимМак СТ", созданная сотрудниками МГУ им. М.В.Ломоносова, имеет 25-летний опыт разработок сорбентов для жидкостной хроматографии, методов подготовки проб твердофазной экстракцией и аналитического контроля объектов различного происхождения. "БиоХимМак СТ" сохранила и развила отечественные традиции препаративной и промышленной хроматографии и в настоящий момент успешно конкурирует
с зарубежными фирмами в области разработки технологических процессов получения высокоочищенных субстанций природного, синтетического и биотехнологического происхождения в масштабах производительности до двух тонн продукта в месяц. О наиболее значимых достижениях компании нам рассказал генеральный директор ЗАО "БиоХимМак СТ" Сергей Михайлович Староверов.
Сергей Михайлович, как создавалась компания "БиоХимМак СТ"?
Компания была организована в 1989 году вначале как отдел компании "БиоХимМак", причем именно как инновационное предприятие, то есть способное создавать и реализовывать на рынке новые решения. Поначалу мы не очень верили, что наша работа может быть востребована, не понимали, что такое бизнес. Возможно,
и сегодня не до конца понимаем, поскольку одновременно с зарабатыванием денег стараемся удовлетворить свой научный интерес.
В основу интеллектуального капитала компании легли
разработки, выполненные мной
и Генрихом Эрлихом (Г.В.Кудряв-цевым) в Московском государ-
ственном университете и составившие наши докторские диссертации. Фундаментом нашего бизнеса стало знание химии поверхности, понимание того, как ее модифицировать, как управлять ее свойствами, что она может дать в зависимости от размера пор, размера частиц, от закрепленных на ней молекулярных конструкций. Нашими первыми продуктами стали сорбенты "Диасорб", которые мы делали на основе отечественных силикагелей и макропористых стекол. Эти сорбенты различались по размеру частиц (от 5 до 200–300 мкм) и пор (от 60 до нескольких тысяч ангстрем), а также модификаторов. Серию "Диасорб" мы выпускаем до сих пор. Затем были созданы концентрирующие патроны "Диапак" для твердофазной экстракции, которые мы также продолжаем производить. Третьим продуктом "БиоХимМак СТ" стали аналитические колонки для высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).
Сочетание разработок сорбентов, концентрирующих патронов с колонками позволили нам создать серию разнообразных аналитических методик. Однако вершиной нашего творчества в области инноваций являются промышленные технологии хроматографической очистки.
Давайте подробнее поговорим о каждом из инновационных направлений деятельности компании. Вы не остановились на разработке серии сорбентов "Диасорб"?
Конечно же, нет. По мере того, как мы решали различные технологические задачи, появились и другие сорбенты: "Диасфер", "Диабонд", Nautilus.
В основе сорбентов "Диасфер" лежит сферическая матрица практически идеальной геометрии из сверхчистого кремнезема Kromasil (AkzoNobel). С привитыми функциональными группами она превращается в различные типы сорбентов или приобретает иные специфические свойства.
Например, мы очень гордимся разработкой аналитических приложений на основе сорбента "Диасфер 110 C10CN". Привитый к поверхности длинный циандецильный радикал позволяет вести хроматографический процесс как в прямом, так и в обращенно-фазовом варианте за счет сочетания гидрофобной основы и слабополярной концевой нитрильной группы. Когда исчерпаны все возможности увеличения селективности традиционных обращенно-фазовых сорбентов путем изменения буфера и введения добавок, этот сорбент позволяет добиваться иного хроматографического разделения за счет дополнительной активности нитрильных групп. Наличие полярных групп в слое "обращенной фазы" позволяет работать с градиентами от нулевого содержания органики, а нитрильные группы экранируют активные силанольные группы силикагеля аналогично так называемым "embedded сорбентам" с амидной вставкой в середине цепи. В частности, "Диасфер 110 C10CN" проявляет удивительную селективность в анализе микотоксинов при обнаружении патулина. Он позволяет решать сложные задачи разделения пептидов, эффективен в контроле соков на содержание флавоноидов, консервантов и органических кислот, при разделении изомеров крезолов и ксиленолов и т.д.
Могу назвать еще немало красивых применений, где обращенно-фазовая хроматография не обеспечивает хорошую селективность, а наша колонка на основе сорбента "Диасфер 110 C10CN" позволяет ее добиться. Поэтому мы рекомендуем каждому иметь эту колонку просто про запас, когда уже исчерпаны другие возможности.
В целом, специальные колонки на основе сорбентов "Диасфер" мы считаем одним из наших важнейших достижений в области аналитической химии.
Очень интересны сорбенты серии "Диабонд" с дифильной поверхностью (разработка д.х.н. А.А.Сердана), внутренняя часть которой гидрофобная, а внешняя – гидрофильная. Тем самым становится возможным прямой анализ биологических жидкостей: белки не сорбируются и вымываются элюентом, а низкомолекулярные вещества проникают внутрь пор и разделяются по обращенно-фазовому принципу. Благодаря этому упрощается стадия пробоподготовки. К сожалению, из-за отсутствия рынка в данный момент выпуск семейства "Диабонд" приостановлен.
Для разделения оптически активных веществ в "БиоХимМак СТ" были созданы хиральные сорбенты Nautilus с привитым отечественным макроциклическим антибиотиком эремомицином. Сорбенты успешно использовались в препаративных хроматографических многоколоночных системах с непрерывным разделением смесей (SMB-хроматография)[1]. Такие колонки наша компания изготовила для немецких коллег из группы профессора Андреаса Зайделя-Моргенштерна (A.Seidel-Morgenstern).
С нашими хиральными сорбентами, на основе эремомицина, связана любопытная история. На одном из конгрессов я встретился со знаменитым Даниэлем Армстронгом (D.W.Armstrong), который, собственно, первым разработал метод хирального разделения на основе макроциклических антибиотиков и циклодекстринов. Он обвинил меня, что мы-де залезли в его область. Американцы любят так: одну молекулу сделали, значит, все поле наше. Армстронг говорит: "Как это ты патент оформил?" Я отвечаю: "Господин Армстронг, у нас эремомицин, у вас ванкомицин. Отличие мизерное. Но ванкомицин не делит изомеры аминокислот, а наш эремомицин разделяет их великолепно. Вы это можете предсказать?" Он говорит: "Нет". – "Ну вот это и есть предмет патента". В результате я передал ему нашу колонку для исследований. В ответ он прислал мне отчет: на 100 страницах – 100 хроматограмм, включил нас в соавторы в свою главу монографии Chiral Recognition in Separation Methods: Mechanisms and Applications (Springer, 2010).
А впервые хиральные сорбенты с хинином мы сделали в 1980-е годы и даже получили на их основе определенные результаты. Своих хроматографов у нас тогда не было. Но они были в 4 Главном управлении Минздрава СССР, где работал наш коллега. Мы продемонстрировали идею, создав новое кремнийорганическое соединение с привитым в одну стадию хинином и показали возможность разделения оптических изомеров. Целое семейство хининовых сорбентов синтезировал австрийский профессор В.Линднер (W.Lindner). Он занимался ими параллельно с нами, но чуть-чуть по-другому – построил всю молекулярную конструкцию, завершавшуюся хинином на поверхности, и показал возможность ее эффективного применения.
От сорбентов и колонок вы обратились к созданию аналитических методов?
Эта работа всегда велась параллельно. К концу 1990-х годов мы разработали серию методик для экологического контроля самых разных продуктов, в том числе для контроля безопасности и подлинности продуктов питания. Среди них отмечу методики анализа на микотоксины. Государство не дало нам ни рубля на развитие этого направления. Тем не менее, мы создали методики количественного определения содержания микотоксинов с предварительной пробоподготовкой методом твердофазной экстракции. Сам анализ проводится посредством ВЭЖХ на колонках с сорбентом "Диасфер", однако также был разработан и его более дешевый полуколичественный экспресс-вариант методом тонкослойной хроматографии на отечественных пластинках "Sorbfil ПТСХ-АФ-В". Эти методики вошли в Методические указания МУК 4.1.787–99 "Определение массовой концентрации микотоксинов в продовольственном сырье и продуктах питания. Подготовка проб методом твердофазной экстракции", утвержденные и введенные в действие главным государственным санитарным врачом России Г.Г.Онищенко.
Следующим шагом в развитии компании стали технологии очистки методом препаративной хроматографии.
Почему от аналитических направлений вы обратились
к препаративным методам?
С одной стороны, в силу особенностей российского рынка для нас оказалось бессмысленным содержать значительные производственные мощности ради выполнения разовых, нерегулярных заказов. И как бы ни были хороши сорбенты "Диапак" и "Диасорб", мы не можем конкурировать по разнообразию и объемам выпуска с продуктами компаний Biotage (сорбенты Isolute) или AkzoNobel (Kromasil). Поэтому мы стали концентрироваться на создании готовых технологических решений по хроматографической очистке биологически активных веществ, главным образом, пептидов и белков.
Кроме того, мы довольно долго занимались колонками для препаративной хроматографии диаметром до 5 см и научились их делать с эффективностью в пределах в 1,5–2 dp, то есть с высотой теоретической тарелки, сопоставимой с диаметром частиц сорбента (dp). Это очень хорошее значение: для сравнения, типичная высота тарелок препаративных ЖХ-колонок колеблется в интервале 2–10 dp. Эффективность достигалась специальными технологическими решениями и великолепными распределителями потока. Работу вели совместно с отечественными разработчиками В.В.Ульяшиным и М.П.Забокрицким – сначала сотрудничали с созданной ими компанией "Хроматосервис", затем они присоединились к "БиоХимМак СТ".
Вершиной нашего творчества в высокоэффективной препаративной хроматографии стала колонна динамической аксиальной компрессии AXIOMA-HP-100 диаметром 10 см. Она позволяет работать с давлением до 85 атм. и выдерживает нагрузку до 150 г смеси разделяемых веществ. Чтобы обеспечить оптимальную упаковку сорбента, используется динамическое аксиальное сжатие с помощью нейтральной гидравлической жидкости, закачиваемой ВЭЖХ-насосом в пространство, которое отделено от слоя сорбента плунжером. В результате внутри колонны постоянно поддерживается давление чуть выше, чем в системе (до 100 атм. для силикагелей), что исключает проседание колонны.
Нагрузки 150 г более чем достаточно для реального технологического производства фармацевтических пептидов. Ведь 150 г нагрузки на 20 рабочих дней – это уже 3 кг в месяц, более 30 кг в год. Для фармацевтических предприятий России это максимальный объем выпуска синтетических пептидов. Да и за рубежом всего три-четыре пептида производятся объемом по 100 кг в год, а все остальные – не более 20–30 кг. Не случайно все российские компании, которые занимаются пептидами, используют наши колонны AXIOMA-HP-100.
На основе колонны AXIOMA-
-HP-100 и оборудования немецкой компании KNAUER мы создали хроматографический комплекс "ВЭЖХ хроматограф AXIOMA HP", на котором разработали и внедрили технологию для производства противоопухолевого препарата бусерелина. По нашей технологии препарат производится российской компанией "Фарм-Синтез" (совместный патент). Отмечу, что прежде чем передать технологию заказчикам, специалисты нашей компании полностью отработали процесс очистки вещества, начиная с лабораторных масштабов и заканчивая оснащением производственного участка.
Помимо препаративных колонн высокого давления, уже более 10 лет мы развиваем технологии хроматографического разделения низкого давления. Здесь у нас тоже немало очень интересных решений. В частности, в "БиоХимМак СТ" был разработан хроматографический комплекс низкого давления AXIOMA LP, работающий при давлениях до 5 атм. и расходах элюента 0,1–2 л/мин. Особенность комплекса в том, что он, помимо стандартной конфигурации, может быть изготовлен с учетом требований технологического процесса и за счет необходимого числа входных линий и переключающих кранов одновременно управлять несколькими технологическими стадиями. Так, пока одна колонна регенерируется, на других идут процессы разделения. Все узлы системы выполнены из материалов, разрешенных к работе с фармацевтическими препаратами, что подтверждается соответствующими сертификатами, позволяющими валидировать комплекс в целом.
Давление в системе, скорость потока элюента, его электропроводность, значение рН, а также сбор фракций в каждой из линий (колонок) автоматически контролируются программным обеспечением "Мультихром-Аксиома". Оно разработано совместно с российской компанией "Амперсенд".
Стандартно комплекс оснащается колоннами диаметром до 300 мм. Однако для решения задачи производства природного антиоксиданта дигидро-кверцетина с хроматографической очисткой по технологии "БиоХимМак СТ" мы разработали 120-литровую колонну диаметром 900 мм. Она позволяет при 30-килограммовых разовых загрузках сырья 70%-ной чистоты получать в месяц до двух тонн продукта с чистотой 97–99,5%. Таким образом мы решили задачу получения высокоочищенного дигидрокверцетина. А ведь до нас в России кто только им ни занимался, но переход от осаждений в разных растворителях к хроматографической очистке не получался финансово разумным. Мы показали, что значит правильно организованный промышленный хроматографический процесс. По затратам он оказался сопоставим с традиционным осаждением, но обеспечивает высочайшее качество. К сожалению, развить данное направление не удалось.
Однако у вас есть немало и успешно внедренных проектов?
Конечно. У "БиоХимМак СТ" каждый год в работе находится три-четыре различных проекта по созданию технологий разделения. К сожалению, заказов в целом не так много, как хотелось бы. В год мы продаем, например, до пяти комплексов AXIOMA LP. Этого мало, учитывая, что он втрое дешевле импортных аналогов. Но самое главное, непосредственно работая с заказчиком, мы предлагаем ему готовое решение: либо целиком разработанное нами, либо адаптированное под уже имеющиеся у него технологию и условия.
Например, совместно с ЗАО "Биокад" и "НИИ биомедицинской химии имени В.Н.Ореховича" РАМН мы создали технологию
получения фермента аспараги-
наза – это детский онкологиче-
ский препарат. Для НПО "Микро-
ген" впервые в России разработали технологию хроматографической очистки иммуноглобулинов из плазмы крови, в 2015 году успешно прошли исследования по вирусной валидации. К сожалению, это направление развивается медленно. А ведь оно позволяет получать целую гамму продуктов – не просто иммуноглобулины, но и специальные иммуноглобулины против гепатита, против бешенства, против энцефалита и т.д. Сейчас мы решаем проблему выделения смешанного комплексного иммуноглобулина, куда входит не только иммуноглобулин G, но и A и M на новом уровне требований к чистоте и вирусной безопасности продукта.
Подчеркну, мы создаем решения для российского рынка, которые не просто намного дешевле аналогов, но и интереснее по содержанию для заказчика. Причем мы предпочитаем именно комплексное решение задачи, а не поставку отдельных материалов и устройств. Как правило, заказчики просят нас разработать технологии очистки, например, того или иного пептида. Мы начинаем с создания лабораторного препаративного прототипа, а дальше трансформируем его в промышленную технологию с заданной производительностью. Это сегодня наша основная инновационная работа.
Вы продолжаете заниматься не только чисто проектным бизнесом, но и поставляете материалы и оборудование ряда ведущих зарубежных фирм. Насколько важен для вас бизнес продаж?
Очень важен. Мы создаем законченные промышленные технологии и решения, но для их реализации необходимо оборудование, сорбенты, колонки и т.п. Для нас основное – разработать технологию, а дальше заказчик по мере развития сам может выбирать отдельные узлы, колонки, сорбенты. Но самое главное – технологии – наши. Собственно, так работает весь мир – никто не стремится сам создавать все компоненты решения. Поэтому в наших разработках сочетается и собственное оборудование, и продукция зарубежных производителей, например, хроматографы немецкой компании Knauer. Мы не можем соревноваться с мощными химическими концернами в разнообразии патронов или колонок, в объемах производства сорбентов. Ведь одному заказчику требуется одно, другому – другое. Бессмысленно содержать производственные мощности, чтобы раз в год что-либо производить. Проще купить.
Кроме того, сама по себе инновационная деятельность – это достаточно нестабильный бизнес. Одно дело, когда на основе инновации, особенно за счет средств какого-либо фонда инновационной поддержки, создается промышленный продукт, который затем серийно производится и продается. Так можно жить и развиваться.
И другое дело – когда суть деятельности компании состоит в создании различных инноваций. Они, конечно, реализуются, но не сразу. А ведь нужно содержать компанию, постоянно платить сотрудникам зарплату. Поэтому мы вынуждены заниматься продажами оборудования и материалов, доход от которых составляет примерно 50% в структуре нашего бизнеса. Этот баланс нам удается удерживать довольно долго, хоть это и трудно, – проще просто продавать. Но мы выходцы из научной среды и нам до сих пор интересно, а что там, за облаками?
Спасибо за интересный рассказ.
С С.М. Староверовым
беседовал К.Гордеев
генеральный директор компании ЗАО "БиоХимМак СТ".
Компания "БиоХимМак СТ", созданная сотрудниками МГУ им. М.В.Ломоносова, имеет 25-летний опыт разработок сорбентов для жидкостной хроматографии, методов подготовки проб твердофазной экстракцией и аналитического контроля объектов различного происхождения. "БиоХимМак СТ" сохранила и развила отечественные традиции препаративной и промышленной хроматографии и в настоящий момент успешно конкурирует
с зарубежными фирмами в области разработки технологических процессов получения высокоочищенных субстанций природного, синтетического и биотехнологического происхождения в масштабах производительности до двух тонн продукта в месяц. О наиболее значимых достижениях компании нам рассказал генеральный директор ЗАО "БиоХимМак СТ" Сергей Михайлович Староверов.
Сергей Михайлович, как создавалась компания "БиоХимМак СТ"?
Компания была организована в 1989 году вначале как отдел компании "БиоХимМак", причем именно как инновационное предприятие, то есть способное создавать и реализовывать на рынке новые решения. Поначалу мы не очень верили, что наша работа может быть востребована, не понимали, что такое бизнес. Возможно,
и сегодня не до конца понимаем, поскольку одновременно с зарабатыванием денег стараемся удовлетворить свой научный интерес.
В основу интеллектуального капитала компании легли
разработки, выполненные мной
и Генрихом Эрлихом (Г.В.Кудряв-цевым) в Московском государ-
ственном университете и составившие наши докторские диссертации. Фундаментом нашего бизнеса стало знание химии поверхности, понимание того, как ее модифицировать, как управлять ее свойствами, что она может дать в зависимости от размера пор, размера частиц, от закрепленных на ней молекулярных конструкций. Нашими первыми продуктами стали сорбенты "Диасорб", которые мы делали на основе отечественных силикагелей и макропористых стекол. Эти сорбенты различались по размеру частиц (от 5 до 200–300 мкм) и пор (от 60 до нескольких тысяч ангстрем), а также модификаторов. Серию "Диасорб" мы выпускаем до сих пор. Затем были созданы концентрирующие патроны "Диапак" для твердофазной экстракции, которые мы также продолжаем производить. Третьим продуктом "БиоХимМак СТ" стали аналитические колонки для высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).
Сочетание разработок сорбентов, концентрирующих патронов с колонками позволили нам создать серию разнообразных аналитических методик. Однако вершиной нашего творчества в области инноваций являются промышленные технологии хроматографической очистки.
Давайте подробнее поговорим о каждом из инновационных направлений деятельности компании. Вы не остановились на разработке серии сорбентов "Диасорб"?
Конечно же, нет. По мере того, как мы решали различные технологические задачи, появились и другие сорбенты: "Диасфер", "Диабонд", Nautilus.
В основе сорбентов "Диасфер" лежит сферическая матрица практически идеальной геометрии из сверхчистого кремнезема Kromasil (AkzoNobel). С привитыми функциональными группами она превращается в различные типы сорбентов или приобретает иные специфические свойства.
Например, мы очень гордимся разработкой аналитических приложений на основе сорбента "Диасфер 110 C10CN". Привитый к поверхности длинный циандецильный радикал позволяет вести хроматографический процесс как в прямом, так и в обращенно-фазовом варианте за счет сочетания гидрофобной основы и слабополярной концевой нитрильной группы. Когда исчерпаны все возможности увеличения селективности традиционных обращенно-фазовых сорбентов путем изменения буфера и введения добавок, этот сорбент позволяет добиваться иного хроматографического разделения за счет дополнительной активности нитрильных групп. Наличие полярных групп в слое "обращенной фазы" позволяет работать с градиентами от нулевого содержания органики, а нитрильные группы экранируют активные силанольные группы силикагеля аналогично так называемым "embedded сорбентам" с амидной вставкой в середине цепи. В частности, "Диасфер 110 C10CN" проявляет удивительную селективность в анализе микотоксинов при обнаружении патулина. Он позволяет решать сложные задачи разделения пептидов, эффективен в контроле соков на содержание флавоноидов, консервантов и органических кислот, при разделении изомеров крезолов и ксиленолов и т.д.
Могу назвать еще немало красивых применений, где обращенно-фазовая хроматография не обеспечивает хорошую селективность, а наша колонка на основе сорбента "Диасфер 110 C10CN" позволяет ее добиться. Поэтому мы рекомендуем каждому иметь эту колонку просто про запас, когда уже исчерпаны другие возможности.
В целом, специальные колонки на основе сорбентов "Диасфер" мы считаем одним из наших важнейших достижений в области аналитической химии.
Очень интересны сорбенты серии "Диабонд" с дифильной поверхностью (разработка д.х.н. А.А.Сердана), внутренняя часть которой гидрофобная, а внешняя – гидрофильная. Тем самым становится возможным прямой анализ биологических жидкостей: белки не сорбируются и вымываются элюентом, а низкомолекулярные вещества проникают внутрь пор и разделяются по обращенно-фазовому принципу. Благодаря этому упрощается стадия пробоподготовки. К сожалению, из-за отсутствия рынка в данный момент выпуск семейства "Диабонд" приостановлен.
Для разделения оптически активных веществ в "БиоХимМак СТ" были созданы хиральные сорбенты Nautilus с привитым отечественным макроциклическим антибиотиком эремомицином. Сорбенты успешно использовались в препаративных хроматографических многоколоночных системах с непрерывным разделением смесей (SMB-хроматография)[1]. Такие колонки наша компания изготовила для немецких коллег из группы профессора Андреаса Зайделя-Моргенштерна (A.Seidel-Morgenstern).
С нашими хиральными сорбентами, на основе эремомицина, связана любопытная история. На одном из конгрессов я встретился со знаменитым Даниэлем Армстронгом (D.W.Armstrong), который, собственно, первым разработал метод хирального разделения на основе макроциклических антибиотиков и циклодекстринов. Он обвинил меня, что мы-де залезли в его область. Американцы любят так: одну молекулу сделали, значит, все поле наше. Армстронг говорит: "Как это ты патент оформил?" Я отвечаю: "Господин Армстронг, у нас эремомицин, у вас ванкомицин. Отличие мизерное. Но ванкомицин не делит изомеры аминокислот, а наш эремомицин разделяет их великолепно. Вы это можете предсказать?" Он говорит: "Нет". – "Ну вот это и есть предмет патента". В результате я передал ему нашу колонку для исследований. В ответ он прислал мне отчет: на 100 страницах – 100 хроматограмм, включил нас в соавторы в свою главу монографии Chiral Recognition in Separation Methods: Mechanisms and Applications (Springer, 2010).
А впервые хиральные сорбенты с хинином мы сделали в 1980-е годы и даже получили на их основе определенные результаты. Своих хроматографов у нас тогда не было. Но они были в 4 Главном управлении Минздрава СССР, где работал наш коллега. Мы продемонстрировали идею, создав новое кремнийорганическое соединение с привитым в одну стадию хинином и показали возможность разделения оптических изомеров. Целое семейство хининовых сорбентов синтезировал австрийский профессор В.Линднер (W.Lindner). Он занимался ими параллельно с нами, но чуть-чуть по-другому – построил всю молекулярную конструкцию, завершавшуюся хинином на поверхности, и показал возможность ее эффективного применения.
От сорбентов и колонок вы обратились к созданию аналитических методов?
Эта работа всегда велась параллельно. К концу 1990-х годов мы разработали серию методик для экологического контроля самых разных продуктов, в том числе для контроля безопасности и подлинности продуктов питания. Среди них отмечу методики анализа на микотоксины. Государство не дало нам ни рубля на развитие этого направления. Тем не менее, мы создали методики количественного определения содержания микотоксинов с предварительной пробоподготовкой методом твердофазной экстракции. Сам анализ проводится посредством ВЭЖХ на колонках с сорбентом "Диасфер", однако также был разработан и его более дешевый полуколичественный экспресс-вариант методом тонкослойной хроматографии на отечественных пластинках "Sorbfil ПТСХ-АФ-В". Эти методики вошли в Методические указания МУК 4.1.787–99 "Определение массовой концентрации микотоксинов в продовольственном сырье и продуктах питания. Подготовка проб методом твердофазной экстракции", утвержденные и введенные в действие главным государственным санитарным врачом России Г.Г.Онищенко.
Следующим шагом в развитии компании стали технологии очистки методом препаративной хроматографии.
Почему от аналитических направлений вы обратились
к препаративным методам?
С одной стороны, в силу особенностей российского рынка для нас оказалось бессмысленным содержать значительные производственные мощности ради выполнения разовых, нерегулярных заказов. И как бы ни были хороши сорбенты "Диапак" и "Диасорб", мы не можем конкурировать по разнообразию и объемам выпуска с продуктами компаний Biotage (сорбенты Isolute) или AkzoNobel (Kromasil). Поэтому мы стали концентрироваться на создании готовых технологических решений по хроматографической очистке биологически активных веществ, главным образом, пептидов и белков.
Кроме того, мы довольно долго занимались колонками для препаративной хроматографии диаметром до 5 см и научились их делать с эффективностью в пределах в 1,5–2 dp, то есть с высотой теоретической тарелки, сопоставимой с диаметром частиц сорбента (dp). Это очень хорошее значение: для сравнения, типичная высота тарелок препаративных ЖХ-колонок колеблется в интервале 2–10 dp. Эффективность достигалась специальными технологическими решениями и великолепными распределителями потока. Работу вели совместно с отечественными разработчиками В.В.Ульяшиным и М.П.Забокрицким – сначала сотрудничали с созданной ими компанией "Хроматосервис", затем они присоединились к "БиоХимМак СТ".
Вершиной нашего творчества в высокоэффективной препаративной хроматографии стала колонна динамической аксиальной компрессии AXIOMA-HP-100 диаметром 10 см. Она позволяет работать с давлением до 85 атм. и выдерживает нагрузку до 150 г смеси разделяемых веществ. Чтобы обеспечить оптимальную упаковку сорбента, используется динамическое аксиальное сжатие с помощью нейтральной гидравлической жидкости, закачиваемой ВЭЖХ-насосом в пространство, которое отделено от слоя сорбента плунжером. В результате внутри колонны постоянно поддерживается давление чуть выше, чем в системе (до 100 атм. для силикагелей), что исключает проседание колонны.
Нагрузки 150 г более чем достаточно для реального технологического производства фармацевтических пептидов. Ведь 150 г нагрузки на 20 рабочих дней – это уже 3 кг в месяц, более 30 кг в год. Для фармацевтических предприятий России это максимальный объем выпуска синтетических пептидов. Да и за рубежом всего три-четыре пептида производятся объемом по 100 кг в год, а все остальные – не более 20–30 кг. Не случайно все российские компании, которые занимаются пептидами, используют наши колонны AXIOMA-HP-100.
На основе колонны AXIOMA-
-HP-100 и оборудования немецкой компании KNAUER мы создали хроматографический комплекс "ВЭЖХ хроматограф AXIOMA HP", на котором разработали и внедрили технологию для производства противоопухолевого препарата бусерелина. По нашей технологии препарат производится российской компанией "Фарм-Синтез" (совместный патент). Отмечу, что прежде чем передать технологию заказчикам, специалисты нашей компании полностью отработали процесс очистки вещества, начиная с лабораторных масштабов и заканчивая оснащением производственного участка.
Помимо препаративных колонн высокого давления, уже более 10 лет мы развиваем технологии хроматографического разделения низкого давления. Здесь у нас тоже немало очень интересных решений. В частности, в "БиоХимМак СТ" был разработан хроматографический комплекс низкого давления AXIOMA LP, работающий при давлениях до 5 атм. и расходах элюента 0,1–2 л/мин. Особенность комплекса в том, что он, помимо стандартной конфигурации, может быть изготовлен с учетом требований технологического процесса и за счет необходимого числа входных линий и переключающих кранов одновременно управлять несколькими технологическими стадиями. Так, пока одна колонна регенерируется, на других идут процессы разделения. Все узлы системы выполнены из материалов, разрешенных к работе с фармацевтическими препаратами, что подтверждается соответствующими сертификатами, позволяющими валидировать комплекс в целом.
Давление в системе, скорость потока элюента, его электропроводность, значение рН, а также сбор фракций в каждой из линий (колонок) автоматически контролируются программным обеспечением "Мультихром-Аксиома". Оно разработано совместно с российской компанией "Амперсенд".
Стандартно комплекс оснащается колоннами диаметром до 300 мм. Однако для решения задачи производства природного антиоксиданта дигидро-кверцетина с хроматографической очисткой по технологии "БиоХимМак СТ" мы разработали 120-литровую колонну диаметром 900 мм. Она позволяет при 30-килограммовых разовых загрузках сырья 70%-ной чистоты получать в месяц до двух тонн продукта с чистотой 97–99,5%. Таким образом мы решили задачу получения высокоочищенного дигидрокверцетина. А ведь до нас в России кто только им ни занимался, но переход от осаждений в разных растворителях к хроматографической очистке не получался финансово разумным. Мы показали, что значит правильно организованный промышленный хроматографический процесс. По затратам он оказался сопоставим с традиционным осаждением, но обеспечивает высочайшее качество. К сожалению, развить данное направление не удалось.
Однако у вас есть немало и успешно внедренных проектов?
Конечно. У "БиоХимМак СТ" каждый год в работе находится три-четыре различных проекта по созданию технологий разделения. К сожалению, заказов в целом не так много, как хотелось бы. В год мы продаем, например, до пяти комплексов AXIOMA LP. Этого мало, учитывая, что он втрое дешевле импортных аналогов. Но самое главное, непосредственно работая с заказчиком, мы предлагаем ему готовое решение: либо целиком разработанное нами, либо адаптированное под уже имеющиеся у него технологию и условия.
Например, совместно с ЗАО "Биокад" и "НИИ биомедицинской химии имени В.Н.Ореховича" РАМН мы создали технологию
получения фермента аспараги-
наза – это детский онкологиче-
ский препарат. Для НПО "Микро-
ген" впервые в России разработали технологию хроматографической очистки иммуноглобулинов из плазмы крови, в 2015 году успешно прошли исследования по вирусной валидации. К сожалению, это направление развивается медленно. А ведь оно позволяет получать целую гамму продуктов – не просто иммуноглобулины, но и специальные иммуноглобулины против гепатита, против бешенства, против энцефалита и т.д. Сейчас мы решаем проблему выделения смешанного комплексного иммуноглобулина, куда входит не только иммуноглобулин G, но и A и M на новом уровне требований к чистоте и вирусной безопасности продукта.
Подчеркну, мы создаем решения для российского рынка, которые не просто намного дешевле аналогов, но и интереснее по содержанию для заказчика. Причем мы предпочитаем именно комплексное решение задачи, а не поставку отдельных материалов и устройств. Как правило, заказчики просят нас разработать технологии очистки, например, того или иного пептида. Мы начинаем с создания лабораторного препаративного прототипа, а дальше трансформируем его в промышленную технологию с заданной производительностью. Это сегодня наша основная инновационная работа.
Вы продолжаете заниматься не только чисто проектным бизнесом, но и поставляете материалы и оборудование ряда ведущих зарубежных фирм. Насколько важен для вас бизнес продаж?
Очень важен. Мы создаем законченные промышленные технологии и решения, но для их реализации необходимо оборудование, сорбенты, колонки и т.п. Для нас основное – разработать технологию, а дальше заказчик по мере развития сам может выбирать отдельные узлы, колонки, сорбенты. Но самое главное – технологии – наши. Собственно, так работает весь мир – никто не стремится сам создавать все компоненты решения. Поэтому в наших разработках сочетается и собственное оборудование, и продукция зарубежных производителей, например, хроматографы немецкой компании Knauer. Мы не можем соревноваться с мощными химическими концернами в разнообразии патронов или колонок, в объемах производства сорбентов. Ведь одному заказчику требуется одно, другому – другое. Бессмысленно содержать производственные мощности, чтобы раз в год что-либо производить. Проще купить.
Кроме того, сама по себе инновационная деятельность – это достаточно нестабильный бизнес. Одно дело, когда на основе инновации, особенно за счет средств какого-либо фонда инновационной поддержки, создается промышленный продукт, который затем серийно производится и продается. Так можно жить и развиваться.
И другое дело – когда суть деятельности компании состоит в создании различных инноваций. Они, конечно, реализуются, но не сразу. А ведь нужно содержать компанию, постоянно платить сотрудникам зарплату. Поэтому мы вынуждены заниматься продажами оборудования и материалов, доход от которых составляет примерно 50% в структуре нашего бизнеса. Этот баланс нам удается удерживать довольно долго, хоть это и трудно, – проще просто продавать. Но мы выходцы из научной среды и нам до сих пор интересно, а что там, за облаками?
Спасибо за интересный рассказ.
С С.М. Староверовым
беседовал К.Гордеев
Отзывы читателей
