Күрделі эфирден – дәрі шығаруға дейін

Қазіргі таңда ғылыми технология өте қарқынды дамуда. Соның әсерінен әлемдік қоғамдастықта ауқымды өзгерістер орын алып жатыр. Адам геномы, жасанды интеллект, нейротехнологиялар, 3D технология және т.б. cалалардағы тың ізденістер соның айғағы. «Біз де сол ғаламның бір бөлшегі ретінде ғылымды, инновациялық технологияны жетілдіруге күш салғанымыз жөн. Қазір мемлекет білім беру жүйесі мен ғылымды дамытуға зор ықылас танытуда. Өздеріңіз білесіздер, үкіметтің білім және ғылымды дамытудың 2020-2025 жылдарға арналған мемлекеттік бағдарламасы бар. Қоғамда ғылымға деген тың көзқарас қалыптаса бастады, мемлекет нақты қолдауға көшті. Енді бізге, жас ғалымдарға, жан-жақты ізденіс пен әрекет қажет», – дейді Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ-дың химия және химиялық технология факультеті деканының ғылыми-инновациялық қызмет және халықаралық ынтымақтастық жөніндегі орынбасары Нұрболат Құдайбергенов.

Хош иістендіргіш өндірісінің бастауы

Нұрболат Жарылқасынұлының жетекшілігімен қазір бірнеше жоба жүзеге асырылып жатыр. Соның бірі – мұнай өңдеудегі С4-С10 олефиндерді металды комплексті гидроалкоксикарбонилеудің ғылыми әдісін жасау жобасы. Бұл жобаның басым бағытының атауы «Геология, минералды және көмірсутегі шикізатын өндіру және қайта өңдеу, жаңа материалдар, технология, қауіпсіз бұйымдар мен конструкциялар» деп аталады. Қарапайым тілмен айтқанда, практикалық құнды карбон қышқылдарының күрделі эфирлерін, яғни биологиялық белсенді заттар, хош иістендіргіштер, еріткіштер мен тағы басқа синтездеуде қолдану үшін мұнай өңдеудегі С4-С10 олефиндермен металлокомплексті гидроалкоксикарбонилеудің ғылыми негізін жасау. Өкінішке қарай, елімізде хош иістендіргіш өндірісі жоқ. Синтетикалық хош иістендіргіштердің қажетті мөлшері (100 пайызы) алыс және жақын шетелдерден импортталады. Егер жоба жүзеге асатын болса, онда отандық өндірісте карбон қышқылының күрделі эфирлері негізінде хош иістендіргіштер мен дәрілік препараттар жасауға болады.

Жоба авторлары көміртек моноксидінің төменгі қысымында (<2 МПа) олефиндерді палладийдің фосфинді комплекстері негізіндегі катализаторлар қатысында гидроалкоксикарбонилдеу реакциясы арқылы карбон қышқылдарының күрделі эфирлерін алудың эффективті бір сатылы әдісін жасаған. Карбон қышқылының күрделі эфирлерін алудың бұл әдісі, біріншіден, үнемді. Екіншіден, экологиялық тұрғыда зиянсыз. Үшіншіден, қазіргі өнеркәсіптік әдіспен салыстырғанда мақсатты өнім сапасы өте жоғары (қосалқы қоспаларды ескергенде). Жаңа әдіс арқылы күрделі эфирлерді алудың өзіндік құны қазіргі қолданыстағы өнеркәсіптік алу әдісінен 2-4 есе төмен.

Зерттеудің ғылыми бағыты – көміртек моноксиді негізінде металлкомплексті катализаторлар арқылы процестің жұмсақ жағдайында органикалық қосылыстарды карбонилдеу. Елімізде бұрын-соңды мұндай салалық мектеп болмаған. Бұл саланың негізін жоба авторларының ғылыми жетекшісі болған химия ғылымының докторы, профессор Хаким Суербаев қалаған. Қазіргі таңда ұстазының ғылыми жолын шәкірттері жалғастыруда. Жоба жүзеге асқан жағдайда карбон қышқылының күрделі эфирлері негізінде хош иістендіргіштер мен дәрілік препараттар жасауға болады. Анығында, мынадай дәрілік препараттарды алуға арналған: нововалидол, корвалол, альфа-бромизовалериан қышқылының этил эфирлері. Жобада мұнайхимиядан алынатын мұнай өнімдері, яғни олефиндер қолданылады. Менделеев кестесінің 8-топ элементтері, палладий, платина, родий, рутиний сияқты металл комплекстерін катализатор ретінде қолданып, осы процесс жүргізіледі.

Жоғарыда біз елімізде хош иістендіргіш өндірісінің дамымағанын, тіпті жоқ екенін айтып өттік. Демек, бұл жобаның экономикалық және жаңа технологияларды зерттеу ауқымы хош иістендіргіштер, дәрілік препараттар және олардың жартылай өнімдерін синтездеу үшін өте өзекті болып отыр. Карбон қышқылының күрделі эфирлері органикалық қосылыстардың маңызды класы екенін айта кеткен орынды. Практикалық қолданыс аясы өте кең. Мәселен, полиэфир негізіндегі полифункционалдық органикалық қышқылдар мен көпатомды спирттерден біршама шайыр түрлері мен синтетикалық талшықтар алынады. Көптеген күрделі эфирлердің физиологиялық белсенді қасиеттері бар әрі олар фармацевтикалық препараттар өндірісінде қолданылады. Мысалы, хош иісті күрделі эфирлер парфюмерия мен тамақ өнеркәсібінде пайдаланылады. Сонымен бірге еріткіш және экстрагенттер ретінде де қолданылады.

Біздің дәрі-дәрмек 2-4 есе арзан

– Елімізде «Сұлтан фарм» фармацевтикалық компаниясы бар. Олар волокардин және корвалол дәрілік препараттарының құрамындағы негізгі активті субстраты этилизовалератты, яғни изовалериан қышқылының этил эфирін шетелден субстрат ретінде сатып алып жатыр. Оның өзіне тән құрамдас бөлігі бар, әдетте олар активті бөлшектер емес, дегенмен құрамын байытатын эфир, ментолдар болады. Мәселен, дәрі-дәрмекті сұйық етіп көрсетеді, дәмін келтіреді дегендей, соларды қосып, саудаға шығарады. Міне, сол фармацевтикалық компания мамандары «сіздердің жобаларыңыз бізге ұнады, бірге жұмыс істейік» деген ұсыныс айтып жатыр. Енді жобаны әрі қарай дамыту үшін қаржы көзі керек. Біз қажет соманың көлемін есептедік, жоба шамамен 300 миллион теңгедей қаржы талап етеді. Бұл сондай көп қаражат емес. Дей тұрғанмен дәрілік препараттарға қойылатын талаптар ерекше екенін білесіздер, бұл салада нарыққа шағатын өнім клиникаға дейін және клиникалық сынақтан өтуі керек. Клиникаға дейін сынақтан өту талабы бойынша болашақ дәріні тышқаннан бастап, маймыл ағзасында бірнеше кезеңдік тәжірибеден өткіземіз. Ал клиникалық талап негізінде оны кемінде 1000 адамға пайдаланып, сынақтан өткізуге тура келеді. Бұл мәселе де қаржы-қаражатқа келіп тіреледі әрі осы жұмыстың бәрін жүргізу көп уақыт алады. Сондықтан бүгінгі таңда клиникалық сынақтар толық жасалып аяқталған жоқ. Әйтсе де біз қол қусырып қарап отыруды жөн көрмей, елімізде сатылып жатқан сондай дәрі-дәрмектің құрамын зерттедік. Шетелден, әсіресе Украина мен Ресейден келетін дәрілерде 10 пайызға дейін қоспалар бар. Ал біздің өнімімізде қоспа небәрі 2-ақ пайыз. Бұл – өнімнің бірінші басымдығы. Украинаның Дарица қаласында «Фармак» компаниясы жұмыс істейді. Оларда бір процесс, яғни басынан аяғына дейін бір реакция 48 сағат жүреді. Ал біздің жағдайымызда бір процеске төрт сағат уақыт шығындаймыз. Өнімнің тағы бір тиімділігі осында. Әрине, олардың өнімдерінің де тиімді тұсы жоқ дей алмаймыз, мысалы, украиндар біз сияқты қымбат катализатор қолданбайды. Біздікі бағалы заттардан болғаннан кейін катализаторымыз қымбатқа түседі. Есесіне қоспа аз, бұл адам денсаулығына пайдалы. «Фармактың» технологиясы бойынша реакция үш түрлі кезеңнен өтеді. Реакция кезеңі көбейген сайын оның құрамындағы әр заттың құны 20 пайызға қымбаттайды. Екі өнімнің өзіндік құнын салыстырғанда біздікі 2-4 есе арзанға шығады. Өйткені бізде бір-ақ реакция орындалады. Бағалы металдарды қолданған күннің өзінде, арзанға түсіп отыр. Демек, жобамыздың болашағы бар. Қаржысын қайда құярын білмей жүрген инвесторлар ойлансын, – дейді Нұрболат Құдайбергенов.

Ғылымдағы өлшем – бұл тенденция

«Ғылымдағы өлшем» деген ғылымның бір шағын саласы бар. Әдетте ғалымдардың көпшілігі бұған мән бермейді. Негізінде, ол әр ғалым қаншалықты өсіп жатыр – соның деңгейін есептейді.

 – Бұл – тенденция, сондықтан оған мойынсыну керек. Осы өлшеммен қарағанда Қазақстан ғылымы жақсы қарқынмен дамып келе жатыр. Бұрын, өздеріңіз білесіздер, халықаралық базаларға енетін журналдар болмады. Қазір химия, геология, математика және т.б. салалық журналдар осы базаға енді. Мұның өзі үлкен жетістік. Соңғы жылдары ғылым саласына бөлінетін гранттық қаржыландыру артты. Мысалы, мен жас ғалымдарға арналған байқауда жеңімпаз атандым. Сөйтіп, 2021-23 жылдарға арналған жобам бойынша 50 млн теңге ұтып алдым. Бұл біздің команда үшін үлкен мәртебе, қолдау әрі материалдық базаны жаңартуға мүмкіндік береді. Қазір түрлі байқау көп, бұл жас ғалымдарға стимул береді. Бұған қоса, қазір жылына 500 жас ғалымның шетелдік тағылымдамадан өтуіне мүмкіндік беріп жатыр. Осының бәрі ғылымды дамытуға, жас ғалымдарды ынталандыруға деген құлшыныс, – деген ойымен бөлісті жас ғалым.

Дерек пен дәйек

Мұнай-химия өнеркәсібіндегі өндіріс көлемінің 1 долларға өсуі басқа салаларда 2-3 долларға дейін өсім береді. Өйткені халық тұтынатын тауарлардың 96 пайызы мұнай-химияның қатысуымен шығарылады. Мәселен, елімізде фармацевтика саласы кенже қалды. Химия өнеркәсібінің дамуы отандық фармацевтика саласын өркендетуге мүмкіндік беретіні белгілі. Индустрия және инфрақұрылымдық даму министрлігінің ресми мәліметі бойынша, елімізде 68 фармацевтикалық кәсіпорын жұмыс істейді. Олардың үшеуі – ірі, 11-і – орта, 54-і – шағын кәсіпорындар.

Ішкі нарықтағы химия өнімдеріне деген қажеттілік жылына 3,5 млрд АҚШ долларын құраса, жыл сайын еліміз шамамен 2,4-2,8 млрд АҚШ доллары тұратын химиялық өнімдерді импорттайды.

Гүлзат НҰРМОЛДАҚЫЗЫ