eng
DOI: 10.22184/2227-572X.2017.35.4.14.22
В декабре 2015 года в МГУ официально открылся Научно-учебный демонстрационный центр масс-спектрометрии. Он был создан в рамках совместного проекта лаборатории физико-химических методов анализа строения вещества химического факультета МГУ и корпорации Thermo Fisher Scientific (США) при участии ее российских партнеров – фирм "МС-Аналитика" и "Интертек". Это событие – безусловно, знаковое для отечественной науки. Действительно, одно из ведущих учебных заведений получило в подарок лабораторию, оснащенную самым современным аналитическим оборудованием стоимостью более 2 млн долл.
Прошел год, можно подводить первые итоги. Насколько успешным оказался проект, что уже достигнуто, а что – только предстоит? Об этом нам рассказал руководитель лаборатории, профессор Альберт Тарасович Лебедев.
Альберт Тарасович, как удалось создать столь уникальный Центр?
Научно-учебный демонстрационный центр масс-спектрометрии – это совместный проект лаборатории физико-химических методов анализа строения вещества химического факультета МГУ и корпорации Thermo Fisher Scientific (США) при участии ее российских партнеров – фирм "МС-Аналитика" и "Интертек". В феврале 2014 года компания "Интертек" предложила безвозмездно установить на химическом факультете настольный спектрометр ядерного магнитного резонанса (ЯМР) picoSpin45, чтобы мы использовали его для обучения студентов, дали отзывы об эффективности, а заодно сделали бы прибору рекламу. Состоялся продуктивный разговор с руководством "Интертек", в ходе которого все решили, что один ЯМР-спектрометр – не очень серьезно, и в дополнение к ЯМР хорошо было бы получить еще и спектрометры ИК- и УФ-диапазонов.
Складывалась лаборатория на основе оборудования фирмы Thermo Scientific. Однако одно из наиболее значимых направлений деятельности этой корпорации – масс-спектрометрия. Такое оборудование Thermo Scientific поставляет в Россию известная компания "МС-Аналитика". Я обратился к ее генеральному директору М.И.Токареву. Он сразу поддержал идею, предложил два масс-спектрометра – с жидкостным и газовым хроматографами. В результате усилиями компаний "МС-Аналитика" и "Интертек" получался вполне приличный по оснащению исследовательский центр. Оставалось найти для него место.
Первый вариант подразумевал размещение лаборатории в университетском центре ЯМР. Но, к сожалению, свободные помещения оказались менее презентабельны, чем хотелось бы для такого проекта. Пришлось искать другое место. Я обратился к тогдашнему руководителю лаборатории физико-химических методов анализа строения вещества химфака МГУ, проректору МГУ академику РАН А.Р.Хохлову. Он предложил подать заявку на размещение в Ломоносовском корпусе МГУ. Это здание построено специально для проектов, которые МГУ должен вести со сторонними организациями, включая "Газпром", "Роснефть" и др. Здание новое, оно всем понравилось – в нем можно было сделать очень красивую лабораторию.
Поначалу казалось, что все проблемы решены. И тут начались воистину хождения по мукам. Почти год подписывались необходимые бумаги для выделения помещений, которые мы облюбовали. А затем возникли новые проблемы, потому что помещение изначально не предназначалось для лаборатории. Не было необходимых электрических мощностей, с водой проблемы, кондиционеры ставить нельзя – "испортите фасад здания". На преодоление всех этих технических и бюрократических трудностей ушел год.
Тем не менее, в декабре 2015 года Центр торжественно открыли. Компания "МС-Аналитика" передала нам газовый хромато-масс-спектрометр TSQ 8000 Evo Triple Quadrupole GC-MS/MS с тройным квадруполем, а также масс-спектрометр TSQ Endura (тройной квадруполь) с системой пробоподготовки и ВЭЖХ Prelude SPLC. Компания "Интертек" предоставила спектрометр видимого и УФ-диапазонов Evolution 220 и ИК-фурье-спектрометр Nicolet iS5.
Воистину королевский подарок сделал А.А.Макаров, директор по глобальным исследованиям в области масс-спектрометрии для наук о жизни компании Thermo Fisher Scientific. Он передал нам гибридный масс-спектромер Orbitrap Elite. Этот потрясающий инструмент стал подлинной жемчужиной нашей лаборатории.
Таким образом, нам предоставили оборудование более чем на два миллиона долларов. Задаром – обучайте студентов, ведите научные работы и даже коммерческие проекты. Причем "МС-Аналитика" и "Интертек" бесплатно взяли на себя расходы в случае поломок, необходимую техническую поддержку оборудования. МГУ предоставило красивое помещение. Только работай.
Какими задачами лаборатория занята сегодня?
К реальной работе удалось приступить в марте 2016 года – нужно было время на запуск и освоение оборудования, на частичную модернизацию, на закупки недостающих материалов. Поэтому сейчас мы в самом начале пути. Однако уже получен ряд интересных результатов. Достаточно сказать, что в 2016 году на основе проведенных здесь работ опубликовано 24 статьи в высокорейтинговых научных журналах. За первую половину 2017 года наши сотрудники опубликовали 15 работ в журналах из TOP25. Только по этому формальному показателю наша лаборатория уникальна для МГУ.
Мы обрабатываем порядка 50 спектров в день – это очень много. В прошлом году мы сняли более 1 500 спектров, в этом – уже около 900. Фактически лаборатория обслуживает кафедру органической химии и вообще все подразделения МГУ, которые приходят к нам со своими задачами. К нам обращаются не только с химфака, но и с других факультетов, хотя и в гораздо меньшей степени – биологи, медики, физики, геологи, географы.
В основном мы регистрируем спектры для подтверждения состава вновь синтезированных соединений. Это рутина, но очень важная рутина. В частности, наше оборудование позволяет измерять массу ионов с точностью до шестого знака после запятой, то есть однозначно определять элементный состав соединений. Поэтому при синтезе новых соединений не нужен традиционный элементный анализ, достаточно результатов масс-спектрометрии высокого разрешения. Нам подобные анализы малоинтересны, но зато они очень эффективны для синтетиков.
Разумеется, мы ведем и ряд собственных научных проектов – именно с ними связано будущее лаборатории.
Какие научные исследования проводятся в лаборатории?
Мы продолжаем исследования, которые вели в возглавляемой мной лаборатории органического анализа МГУ. Причем если раньше анализы приходилось выполнять где-то на стороне, зачастую даже не в России, то теперь мы проводим их здесь.
Самый крупный текущий проект Центра – исследование пептидов лягушек. Его конечная цель – создание лекарств будущих поколений. Ведь диапазон биологической активности пептидов лягушек чрезвычайно широк: это и антимикробная активность, и антигрибковая, антивирусная, противоопухолевая, анальгезирующая и т.д. Каждый пептид обладает определенным эффектом, иначе лягушка не выделяла бы его в стрессовой ситуации. Поэтому пептиды нужно выделить, однозначно установить их структуру, определить биологическую активность, а затем научиться дешево их синтезировать.
Подчеркну – каждый вид лягушек обладает своим конкретным набором пептидов. Даже популяции одного вида немного отличаются. Часто одна или несколько аминокислот заменяются другими, в зависимости от ареала обитания. Поэтому мы активно сотрудничаем со Словенией, нашими исследованиями очень заинтересовались кубинские специалисты – там тропические лягушки, со своей спецификой, что достаточно любопытно.
В области исследований пептидов лягушек очень много нерешенных задач. Так, ряд важных, зачастую уникальных результатов мы получили на начальной стадии исследований пептидов лягушек. Прежде всего – в области создания алгоритма секвенирования любых природных пептидов с помощью масс-спектрометрии. Ведь пептиды – очень сложные структуры, маленькие белки. Они содержат до 50 аминокислот, это уже много. И масс-спектрометр Orbitrap Elite позволяет реализовывать практически все наши идеи. Мы даже научились различать исключительно масс-спектрометрическими методами изомерные остатки лейцина и изолейцина в последовательности пептидов. Этот результат мы получили первыми в мире. Он, действительно, очень серьезен. Ведь у изомеров одинаковая масса. Поэтому различение изомеров оставалось последним препятствием на пути секвенирования пептидов исключительно методами масс-спектрометрии. Долгое время эту задачу решали деградацией по Эдману – классическим методом, применявшимся с 1950-х годов. Мы же научились со 100%-ной надежностью и эффективностью определять аминокислотную последовательность пептидов, просто введя образец в прибор. Теперь можно формировать полностью автоматизированный масс-спектрометрический алгоритм секвенирования пептидов.
Кроме того, наш метод позволяет проводить таксономические исследования – выявлять различные виды лягушек, у которых морфологические признаки настолько схожи, что даже биологи-профессионалы их постоянно путают. Более того, мы можем определять принадлежность особи к конкретной популяции, что вообще было нереально для биологии. Методы масс-спектрометрии позволяют находить пептиды-биомаркеры не только вида, но и популяции. Ведь в каждой отдельной обстановке лягушка начинает вырабатывать именно те пептиды, которые наиболее адекватны для выживания в условиях конкретного ареала. Различие может состоять всего в одной-трех аминокислотах определенного пептида, но мы способны его обнаружить.
Таким образом, мы практически с нуля создали метод полного секвенирования, углубились в задачи биологии, в таксономические исследования. Но, конечно, надеемся и на продвижение в область медицинских применений. Однако здесь по-прежнему остается открытым вопрос с биологическими испытаниями новых пептидов, которые мы выявляем. Очень нужна надежная лаборатория для проверки биологической активности этих соединений.
Исследования пептидов лягушек – не единственная тематика вашей лаборатории?
Издавна моя любимая тема – контроль загрязнения окружающей среды. С открытием лаборатории она получила новый импульс. Например, мы начали сотрудничать с университетом Клермон-Феррана по изучению загрязнений непосредственно в облаках. Рядом с этим французским городом, на горе Пюи де Дом (1 600 м), действует лаборатория, где с помощью специальных импакторов конденсируют и собирают воду из облаков. Французские коллеги давно ведут эти работы, но до сих пор анализировали очень простые вещи: анионы, катионы, pH – в общем, классику. И вдруг обнаружили, что в облаках живет безумное количество бактерий, они идентифицировали уже 600 видов. Ключевым моментом оказался состав органических соединений в облаках. Он известен всего на 20% – лишь четыре простейших аниона. А остальное совершенно не изучено. В частности, такая неопределенность препятствует точному прогнозированию погоды. Ведь облака понижают температуру, в том числе – за счет оптического поглощения солнечного света, но насколько – совершенно не прогнозируемо, если точно не известен их состав.
Мы предложили использовать для анализа органической составляющей облаков наши масс-спектрометрические методы. И сейчас приступаем к совместной работе. В частности, одна из сотрудниц нашей лаборатории, только что защитившая диплом, уже выиграла грант посольства Франции, сейчас поступает в аспирантуру в МГУ и одновременно будет работать в Университете Клермон-Феррана по данной тематике.
Кроме того, очень интересными оказались и сами бактерии, живущие в облаках. Они выделяют вещества очень сложной природы – липогликопротеины. Причем в их состав входит хлор, что уже совсем экзотично. В результате образуются очень мощные поверхностно-активные вещества (ПАВ) с практически моментальной биодеградацией. Такие ПАВ не будут накапливаться – если их куда-то добавлять, они сделают свое дело и исчезнут. Понятно, сколь велик практический интерес к таким соединениям. Но сначала их нужно обнаружить, надежно установить их структуру, а затем перейти к синтезу. В результате могут быть получены очень полезные вещества. Причем это – самая что ни на есть "зеленая химия", столь популярная сегодня.
Работы в области "облачной химии" мы начали с анализа соединений средней летучести – фенолы, полициклическая ароматика, фталаты, хлорорганика, полихлорбифинилы и т.д. Уже обработали две серии проб. О значимости наших работ говорит тот факт, что мне предоставили возможность доложить о полученных результатах на ХХ Международной конференции по масс-спектрометрии в Торонто в сентябре 2016 года и на 65-й конференции Американского масс-спектрометрического общества в Индианаполисе в июне 2017 года. Американская конференция в основном ориентирована на представление работ ученых из США. В секции делается пять-шесть докладов, а заявок подается порядка 100. Я 20 лет участвую в конференциях Американского масс-спектрометрического общества, и лишь четыре раза получал право на устные доклады. Так что исследования в области облачной химии очень интересны для мирового сообщества. Поэтому не удивительно, что доклад прошел очень успешно. Ученые из самых разных стран заинтересовались результатами, было активное обсуждение после выступления.
С открытием лаборатории мы возобновили еще одно важное направление исследований – продукты трансформации различных соединений в окружающей среде. В частности – в воде. В основном мы изучали хлорирование воды. Сегодня практически вся вода подвергается обработке хлором на станциях водоочистки. Но активный хлор не только убивает все бактерии, но и вступает в химические реакции, в том числе с нейтральными природными соединениями, например, с гумусом. В результате получается хлорорганика, и зачастую не слишком полезная. Эти соединения необходимо выявлять и исследовать.
В данном направлении мы выполнили несколько хороших работ по авобензону. Этот протектор от УФ-лучей входит в состав многих косметических кремов. Конечно, биологическое влияние самого авобензона изучено. Однако при его реакциях с активным хлором в хлорированной воде бассейна, да и просто в случае его присутствия в природной воде, получается целая гамма веществ. Мы изучали практически полный путь трансформаций авобензона в хлорированной воде, а также при УФ-облучении и выявили 46 соединений, о существовании которых никто не знал. Просто потому, что этим до сих пор никто не занимался. Соответственно, известны ПДК только двух из 46 выделенных нами продуктов реакции авобензона с активным хлором. Про остальные даже нельзя сказать – полезны они, вредны или вообще смертельно опасны. Теперь необходимо исследовать их биологическое воздействие.
Скажем, основные продукты реакции хлора с авобензоном – ацетофеноны. Но хлорацетофенон долгое время служил основным компонентом слезоточивых газов, в силу высокой токсичности сейчас его заменяют другими ирритантами. А тут образуется не обычный хлорацетофенон, а вещества, отличающиеся радикалами в бензольном кольце. И никто не знает, насколько они опасны. Их нужно синтезировать и установить биологическую активность в рамках медико-биологических исследований – предстоит большая работа.
Также при взаимодействии хлора с авобензоном образуются фенолы и альдегиды, известные классы экотоксикантов. Три работы по авобензону были опубликованы в высокорейтинговых международных журналах из ТОР25, и результатами наших исследований заинтересовалась пресс-служба МГУ, а уже с их легкой руки – средства массовой информации. Причем не только в России, но и в Великобритании, США и других странах. Только в июне я дал интервью нескольким газетам и радиоканалам. Два сюжета прошли и на федеральных каналах телевидения. Тематика действительно животрепещущая. Все используют крем от солнечных ожогов во время летнего отдыха и желают знать, не опасен ли он.
Проблема контроля продуктов трансформации различных веществ в хлорированной воде актуальна только в России?
Она актуальна повсеместно. Причем в США ситуация в этом отношении еще хуже – там воду в бассейнах все чаще бромируют. Многочисленные владельцы бассейнов по всей Америке добавляют в воду гипобромит натрия, в том числе – в бассейны с морской водой. Что получается в результате, страшно даже подумать. Особенно если учесть, что бромсодержащие соединения гораздо токсичнее аналогичных хлорсодержащих. Поэтому совершенно непонятны резоны замены хлорирования бромированием.
Скажем, при хлорировании воды образуется хлороформ, его содержание обязательно контролируют. Причем на российских станциях водоочистки контролируют и бромоформ, несмотря на то, что он при хлорировании образуется действительно в малых количествах. А в случае бромирования конечный продукт – бромоформ, токсичность которого несказанно выше хлороформа. И спортсмены-пловцы в течение многочасовых тренировок им постоянно дышат.
Побочные продукты образуются и при обработке воды ультрафиолетовым излучением. Например, провели хлорирование, а потом – УФ-облучение. Легкие соединения, например, фенолы, при этом действительно разрушаются. Но вот тяжелые соединения под воздействием ультрафиолета разрушаются лишь частично, до наиболее устойчивых форм вроде ацетофенонов. В результате содержание хлорированных ацетофенонов возрастает на порядок.
В целом, и в России, и в США ситуация с контролем качества воды примерно на одном уровне. Контролируют девять основных соединений – галоуксусные кислоты и галоформы (хлороформ, дихлорбромметан и др.). Но уже известно порядка 600 побочных продуктов хлорирования питьевой воды. Поэтому исследования хлорированной и бромированной воды очень важны, на эту тему появляется все больше публикаций.
Почему для таких исследований важны именно масс-спектрометрические методы?
Потому что сегодня они безальтернативны. Какой еще метод позволит определить, скажем, микросодержание 46 соединений, образовавшихся из целевого продукта, среди 700 других органических веществ? К тому же таких соединений, которых нет ни в каких библиотеках, поскольку их никто специально не синтезировал, не характеризовал, не снимал спектры.
Предполагаете ли вы на базе Центра проводить коммерческие проекты?
Конечно. Ведь основная задача проекта – заключить хорошие контракты с заказчиками и выполнять коммерчески привлекательную работу на постоянной основе. Пока подобных заказов у нас нет. Надеюсь, только пока. Ведь мы действительно можем очень многое.
У нас хорошее приборное оснащение, очень хорошие специалисты. Ко мне три-четыре раза в день обращаются с вопросами: "А можете решить такую-то задачу?" Но в основном это задачи, с которыми мы справляемся за полчаса. Нам нужны серьезные проекты.
Такие серьезные проекты просматриваются?
Безусловно. Надежды и перспективы есть. Например, совместно с Институтом кардиологии и с Институтом биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН мы уже приступили к проработке крупного совместного проекта в области липидомики. Он направлен на разработку методов диагностики атеросклероза и связанных с ним сердечно-сосудистых заболеваний, прежде всего – дислипидемии. Именно дислипидемия является главной причиной атеросклероза. Выяснилось, что липиды служат гораздо более надежными маркерами заболеваний, чем белки и пептиды, как думали прежде. Мы фактически уже приступили к работе – без какого-либо финансирования, из научного интереса. Предстоит найти биомаркеры для ранней диагностики – липиды, которые существенно различаются у здоровых и больных людей. Начинаем с анализа известных фосфолипидов. Если не получится с ними, встает более сложная задача – нецелевой анализ проб, то есть полный анализ всех липидов для выявления биомаркеров. В результате мы должны разработать метод экспресс-диагностики заболевания. Это серьезный проект, в который вовлечены по меньшей мере три организации. Он может быть реализован на нашем оборудовании, и здесь уместно говорить о коммерческой составляющей. Очень надеемся получить грант на эти исследования.
Второй проект также связан с медициной, а именно – с диалкилфталатами. Эти соединения (например, диэтил-, дибутил-, бис-(2-этилгексил)-фталаты) служат пластификаторами во всех пластмассах. Сейчас они присутствуют практически в любой пробе, хотя бы в следовых количествах. Эти соединения очень стабильны и распространились по планете от Арктики до Антарктиды. Попадая в организм человека, они оказывают очень неприятные воздействия, которые до конца не изучены. К ним уже неприменимо классическое понятие токсичности. Например, есть данные, что фертильность, процесс полового созревания мальчиков, качество живых сперматозоидов очень сильно зависит от продуктов метаболизма фталатов. Причем это не сами фталаты, а их производные. Во всем мире уже очень активно контролируют 12 таких соединений, это надежные биомаркеры заболеваний. Данной проблемой занимаются огромные лаборатории в США, Германии. У нас же практически отсутствуют исследования по влиянию диалкилфталатов – видимо, нет в России такой проблемы.
К счастью, в Институте общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН серьезно взялись за исследование влияния фталатов и даже приступили к отбору проб. Их уже более 1000, но вывозить биологические пробы в другую страну практически невозможно. Нужна отечественная лаборатория. У меня состоялась телеконференция с заведующими лабораториями Германии и США, в которых ведутся аналогичные исследования. Квалификация нашего персонала и уровень оборудования позволил нам включиться в эти работы. В течение лета мы приобретем необходимые стандарты и расходные материалы, наш ключевой сотрудник Сергей Ковалев съездит на стажировку в Германию. А с сентября, надеюсь, плотно займемся этой проблемой: разработаем надежный метод идентификации и определения ключевых метаболитов и приступим к анализу реальных проб.
Однако тут возникают определенные сложности. Одно дело, когда речь идет о коммерческой лаборатории, которая проводит массовые анализы. Но у нас – научная лаборатория. Мы не можем сосредоточиться только на одном виде деятельности. Кроме того, у нас нет специального оснащения, чтобы анализировать тысячи проб на потоке – начиная от пробирок и расходных материалов и заканчивая автосэмплерами. Не говоря о лимите приборного времени. Приобрести все необходимое, конечно, не проблема, но нужны дополнительные инвестиции. Причем заведомо бóльшие, чем для аналитической лаборатории, занимающейся массовыми анализами – там все необходимое уже есть.
Еще одно направление, где потенциально возможны коммерческие работы, – петролеомика. Здесь также в полной мере проявляются достоинства масс-спектрометрии: мы можем непосредственно определять состав нефтяных продуктов. Причем не просто все алканы, нафтены, алкилбензолы, но и всю элементоорганику, азотсодержащие и серосодержащие соединения, все их гомологические ряды и т.д. Кстати, рекорд плотности масс-спектра получен известным исследователем из университета Флориды А.Маршаллом именно при петролеомных исследованиях – 107 тысяч пиков в одном спектре, причем установлен элементный состав каждого из них.
Мы уже начали работать с азербайджанской нефтью – точнее, это даже не нефть, а некий нафталановый продукт, обладающий уникальными целебными свойствами. Провели первые эксперименты на Orbitrap Elite, установили состав проб. Получились достаточно интересные результаты по составу нафтеновых кислот, азотсодержащих соединений. А дальше необходимы обсуждения долгосрочных планов и финансирования.
Очень важно, что благодаря комплексному оснащению лаборатории мы можем использовать не только масс-спектрометрические методы. Например, недавно к нам обратились исследователи, занимающиеся поиском новых лекарств. И мы с помощью газовой и жидкостной хромато-масс-спектрометрии в совокупности с ЯМР фактически за два дня решили их проблему. И готовы продолжать данную работу на серьезных взаимовыгодных условиях.
Лаборатория в основном ориентирована на решение научных задач или на обучение студентов?
Эти задачи трудно разделить. Приборный парк, которым оснащен Центр, во всем мире широко используется в самых передовых научных исследованиях. Прежде всего – в петролеомике, метаболомике, протеомике, для ранней диагностики заболеваний и т.д. Наши приборы позволяют проводить качественный и количественный анализ сложнейших смесей органических соединений, состоящих из сотен и тысяч компонентов. Мы можем работать с биополимерами, включая белки, сахара, жиры, нуклеиновые кислоты, причем без предварительного разделения. Поэтому создание лаборатории открывает очень широкие возможности для проведения научных исследований непосредственно в России.
Кроме того, новейшее аналитическое оборудование позволяет резко повысить практическую подготовку студентов и аспирантов, уровень их научных исследований. Преподаватели могут создавать новые лекционные курсы и сопровождать их экспериментальными занятиями, а студенты и аспиранты МГУ получают доступ к самым современным инструментам научных исследований.
Немаловажно, что Центр позволяет организовывать курсы по переподготовке специалистов. Они очень востребованы – например, курсы по масс-спектрометрии, проводимые Всероссийским масс-спектрометрическим обществом, ежегодно собирают около 100 слушателей. Подобные курсы по физико-химическим методам анализа на базе лаборатории Центра могут завершаться выдачей свидетельств МГУ и сертификатов фирмы Thermo Fisher Scientific. Это не только значительно повысит эффективность применения современного аналитического оборудования в России, но и может стать выгодным коммерческим проектом.
Насколько уникален для России факт создания подобной лаборатории?
Это явление редкое, но, к счастью, уже не уникальное. Например, я начинаю сотрудничать с Центром коллективного пользования научным оборудованием (ЦКП) "Арктика" Северного (Арктического) федерального университета им. М.В.Ломоносова (САФУ). Уже выигран первый совместный грант, направленный на изучение экологии Арктики.
ЦКП САФУ – это потрясающая лаборатория, едва ли не самая оснащенная в стране. Центр располагается в отдельном здании общей площадью 1500 м2. Лаборатории оборудованы всем необходимым – от лабораторной мебели до средств обработки результатов экспериментов. Не говоря про 60 единиц крупного аналитического оборудования общей стоимостью в полтора миллиарда рублей. Сегодня этот ЦКП способен провести любой мыслимый анализ, заявки принимаются от кого угодно.
Важно, что ЦКП создан на каком-то фантастическом энтузиазме сотрудников и грамотной политике руководства САФУ. Ведь буквально за два года из ничего построили лабораторию, которую не стыдно показать кому угодно. А самое главное, туда пришли молодые специалисты с горящими глазами. Самому старшему из них, директору Центра Дмитрию Косякову, около 40 лет. А остальным нет и 30. И эта молодежь, около 30 человек, бурно прогрессирует. Потому что и технические возможности, и специалисты, и интересные задачи – все сошлось в одном месте.
Мы планируем ряд совместных исследований, и прежде всего – в области анализа загрязнений в Арктике. Начинаем заниматься изучением образцов снега с арктических островов. Интересно исследовать вечную мерзлоту с точки зрения распределения загрязнений по глубине залегания, то есть по времени. Причем речь идет не только об органике, но и, например, о металлах.
Будем работать и над изучением трансформации гептила – несимметричного диметилгидразина. Ведь рядом с Архангельском – космодром Плесецк, падающие ступени ракет загрязняют окружающую среду остатками топлива. В основном это очень токсичный гептил. Но если сам гептил изучен достаточно хорошо, то продукты его трансформации в окружающей среде – в гораздо меньшей степени. До недавнего времени знали лишь 10 продуктов трансформации гептила, а сейчас сотрудниками САФУ их выявлено почти 100.
В чем ваша роль в этой работе? Можно ли говорить о совместном проекте аналитических центров САФУ и МГУ?
Сейчас моя роль в качестве руководителя гранта Российского научного фонда заключается в постановке задач и в обработке результатов экспериментов, проводимых в ЦКП "Арктика" САФУ. Но я не стал бы утверждать, что этот проект никак не связан с деятельностью Центра масс-спектрометрии МГУ. Здесь возможен и дополнительный анализ образцов, и отработка методик. Поле деятельности для совместных работ всегда найдется.
Спасибо за интересный рассказ.
С А.Т.Лебедевым беседовал И.В.Шахнович.
Прошел год, можно подводить первые итоги. Насколько успешным оказался проект, что уже достигнуто, а что – только предстоит? Об этом нам рассказал руководитель лаборатории, профессор Альберт Тарасович Лебедев.
Альберт Тарасович, как удалось создать столь уникальный Центр?
Научно-учебный демонстрационный центр масс-спектрометрии – это совместный проект лаборатории физико-химических методов анализа строения вещества химического факультета МГУ и корпорации Thermo Fisher Scientific (США) при участии ее российских партнеров – фирм "МС-Аналитика" и "Интертек". В феврале 2014 года компания "Интертек" предложила безвозмездно установить на химическом факультете настольный спектрометр ядерного магнитного резонанса (ЯМР) picoSpin45, чтобы мы использовали его для обучения студентов, дали отзывы об эффективности, а заодно сделали бы прибору рекламу. Состоялся продуктивный разговор с руководством "Интертек", в ходе которого все решили, что один ЯМР-спектрометр – не очень серьезно, и в дополнение к ЯМР хорошо было бы получить еще и спектрометры ИК- и УФ-диапазонов.
Складывалась лаборатория на основе оборудования фирмы Thermo Scientific. Однако одно из наиболее значимых направлений деятельности этой корпорации – масс-спектрометрия. Такое оборудование Thermo Scientific поставляет в Россию известная компания "МС-Аналитика". Я обратился к ее генеральному директору М.И.Токареву. Он сразу поддержал идею, предложил два масс-спектрометра – с жидкостным и газовым хроматографами. В результате усилиями компаний "МС-Аналитика" и "Интертек" получался вполне приличный по оснащению исследовательский центр. Оставалось найти для него место.
Первый вариант подразумевал размещение лаборатории в университетском центре ЯМР. Но, к сожалению, свободные помещения оказались менее презентабельны, чем хотелось бы для такого проекта. Пришлось искать другое место. Я обратился к тогдашнему руководителю лаборатории физико-химических методов анализа строения вещества химфака МГУ, проректору МГУ академику РАН А.Р.Хохлову. Он предложил подать заявку на размещение в Ломоносовском корпусе МГУ. Это здание построено специально для проектов, которые МГУ должен вести со сторонними организациями, включая "Газпром", "Роснефть" и др. Здание новое, оно всем понравилось – в нем можно было сделать очень красивую лабораторию.
Поначалу казалось, что все проблемы решены. И тут начались воистину хождения по мукам. Почти год подписывались необходимые бумаги для выделения помещений, которые мы облюбовали. А затем возникли новые проблемы, потому что помещение изначально не предназначалось для лаборатории. Не было необходимых электрических мощностей, с водой проблемы, кондиционеры ставить нельзя – "испортите фасад здания". На преодоление всех этих технических и бюрократических трудностей ушел год.
Тем не менее, в декабре 2015 года Центр торжественно открыли. Компания "МС-Аналитика" передала нам газовый хромато-масс-спектрометр TSQ 8000 Evo Triple Quadrupole GC-MS/MS с тройным квадруполем, а также масс-спектрометр TSQ Endura (тройной квадруполь) с системой пробоподготовки и ВЭЖХ Prelude SPLC. Компания "Интертек" предоставила спектрометр видимого и УФ-диапазонов Evolution 220 и ИК-фурье-спектрометр Nicolet iS5.
Воистину королевский подарок сделал А.А.Макаров, директор по глобальным исследованиям в области масс-спектрометрии для наук о жизни компании Thermo Fisher Scientific. Он передал нам гибридный масс-спектромер Orbitrap Elite. Этот потрясающий инструмент стал подлинной жемчужиной нашей лаборатории.
Таким образом, нам предоставили оборудование более чем на два миллиона долларов. Задаром – обучайте студентов, ведите научные работы и даже коммерческие проекты. Причем "МС-Аналитика" и "Интертек" бесплатно взяли на себя расходы в случае поломок, необходимую техническую поддержку оборудования. МГУ предоставило красивое помещение. Только работай.
Какими задачами лаборатория занята сегодня?
К реальной работе удалось приступить в марте 2016 года – нужно было время на запуск и освоение оборудования, на частичную модернизацию, на закупки недостающих материалов. Поэтому сейчас мы в самом начале пути. Однако уже получен ряд интересных результатов. Достаточно сказать, что в 2016 году на основе проведенных здесь работ опубликовано 24 статьи в высокорейтинговых научных журналах. За первую половину 2017 года наши сотрудники опубликовали 15 работ в журналах из TOP25. Только по этому формальному показателю наша лаборатория уникальна для МГУ.
Мы обрабатываем порядка 50 спектров в день – это очень много. В прошлом году мы сняли более 1 500 спектров, в этом – уже около 900. Фактически лаборатория обслуживает кафедру органической химии и вообще все подразделения МГУ, которые приходят к нам со своими задачами. К нам обращаются не только с химфака, но и с других факультетов, хотя и в гораздо меньшей степени – биологи, медики, физики, геологи, географы.
В основном мы регистрируем спектры для подтверждения состава вновь синтезированных соединений. Это рутина, но очень важная рутина. В частности, наше оборудование позволяет измерять массу ионов с точностью до шестого знака после запятой, то есть однозначно определять элементный состав соединений. Поэтому при синтезе новых соединений не нужен традиционный элементный анализ, достаточно результатов масс-спектрометрии высокого разрешения. Нам подобные анализы малоинтересны, но зато они очень эффективны для синтетиков.
Разумеется, мы ведем и ряд собственных научных проектов – именно с ними связано будущее лаборатории.
Какие научные исследования проводятся в лаборатории?
Мы продолжаем исследования, которые вели в возглавляемой мной лаборатории органического анализа МГУ. Причем если раньше анализы приходилось выполнять где-то на стороне, зачастую даже не в России, то теперь мы проводим их здесь.
Самый крупный текущий проект Центра – исследование пептидов лягушек. Его конечная цель – создание лекарств будущих поколений. Ведь диапазон биологической активности пептидов лягушек чрезвычайно широк: это и антимикробная активность, и антигрибковая, антивирусная, противоопухолевая, анальгезирующая и т.д. Каждый пептид обладает определенным эффектом, иначе лягушка не выделяла бы его в стрессовой ситуации. Поэтому пептиды нужно выделить, однозначно установить их структуру, определить биологическую активность, а затем научиться дешево их синтезировать.
Подчеркну – каждый вид лягушек обладает своим конкретным набором пептидов. Даже популяции одного вида немного отличаются. Часто одна или несколько аминокислот заменяются другими, в зависимости от ареала обитания. Поэтому мы активно сотрудничаем со Словенией, нашими исследованиями очень заинтересовались кубинские специалисты – там тропические лягушки, со своей спецификой, что достаточно любопытно.
В области исследований пептидов лягушек очень много нерешенных задач. Так, ряд важных, зачастую уникальных результатов мы получили на начальной стадии исследований пептидов лягушек. Прежде всего – в области создания алгоритма секвенирования любых природных пептидов с помощью масс-спектрометрии. Ведь пептиды – очень сложные структуры, маленькие белки. Они содержат до 50 аминокислот, это уже много. И масс-спектрометр Orbitrap Elite позволяет реализовывать практически все наши идеи. Мы даже научились различать исключительно масс-спектрометрическими методами изомерные остатки лейцина и изолейцина в последовательности пептидов. Этот результат мы получили первыми в мире. Он, действительно, очень серьезен. Ведь у изомеров одинаковая масса. Поэтому различение изомеров оставалось последним препятствием на пути секвенирования пептидов исключительно методами масс-спектрометрии. Долгое время эту задачу решали деградацией по Эдману – классическим методом, применявшимся с 1950-х годов. Мы же научились со 100%-ной надежностью и эффективностью определять аминокислотную последовательность пептидов, просто введя образец в прибор. Теперь можно формировать полностью автоматизированный масс-спектрометрический алгоритм секвенирования пептидов.
Кроме того, наш метод позволяет проводить таксономические исследования – выявлять различные виды лягушек, у которых морфологические признаки настолько схожи, что даже биологи-профессионалы их постоянно путают. Более того, мы можем определять принадлежность особи к конкретной популяции, что вообще было нереально для биологии. Методы масс-спектрометрии позволяют находить пептиды-биомаркеры не только вида, но и популяции. Ведь в каждой отдельной обстановке лягушка начинает вырабатывать именно те пептиды, которые наиболее адекватны для выживания в условиях конкретного ареала. Различие может состоять всего в одной-трех аминокислотах определенного пептида, но мы способны его обнаружить.
Таким образом, мы практически с нуля создали метод полного секвенирования, углубились в задачи биологии, в таксономические исследования. Но, конечно, надеемся и на продвижение в область медицинских применений. Однако здесь по-прежнему остается открытым вопрос с биологическими испытаниями новых пептидов, которые мы выявляем. Очень нужна надежная лаборатория для проверки биологической активности этих соединений.
Исследования пептидов лягушек – не единственная тематика вашей лаборатории?
Издавна моя любимая тема – контроль загрязнения окружающей среды. С открытием лаборатории она получила новый импульс. Например, мы начали сотрудничать с университетом Клермон-Феррана по изучению загрязнений непосредственно в облаках. Рядом с этим французским городом, на горе Пюи де Дом (1 600 м), действует лаборатория, где с помощью специальных импакторов конденсируют и собирают воду из облаков. Французские коллеги давно ведут эти работы, но до сих пор анализировали очень простые вещи: анионы, катионы, pH – в общем, классику. И вдруг обнаружили, что в облаках живет безумное количество бактерий, они идентифицировали уже 600 видов. Ключевым моментом оказался состав органических соединений в облаках. Он известен всего на 20% – лишь четыре простейших аниона. А остальное совершенно не изучено. В частности, такая неопределенность препятствует точному прогнозированию погоды. Ведь облака понижают температуру, в том числе – за счет оптического поглощения солнечного света, но насколько – совершенно не прогнозируемо, если точно не известен их состав.
Мы предложили использовать для анализа органической составляющей облаков наши масс-спектрометрические методы. И сейчас приступаем к совместной работе. В частности, одна из сотрудниц нашей лаборатории, только что защитившая диплом, уже выиграла грант посольства Франции, сейчас поступает в аспирантуру в МГУ и одновременно будет работать в Университете Клермон-Феррана по данной тематике.
Кроме того, очень интересными оказались и сами бактерии, живущие в облаках. Они выделяют вещества очень сложной природы – липогликопротеины. Причем в их состав входит хлор, что уже совсем экзотично. В результате образуются очень мощные поверхностно-активные вещества (ПАВ) с практически моментальной биодеградацией. Такие ПАВ не будут накапливаться – если их куда-то добавлять, они сделают свое дело и исчезнут. Понятно, сколь велик практический интерес к таким соединениям. Но сначала их нужно обнаружить, надежно установить их структуру, а затем перейти к синтезу. В результате могут быть получены очень полезные вещества. Причем это – самая что ни на есть "зеленая химия", столь популярная сегодня.
Работы в области "облачной химии" мы начали с анализа соединений средней летучести – фенолы, полициклическая ароматика, фталаты, хлорорганика, полихлорбифинилы и т.д. Уже обработали две серии проб. О значимости наших работ говорит тот факт, что мне предоставили возможность доложить о полученных результатах на ХХ Международной конференции по масс-спектрометрии в Торонто в сентябре 2016 года и на 65-й конференции Американского масс-спектрометрического общества в Индианаполисе в июне 2017 года. Американская конференция в основном ориентирована на представление работ ученых из США. В секции делается пять-шесть докладов, а заявок подается порядка 100. Я 20 лет участвую в конференциях Американского масс-спектрометрического общества, и лишь четыре раза получал право на устные доклады. Так что исследования в области облачной химии очень интересны для мирового сообщества. Поэтому не удивительно, что доклад прошел очень успешно. Ученые из самых разных стран заинтересовались результатами, было активное обсуждение после выступления.
С открытием лаборатории мы возобновили еще одно важное направление исследований – продукты трансформации различных соединений в окружающей среде. В частности – в воде. В основном мы изучали хлорирование воды. Сегодня практически вся вода подвергается обработке хлором на станциях водоочистки. Но активный хлор не только убивает все бактерии, но и вступает в химические реакции, в том числе с нейтральными природными соединениями, например, с гумусом. В результате получается хлорорганика, и зачастую не слишком полезная. Эти соединения необходимо выявлять и исследовать.
В данном направлении мы выполнили несколько хороших работ по авобензону. Этот протектор от УФ-лучей входит в состав многих косметических кремов. Конечно, биологическое влияние самого авобензона изучено. Однако при его реакциях с активным хлором в хлорированной воде бассейна, да и просто в случае его присутствия в природной воде, получается целая гамма веществ. Мы изучали практически полный путь трансформаций авобензона в хлорированной воде, а также при УФ-облучении и выявили 46 соединений, о существовании которых никто не знал. Просто потому, что этим до сих пор никто не занимался. Соответственно, известны ПДК только двух из 46 выделенных нами продуктов реакции авобензона с активным хлором. Про остальные даже нельзя сказать – полезны они, вредны или вообще смертельно опасны. Теперь необходимо исследовать их биологическое воздействие.
Скажем, основные продукты реакции хлора с авобензоном – ацетофеноны. Но хлорацетофенон долгое время служил основным компонентом слезоточивых газов, в силу высокой токсичности сейчас его заменяют другими ирритантами. А тут образуется не обычный хлорацетофенон, а вещества, отличающиеся радикалами в бензольном кольце. И никто не знает, насколько они опасны. Их нужно синтезировать и установить биологическую активность в рамках медико-биологических исследований – предстоит большая работа.
Также при взаимодействии хлора с авобензоном образуются фенолы и альдегиды, известные классы экотоксикантов. Три работы по авобензону были опубликованы в высокорейтинговых международных журналах из ТОР25, и результатами наших исследований заинтересовалась пресс-служба МГУ, а уже с их легкой руки – средства массовой информации. Причем не только в России, но и в Великобритании, США и других странах. Только в июне я дал интервью нескольким газетам и радиоканалам. Два сюжета прошли и на федеральных каналах телевидения. Тематика действительно животрепещущая. Все используют крем от солнечных ожогов во время летнего отдыха и желают знать, не опасен ли он.
Проблема контроля продуктов трансформации различных веществ в хлорированной воде актуальна только в России?
Она актуальна повсеместно. Причем в США ситуация в этом отношении еще хуже – там воду в бассейнах все чаще бромируют. Многочисленные владельцы бассейнов по всей Америке добавляют в воду гипобромит натрия, в том числе – в бассейны с морской водой. Что получается в результате, страшно даже подумать. Особенно если учесть, что бромсодержащие соединения гораздо токсичнее аналогичных хлорсодержащих. Поэтому совершенно непонятны резоны замены хлорирования бромированием.
Скажем, при хлорировании воды образуется хлороформ, его содержание обязательно контролируют. Причем на российских станциях водоочистки контролируют и бромоформ, несмотря на то, что он при хлорировании образуется действительно в малых количествах. А в случае бромирования конечный продукт – бромоформ, токсичность которого несказанно выше хлороформа. И спортсмены-пловцы в течение многочасовых тренировок им постоянно дышат.
Побочные продукты образуются и при обработке воды ультрафиолетовым излучением. Например, провели хлорирование, а потом – УФ-облучение. Легкие соединения, например, фенолы, при этом действительно разрушаются. Но вот тяжелые соединения под воздействием ультрафиолета разрушаются лишь частично, до наиболее устойчивых форм вроде ацетофенонов. В результате содержание хлорированных ацетофенонов возрастает на порядок.
В целом, и в России, и в США ситуация с контролем качества воды примерно на одном уровне. Контролируют девять основных соединений – галоуксусные кислоты и галоформы (хлороформ, дихлорбромметан и др.). Но уже известно порядка 600 побочных продуктов хлорирования питьевой воды. Поэтому исследования хлорированной и бромированной воды очень важны, на эту тему появляется все больше публикаций.
Почему для таких исследований важны именно масс-спектрометрические методы?
Потому что сегодня они безальтернативны. Какой еще метод позволит определить, скажем, микросодержание 46 соединений, образовавшихся из целевого продукта, среди 700 других органических веществ? К тому же таких соединений, которых нет ни в каких библиотеках, поскольку их никто специально не синтезировал, не характеризовал, не снимал спектры.
Предполагаете ли вы на базе Центра проводить коммерческие проекты?
Конечно. Ведь основная задача проекта – заключить хорошие контракты с заказчиками и выполнять коммерчески привлекательную работу на постоянной основе. Пока подобных заказов у нас нет. Надеюсь, только пока. Ведь мы действительно можем очень многое.
У нас хорошее приборное оснащение, очень хорошие специалисты. Ко мне три-четыре раза в день обращаются с вопросами: "А можете решить такую-то задачу?" Но в основном это задачи, с которыми мы справляемся за полчаса. Нам нужны серьезные проекты.
Такие серьезные проекты просматриваются?
Безусловно. Надежды и перспективы есть. Например, совместно с Институтом кардиологии и с Институтом биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН мы уже приступили к проработке крупного совместного проекта в области липидомики. Он направлен на разработку методов диагностики атеросклероза и связанных с ним сердечно-сосудистых заболеваний, прежде всего – дислипидемии. Именно дислипидемия является главной причиной атеросклероза. Выяснилось, что липиды служат гораздо более надежными маркерами заболеваний, чем белки и пептиды, как думали прежде. Мы фактически уже приступили к работе – без какого-либо финансирования, из научного интереса. Предстоит найти биомаркеры для ранней диагностики – липиды, которые существенно различаются у здоровых и больных людей. Начинаем с анализа известных фосфолипидов. Если не получится с ними, встает более сложная задача – нецелевой анализ проб, то есть полный анализ всех липидов для выявления биомаркеров. В результате мы должны разработать метод экспресс-диагностики заболевания. Это серьезный проект, в который вовлечены по меньшей мере три организации. Он может быть реализован на нашем оборудовании, и здесь уместно говорить о коммерческой составляющей. Очень надеемся получить грант на эти исследования.
Второй проект также связан с медициной, а именно – с диалкилфталатами. Эти соединения (например, диэтил-, дибутил-, бис-(2-этилгексил)-фталаты) служат пластификаторами во всех пластмассах. Сейчас они присутствуют практически в любой пробе, хотя бы в следовых количествах. Эти соединения очень стабильны и распространились по планете от Арктики до Антарктиды. Попадая в организм человека, они оказывают очень неприятные воздействия, которые до конца не изучены. К ним уже неприменимо классическое понятие токсичности. Например, есть данные, что фертильность, процесс полового созревания мальчиков, качество живых сперматозоидов очень сильно зависит от продуктов метаболизма фталатов. Причем это не сами фталаты, а их производные. Во всем мире уже очень активно контролируют 12 таких соединений, это надежные биомаркеры заболеваний. Данной проблемой занимаются огромные лаборатории в США, Германии. У нас же практически отсутствуют исследования по влиянию диалкилфталатов – видимо, нет в России такой проблемы.
К счастью, в Институте общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН серьезно взялись за исследование влияния фталатов и даже приступили к отбору проб. Их уже более 1000, но вывозить биологические пробы в другую страну практически невозможно. Нужна отечественная лаборатория. У меня состоялась телеконференция с заведующими лабораториями Германии и США, в которых ведутся аналогичные исследования. Квалификация нашего персонала и уровень оборудования позволил нам включиться в эти работы. В течение лета мы приобретем необходимые стандарты и расходные материалы, наш ключевой сотрудник Сергей Ковалев съездит на стажировку в Германию. А с сентября, надеюсь, плотно займемся этой проблемой: разработаем надежный метод идентификации и определения ключевых метаболитов и приступим к анализу реальных проб.
Однако тут возникают определенные сложности. Одно дело, когда речь идет о коммерческой лаборатории, которая проводит массовые анализы. Но у нас – научная лаборатория. Мы не можем сосредоточиться только на одном виде деятельности. Кроме того, у нас нет специального оснащения, чтобы анализировать тысячи проб на потоке – начиная от пробирок и расходных материалов и заканчивая автосэмплерами. Не говоря о лимите приборного времени. Приобрести все необходимое, конечно, не проблема, но нужны дополнительные инвестиции. Причем заведомо бóльшие, чем для аналитической лаборатории, занимающейся массовыми анализами – там все необходимое уже есть.
Еще одно направление, где потенциально возможны коммерческие работы, – петролеомика. Здесь также в полной мере проявляются достоинства масс-спектрометрии: мы можем непосредственно определять состав нефтяных продуктов. Причем не просто все алканы, нафтены, алкилбензолы, но и всю элементоорганику, азотсодержащие и серосодержащие соединения, все их гомологические ряды и т.д. Кстати, рекорд плотности масс-спектра получен известным исследователем из университета Флориды А.Маршаллом именно при петролеомных исследованиях – 107 тысяч пиков в одном спектре, причем установлен элементный состав каждого из них.
Мы уже начали работать с азербайджанской нефтью – точнее, это даже не нефть, а некий нафталановый продукт, обладающий уникальными целебными свойствами. Провели первые эксперименты на Orbitrap Elite, установили состав проб. Получились достаточно интересные результаты по составу нафтеновых кислот, азотсодержащих соединений. А дальше необходимы обсуждения долгосрочных планов и финансирования.
Очень важно, что благодаря комплексному оснащению лаборатории мы можем использовать не только масс-спектрометрические методы. Например, недавно к нам обратились исследователи, занимающиеся поиском новых лекарств. И мы с помощью газовой и жидкостной хромато-масс-спектрометрии в совокупности с ЯМР фактически за два дня решили их проблему. И готовы продолжать данную работу на серьезных взаимовыгодных условиях.
Лаборатория в основном ориентирована на решение научных задач или на обучение студентов?
Эти задачи трудно разделить. Приборный парк, которым оснащен Центр, во всем мире широко используется в самых передовых научных исследованиях. Прежде всего – в петролеомике, метаболомике, протеомике, для ранней диагностики заболеваний и т.д. Наши приборы позволяют проводить качественный и количественный анализ сложнейших смесей органических соединений, состоящих из сотен и тысяч компонентов. Мы можем работать с биополимерами, включая белки, сахара, жиры, нуклеиновые кислоты, причем без предварительного разделения. Поэтому создание лаборатории открывает очень широкие возможности для проведения научных исследований непосредственно в России.
Кроме того, новейшее аналитическое оборудование позволяет резко повысить практическую подготовку студентов и аспирантов, уровень их научных исследований. Преподаватели могут создавать новые лекционные курсы и сопровождать их экспериментальными занятиями, а студенты и аспиранты МГУ получают доступ к самым современным инструментам научных исследований.
Немаловажно, что Центр позволяет организовывать курсы по переподготовке специалистов. Они очень востребованы – например, курсы по масс-спектрометрии, проводимые Всероссийским масс-спектрометрическим обществом, ежегодно собирают около 100 слушателей. Подобные курсы по физико-химическим методам анализа на базе лаборатории Центра могут завершаться выдачей свидетельств МГУ и сертификатов фирмы Thermo Fisher Scientific. Это не только значительно повысит эффективность применения современного аналитического оборудования в России, но и может стать выгодным коммерческим проектом.
Насколько уникален для России факт создания подобной лаборатории?
Это явление редкое, но, к счастью, уже не уникальное. Например, я начинаю сотрудничать с Центром коллективного пользования научным оборудованием (ЦКП) "Арктика" Северного (Арктического) федерального университета им. М.В.Ломоносова (САФУ). Уже выигран первый совместный грант, направленный на изучение экологии Арктики.
ЦКП САФУ – это потрясающая лаборатория, едва ли не самая оснащенная в стране. Центр располагается в отдельном здании общей площадью 1500 м2. Лаборатории оборудованы всем необходимым – от лабораторной мебели до средств обработки результатов экспериментов. Не говоря про 60 единиц крупного аналитического оборудования общей стоимостью в полтора миллиарда рублей. Сегодня этот ЦКП способен провести любой мыслимый анализ, заявки принимаются от кого угодно.
Важно, что ЦКП создан на каком-то фантастическом энтузиазме сотрудников и грамотной политике руководства САФУ. Ведь буквально за два года из ничего построили лабораторию, которую не стыдно показать кому угодно. А самое главное, туда пришли молодые специалисты с горящими глазами. Самому старшему из них, директору Центра Дмитрию Косякову, около 40 лет. А остальным нет и 30. И эта молодежь, около 30 человек, бурно прогрессирует. Потому что и технические возможности, и специалисты, и интересные задачи – все сошлось в одном месте.
Мы планируем ряд совместных исследований, и прежде всего – в области анализа загрязнений в Арктике. Начинаем заниматься изучением образцов снега с арктических островов. Интересно исследовать вечную мерзлоту с точки зрения распределения загрязнений по глубине залегания, то есть по времени. Причем речь идет не только об органике, но и, например, о металлах.
Будем работать и над изучением трансформации гептила – несимметричного диметилгидразина. Ведь рядом с Архангельском – космодром Плесецк, падающие ступени ракет загрязняют окружающую среду остатками топлива. В основном это очень токсичный гептил. Но если сам гептил изучен достаточно хорошо, то продукты его трансформации в окружающей среде – в гораздо меньшей степени. До недавнего времени знали лишь 10 продуктов трансформации гептила, а сейчас сотрудниками САФУ их выявлено почти 100.
В чем ваша роль в этой работе? Можно ли говорить о совместном проекте аналитических центров САФУ и МГУ?
Сейчас моя роль в качестве руководителя гранта Российского научного фонда заключается в постановке задач и в обработке результатов экспериментов, проводимых в ЦКП "Арктика" САФУ. Но я не стал бы утверждать, что этот проект никак не связан с деятельностью Центра масс-спектрометрии МГУ. Здесь возможен и дополнительный анализ образцов, и отработка методик. Поле деятельности для совместных работ всегда найдется.
Спасибо за интересный рассказ.
С А.Т.Лебедевым беседовал И.В.Шахнович.
Отзывы читателей
