Грибы, растения и люди

Выделением и очисткой пенициллина занялась в 1932 году группа химиков под руководством профессора Гарольда Райстрика, одного из лучших химиков Англии. Однако после предварительной очистки пенициллина, химики отказались от дальнейших попыток получить его в абсолютно чистом виде, поскольку при применении обычных химических методов он начинал разлагаться.

Этим закончился первый этап изучения пенициллина. Казалось, открытие Флеминга — явление случайное. Позднее сподвижник Флеминга профессор Мадридского университета Ф. Бустинза-Лахиондо писал: "Говорят о случайности этого открытия, но мне бы хотелось напомнить высказывание Пастера о том, что случай обычно подготовлен определенным ходом мыслей. Нельзя отрицать, что он играет в научной работе немалую роль в качестве какого-то непредвиденного явления. Но кто способен оценить это явление? Его может правильно интерпретировать только зрелая мысль. Многие люди не подготовлены к пониманию природных явлений, и только отдельные личности, воспитанные в повседневном напряжении поиска и одаренные тонким аналитическим интеллектом, наделены даром понимать страницы удивительной книги природы, всегда открытой для тех, кто умеет ее читать".

Любознательному читателю мы напомним, что в 30-х годах пенициллин был почти забыт. В те же годы открыли еще несколько антибиотиков, выделенных из плесневых грибов, но их вскоре оттеснило победное наступление сульфаниламидов.

За дело берутся химики

К большому открытию приводит длинная цепь сложных событий. Флеминг открыл пенициллин. Он доказал бактериальное действие неочищенного вещества, его безвредность. Кроме того, подал мысль использовать это вещество для лечения ран, зараженных чувствительными к пенициллину микробами, и опубликовал благоприятные результаты его применения. Он пытался добиться, чтобы химики выделили это вещество. Всякие препятствия и несчастные случаи не позволили никому из первых исследователей довести дело до конца. Но вот из двух отдаленных друг от друга точек земного шара двинулись к Оксфорду два человека, которые должны были вместе решить эту задачу. Один из них — доктор Говард Флори — был австралийцем. В 1935 году Флори назначили профессором патологии в Оксфордский институт Уильяма Дена. Вскоре после того, как Флори получил свою кафедру, он пригласил к себе доктора Чейна, выходца из Германии, чтобы тот организовал и возглавил секцию биохимии. Чейн интересовался антибактериальными веществами и был обладателем целого собрания литературы об известных в то время антибиотиках. Чейн предложил Флори заняться изучением их свойств. Для исследований было выбрано несколько веществ, в том числе и пенициллин. Хотя Рейстрик и характеризовал его, как вещество неустойчивое, Чейн нашел в его же статье указание на то, что раствор пенициллина сохраняет свою активность в течение нескольких месяцев. Поэтому Флори счел возможным попытаться получить его в чистом виде.

В то время Чейн ничего не знал о плесенях. Он с трудом научился обращаться с этими капризными колониями. Казалось, нет возможности добиться определенного результата. Гриб то выделял пенициллин, то не выделял. Чейн убедился в чрезвычайной нестойкости этого антибактериального вещества, но это лишь подогрело его любопытство. Химики, пытавшиеся до него выделить чистый пенициллин, шутливо утверждали, что это вещество исчезает, "пока на него смотришь". Чейн решил исследовать причину этой нестойкости; но в своей работе он пользовался гораздо более тонкими методами, чем химики из группы Рейстрика. Кроме того, в его распоряжении был новый метод, неизвестный Рейстрику, — метод лиофилизации.

В основу этого метода положен очень простой принцип: в вакууме замороженные водные растворы переходят непосредственно из твердого состояния в газообразное. Например, высоко в горах, где атмосфера сильно разрежена, лед сублимируется, то есть превращается в пар, не тая. Когда водный раствор, содержащий разные вещества, замораживают, эти вещества перестают взаимодействовать. Если же воду потом выпаривать в вакууме, то твердые вещества, образующие сухой осадок, очень долго сохраняют свою активность. Именно этим способом и можно было предохранить пенициллин от разрушения.

Скоро к Флори и Чейну присоединился молодой ученый Хитли, наделенный очень деятельным и изобретательным умом. Хитли исследовал условия выращивания Пенициллиум нотатум в жидкой среде, куда гриб выделял пенициллин. Исходя из опытов Рейстрика, он предложил основные способы выделения. Он разработал широко известный ныне метод определения содержания пенициллина, количество которого измеряется точно установленными "оксфордскими единицами".

Хитли занимался и биологическими испытаниями. Первые опыты показали, что частично очищенное вещество в тысячу раз активнее, чем совсем не очищенное, и в 10 раз сильнее самых активных сульфаниламидов. Когда же удалось получить совершенно чистый пенициллин, он оказался в тысячу раз активнее его первых образцов, полученных Чейном, то есть в миллион раз активнее вещества, выделенного Флемингом.