Фуллерены

Логика этих рассуждений, очевидная для каждого химика, блестяще подтвердилась. В шунгите были действительно обнаружены уникальные биологически активные вещества, причем совершенно не похожие на обычную органику - впрочем, и на неорганику тоже.

Это были Фуллерены - пустотелые шарообразные молекулы из нескольких десятков или сотен атомов углерода.

Фуллерены необычны во всем, начиная с истории их открытия.

Сначала Фуллерены были открыты на кончике пера - по расчетам ученых, пустотелые углеродные "мячики" из 60 и более атомов были вполне стабильны, но никто не знал, как их получить и где искать.

Поэтому впервые Фуллерены были обнаружены вне Земли, и только потом "спустились с небес на грешную землю". А было это так. После того как химики-теоретики рассчитали спектры тогда еще гипотетических Фуллеренов, астрономы обнаружили заранее предсказанные характерные спектральные линии Фуллеренов в космосе - в атмосферах углеродных звезд.

На Земле Фуллерены были впервые получены в пламени электрической дуги. Когда выяснилось, что Фуллерены содержатся в шунгите, первооткрыватели Фуллеренов, получившие, кстати, за свое открытие Нобелевскую премию, долго в это не верили - пока не исследовали присланные из России образцы шунгита. И оказалось, что в водорастворимой части шунгита содержится чуть ли не процент Фуллеренов - впервые обнаруженных буквально за десятки световых лет от Земли!

Кстати, открытие Фуллеренов во многом напоминает открытие знаменитым физиком Уильямом Рамзаем гелия (в переводе с греческого гелий - "солнечный"). Сначала яркую спектральную линию гелия Рамзай обнаружил в солнечном спектре, и только потом заметные количества гелия были найдены в попутных нефтяных газах некоторых месторождений.

Чем интересны Фуллерены? По своему строению это пустотелые "футбольные мячи" из углерода, поверхность которых "сшита" из смежных углеродных шестигранников, образующих сплошную сетчатую оболочку.

Свое название Фуллерены получили в честь архитектора Фуллера - автора похожего на молекулу Фуллерена сферического павильона, собранного из плоских многоугольников, построенного на всемирной выставке ЭКСПО-67.

Те, кто еще не забыл школьный курс химии, могут представить один атомный слой углерода, отделенный от кристалла графита и сшитый в виде полого шарообразного мешка. И действительно, своими свойствами Фуллерены во многом напоминают графит. Во многом, но не во всем. Как и графит, Фуллерены достаточно инертны, в массе имеют черный цвет. Но, в отличие от графита, Фуллерены способны в неизменном виде растворяться в воде и органических растворителях, а также встраиваться в поверхность клеточных мембран.

Углеродные шары Фуллеренов - иначе их называют углеродными глобулами, или кластерами - могут быть самых различных размеров и содержать от 60 до нескольких сот атомов углерода. В 1999 году российские ученые ухитрились получить многослойные Фуллерены, напоминающие матрешку: большой сферы из 560 атомов, в которую встроены два меньших шара из 240 и 60 атомов. Открыты и трубчатые разновидности углеродных кластеров - тубулены.

Но самое интересное в Фуллеренах - не форма, а содержание. Та самая пустота, которая остается в середине "футбольного мяча". Потому что в эту пустоту можно при желании поместить все, что угодно, - от газов до фрагментов генетического кода. Чем, собственно, и занимаются физики, химики и биологи.

Физики используют Фуллерены для создания органических солнечных батарей, химических лазеров и "молекулярных компьютеров", а также материалов с высокотемпературной сверхпроводимостью.

Химики используют Фуллерены в качестве нового типа катализаторов и адсорбентов, обещающих самые радужные перспективы.

А биологи и фармакологи используют шары Фуллерена для доставки внутрь клетки и размещения на поверхности клеточных мембран самых различных веществ, включая антибиотики, витамины и гормоны, в том числе фрагменты генокода при создании трансгенных животных и растений. Одним словом, "фаршированные" Фуллерены, включив в свою внутреннюю полость другие молекулы, приобретают совершенно новые свойства!

При этом цена синтетических Фуллеренов, получаемых в пламени гелиевой дуги, вполне приемлема.

Что касается проблемы шунгита, то для нас важно не только наличие в нем Фуллеренов, но и "начинка" фуллереновых молекул, определяющая их биологические свойства.

Так что вполне возможно, что основная живительная сила шунгита заключена не только в Фуллеренах как таковых - несмотря на Нобелевку, звучное название и, скажем прямо, научную моду.

Не надо забывать о самом органоминеральном комплексе шунгита - той фантастически разнообразной смеси сложных органических веществ, составляющей 97-99 % водорастворимой органики шунгита, которая выходит в раствор вместе с Фуллеренами и определяет их свойства.

Органоминеральный комплекс шунгита - результат химической эволюции живой материи, погребенной 2 миллиарда лет назад. Если химический анализ летучей органики делать легко - чем меньше атомов, тем меньше возможных комбинаций, то естественные смеси молекул, состоящих из нескольких десятков атомов углерода и полученных в результате химической эволюции, содержат, строго говоря, сотни тысяч и миллионы индивидуальных веществ, отличающихся друг от друга на один атом и более. Соответственно, и концентрация этих веществ исчезающе мала - по сути дела, из смеси можно выделить лишь более или менее узкие фракции похожих молекул. А ведь биологическая активность веществ может резко меняться за счет только одного атома.

В шунгит входят и элементоорганические соединения, в которых углерод связан с фосфором, кремнием и другими макро- и микроэлементами, - причем биоактивность этого класса веществ особенно высока и специфична.

Возьмем ту же кремнийорганику. Экспериментально установлено, что отсутствие в питании кремния - точнее, кремнезема и его производных - приводит к нарушениям развития - отсутствию шерсти, ослаблению и искривлению костей, дистрофии и т. д. хотя в основном обмене веществ кремний вроде бы и не участвует. С другой стороны, ряд кремнийорганических веществ обладает ярко выраженной биологической активностью.

Например, впервые синтезированные у нас силатраны - мивал, мигутен, крезацин, - известные в основном как стимуляторы роста растений, имеют противораковую активность, стимулируют рост волос.

Мивал сегодня применяют для борьбы с облысением (наружно) и как добавку в корм на зверофермах - для лучшего роста и качества шерсти и, кстати, для усиления размножения норок и лисиц.

Активный кремний содержится в ряде растений, часто определяя их фармакологические свойства. Много активного кремния содержится в полевом хвоще, березовом соке и березовых почках, действующих как диуретики. И в этом они сходны с шунгитом, также стимулирующим почки. Так может быть, дело в активном кремнии?

Все это хорошо, но наличие в смеси элементоорганики дополнительно усложняет проблему полного химического "анализа шунгита, не говоря уже о том, что химический анализ слишком мало говорит о биологических свойствах компонентов.

Элементный состав шунгита или его растворимой части - не проблема. Выпариваем раствор, взвешиваем осадок, сжигаем его в определенном объеме кислорода, после чего анализируем золу. И узнаем, что в водном (или эфирном - чтобы отделить неорганическую, солевую составляющую) экстракте шунгита содержится столько-то процентов углерода, столько- то водорода - и так далее по всей таблице Менделеева Только там, где речь идет о биологически активной органике, этот метод не даст ничего, кроме новых вопросов. Точно так же ничего не даст элементный анализ любого лекарственного препарата, не говоря уже о более сложной смеси.

Таким образом, классический для химии и фармакологии подход - сначала разделить смесь на индивидуальные вещества, а потом определить их строение, изучить биологические свойства и выделить "действующее начало" - так, например, были открыты витамины, - для органоминерального комплекса шунгита нереализуем даже теоретически.

Как шутят биохимики, "элементный состав собаки и ее хозяина практически неотличим: истина - в деталях".

Но уже сам факт того, что шунгит содержит заметное количество сложной водорастворимой органики, прямо указывает на его биологическую активность.

Так что задача "полного и окончательного химического исследования шунгита" весьма проблематична, а потому "тайна шунгита" существовала и будет существовать, что, впрочем, не должно мешать его применению. Как говорят китайцы, "невыразимое в словах неистощимо в действии".

Впрочем, сложную смесь биоактивной органики содержит не один шунгит. Мумиё - такой же сложный органоминеральный комплекс, не поддающийся полному химическому анализу и не имеющий ярко выраженного действующего начала. Как и в шунгит, еще не так давно многие отказывались верить в мумиё. Фармакологи требовали точную химическую формулу действующего начала мумиё - ведь все искусственные препараты, например, те же антибиотики, состоят из одинаковых молекул точно известной структуры. А тут...

Но пока шли споры об официальном признании мумиё, практические врачи активно применяли его на свой страх и риск. Поворотным пунктом в признании мумиё стал случай, когда малоизвестный тогда врач из Кургана Гавриил Илизаров взялся за безнадежное дело - лечение знаменитого прыгуна в высоту Валерия Брумеля, вдребезги разбившего ногу при падении с мотоцикла. После длительного лечения, в ходе которого было сделано несколько уникальных хирургических операций, Валерий Брумель смог приступить к тренировкам и даже прыгнуть на норму международного мастера... Но для нас важно, что в ходе лечения Илизаров использовал свыше 2000 граммов мумие, без которого срастание костей и восстановление функций ноги было бы невозможным...

В конце концов "проблема мумиё" решилась просто - пришлось изучить фармакологические свойства мумиё как такового - не отдельных компонентов, а всего органоминерального комплекса. Главное, что реальные фармакологические свойства мумиё оказались действительно уникальными, - скорость срастания костей увеличивалась в полтора раза. Вот так до сих пор не изученное до конца мумиё вошло в официальную фармакопею как смесь с "характерным запахом и вкусом". Сегодня мумиё, которое в 1970-е годы считалось знахарским средством и продавалось из- под полы за бешеные деньги самими медиками, свободно продается в аптеках.

Примерно так же - от использования лечебного метода к его объяснению и официальному признанию - развивается история медицинского и оздоровительного применения шунгита.

Date: 2015-07-27; view: 560; Нарушение авторских прав