Химия, изменившая мир

После окончания университета в 1957 году Джордж Левитт получил докторскую степень по химии, а также множество предложений по трудоустройству, в том числе от одного из крупнейших производителей химии в США — компании «Дюпон». Левитт принял предложение, ведь компания активно инвестировала в новые разработки и имела самые лучшие и оснащенные химические лаборатории в стране. Несомненно, это открывало большие перспективы перед молодым ученым.

В первый же год после начала работы Левитт сконцентрировался на исследовании веществ из группы арилсульфонилизоцианатов. Эти вещества, открытые в период Второй мировой войны химиком Марселем Янбоном, давно интересовали Левитта. Он синтезировал несколько молекул, но, к сожалению, они не убивали сорняки, насекомых или инфекцию, не были регуляторами роста растений, тем не менее их «на всякий случай» поместили в библиотеку химических соединений «Дюпон». После этого Левитт сосредоточился на других проектах. Из-за низкой производительности Левитта считали средним химиком, не выдающимся, хоть и настойчивым и трудолюбивым человеком. Джордж Левитт не разделял стремления своих коллег сделать как можно больше новых веществ, хотя многие в то время полагали, что для успеха достаточно просто синтезировать и синтезировать новые соединения, по крайней мере 300 веществ в год, и тогда рано или поздно удачная молекула попадется им. Так всю жизнь они провели за этой работой, не добившись успехов. Левитт действовал иначе, он был осмотрительнее, меньше других синтезировал новые вещества, но постоянно читал химическую литературу и внимательно относился к открытиям коллег из других отделов.

В этом месте следует пояснить, что в то время, когда Джордж Левитт искал свою «ту самую молекулу», эпоха быстрых успехов в химии безвозвратно прошла, все перспективные вещества, лежавшие на поверхности, уже были открыты; теперь для получения коммерческого продукта химикам требовалось гораздо больше усилий и времени. Если в период 40-х годов достаточно было синтезировать 100–150 новых соединений — и одно из них наверняка окажется успешным, то во времена Левитта их уже требовалось не менее 2,5 тысяч, а сегодня не менее 10 тысяч новых соединений.

Суммарная стоимость вывода на рынок нового продукта в конце 40-х годов составляла 1,2–1,5 млн долларов, к 70-м годам эта цифра достигла 4–5 млн, а сегодня стоимость появления на рынке нового препарата стоит компании около 300 млн долларов. Если эти затраты будут продолжать расти, поиск новых пестицидов может зайти в экономический тупик.

Но за этими неутешительными расчетами мы совсем отвлеклись от нашей истории, а между тем прошло уже 15 лет с тех пор, как Джордж Левитт отправил первые синтезированные им образцы в химическую библиотеку «Дюпон». К ним не было особого интереса до тех пор, пока в 1972 году биолог Сай Шарп не выяснил, что созданные Левиттом вещества обладают слабой активностью против плодовых клещей.

Эта новость очень обрадовала Джорджа, и он вернулся к изучению сульфонилмочевин. Каждую неделю команда Левитта отправляла партию новых соединений для тестов, эти вещества могли быть чем угодно — лекарством, гербицидом, регулятором роста, средством от грызунов, красителем. Однако долго гадать не пришлось: одно из созданных новых соединений оказалось способно замедлять рост растений, но его активность была настолько слабой, что Левитт даже не стал включать его в отчет. Но химик не сдавался, он чувствовал, что набрел на что-то важное, хотя и понимал, что его работа напоминает поиск черной кошки в темной комнате. С одобрения своего руководителя Левитт получил доступ к списку из 90 молекул, созданных в разное время специалистами «Дюпон», все это были производные сульфонилмочевин. После проведенных тестов две из них особенно заинтересовали химика. Удивительно, что именно эти две молекулы синтезировал он сам, еще в 1962 году. Кроме того, именно у этих двух соединений имелась одна особенность — гетероциклическая группа. Заметив это сходство, Левитт понял, в каком направлении ему нужно двигаться: он экспериментировал с гетероциклической группой, надеясь получить более высокоактивную молекулу. После множества попыток в июне 1975 года ученый синтезировал новое вещество под кодовым названием R4321. Соединение было настолько сильным, что частички препарата, оставшиеся после тестов, повлияли на результаты последующих испытаний, проводимых на том же оборудовании. Левитт был уверен, что сможет создать еще более сильное соединение, и интуиция его не подвела: через шесть месяцев был получен хлорсульфурон — основа для будущего гербицида. С этого дня началась новая эра борьбы с сорняками. Первые полевые испытания нового вещества вызвали восторг у специалистов. Количество гербицида, требовавшегося для уничтожения сорняков, было настолько малым, что это казалось невероятным.