Джон С. Шиэн

Джон Кларк Шихан (23 сентября 1915 - 21 марта 1992) был американским химиком-органиком, чья работа над синтетическим пенициллином привела к созданию индивидуальных форм препарата. После девяти лет упорной работы в Массачусетском технологическом институте (MIT) он стал первым, кто открыл практический метод синтеза пенициллина V. Достигнув полного синтеза, Шихан также произвел промежуточное соединение , 6-аминопеницилановую кислоту , которая оказалась быть основой сотен видов синтетического пенициллина. Исследование д-ра Шихана синтетического пенициллина проложило путь к разработке индивидуальных форм спасающего жизнь антибиотика , нацеленного на определенные бактерии.. За четыре десятилетия работы в Массачусетском технологическом институте Шихан получил более 30 патентов , включая изобретение ампициллина , широко используемого полусинтетического пенициллина, который принимают перорально, а не инъекционно. Его исследования охватывали не только пенициллин, но и пептиды , другие антибиотики , алкалоиды и стероиды .

Ранняя жизнь [ править ]

Он родился 23 сентября 1915 года в Батл-Крике, штат Мичиган, в семье Флоренции и Лео С. Шихана. В его семье были ирландцы и янки , он вырос как католик и посещал католические начальные школы. ^[1]

Его отец был тогда спортивным редактором и полицейским репортером местной газеты The Battle Creek Enquirer . Лео С. Шихан ушел из дома в возрасте пятнадцати лет и устроился репортером в Сан-Франциско . Как писатель-мастер, он быстро продвинулся в работе над The ​​Battle Creek Enquirer и стал главным редактором. В каком -то момент он функционировал как чужие речи для Фрэнка Мерфи , который когда - то был губернатор в Мичигане и судьи Верховного суда . Мать Шихана была специалистом по генеалогии, который позже стал регистратором дочерей американской революции в Мичигане.. Его дед по отцовской линии, Джон У. Шихан, был успешным юристом, а его дед по материнской линии, Натаниэль Ю. Грин, был менеджером банка, который очень интересовался наукой и природой. Грин сыграл определенную роль в стимулировании интереса Джона С. Шихана к науке, подарив ему микроскоп с масляной иммерсионной линзой. Он также познакомил Шихана с куратором местного музея и водил своего внука на собрания, где Грин часто встречался с другими людьми, увлеченными астрономией .

В молодом возрасте Джон Шихан был очарован наукой , особенно взрывчатыми веществами и ракетной техникой . Он начал с простого химического набора, а затем перешел в подвальную лабораторию, где строил модели и проводил эксперименты . Построенная им модель самолета с треугольным крылом выиграла конкурс в его классе самоделки. Помимо науки, Шихан также был очень конкурентоспособен в других занятиях. Он был отличным стрелком по мрамору в начальной школе, представляя свою школу на чемпионатах штата. Кроме того, он был победителем общегородского йо-йо.победителем выборов бойскаутов, активным членом школьной футбольной команды, а также лучшим теннисистом колледжа Батл-Крик . Отец Шихана долго боролся с раком и умер в возрасте пятидесяти лет. ^[2]

У Шихана было два брата, Джозеф Шихан и Дэвид Шихан. Джозеф является профессором по психологии в Университете Калифорнии и провел учебные программы для снятия речевых дефектов с его женой Вивиан. Дэвид Шихан, самый младший из троих, работал в обрабатывающей промышленности в Батл-Крике. Джон Шихан женился на Мэрион Дженнингс вскоре после получения докторской степени и имел троих детей: Джона С. Шихана-младшего, Дэвида Э. Шихана и Элизабет (Бетси) С. Уоткинс. У него было шестеро внуков.

Образование [ править ]

Джон Шихан посещал католические начальные школы, хотя в более позднем возрасте Джон и его брат Джозеф не были особенно религиозными. Он изучал химию и политологию в колледже Батл-Крик . В 1937 году Шихан получил высшее образование в качестве прощального в своем классе и выиграл стипендию для обучения в аспирантуре по любому предмету по своему выбору. Он решил изучать органическую химию в Мичиганском университете , получив степень магистра в 1938 году и докторскую степень в 1941 году. Его научный руководитель Вернер Э. Бахманн принимал участие в синтезе стероидов.гормоны. В качестве постдокторанта Шихан сотрудничал с Бахманном в коммерчески возможном производстве гексогена, также известного как циклонит , который, как оказалось, дал союзникам огромное преимущество на море во время Второй мировой войны .

Ранняя карьера [ править ]

После эффективного завершения синтеза гексогена у Джона Шихана был опыт применения органической химии для решения реальных проблем. Борясь с пневмонией и мастоидитом в ранние годы, Шихан очень хотел начать работу над антибиотиками. Он написал: «Если бы мои врачи провели курс лечения настолько эффективный, насколько это стало возможным с помощью пенициллина, я, вероятно, не проиграл бы в том году». ^[3] В 1941 году он принял должность в Merck & Co. в Рэуэй, штат Нью-Джерси . Он проработал там до 1946 года старшим химиком-исследователем под руководством доктора Макса Тишлера . Шихан добился хороших результатов в своей работе над многими проектами, в том числе с пантотенатом кальция., стрептомицин и витамин B6 . Однако он хотел продолжить синтез пенициллина, что было сложно в промышленных условиях, обусловленных результатами, учитывая, что многие ученые его времени считали это невозможным. Работа Джона Шихана привлекла внимание Артура Коупа , который в то время возглавлял химический факультет Массачусетского технологического института. Он решил поступить на факультет Массачусетского технологического института в качестве доцента с зарплатой, равной половине его заработка в Merck. В течение первых нескольких лет в Массачусетском технологическом институте Джон Шихан уже получил признание за свою изобретательность в области синтетической органической химии, особенно за свои новые методы синтеза пептидов , три новых синтеза β-лактамов., первый синтез кольцевой системы пенициллина и его работа над несколькими другими натуральными продуктами.

Синтез пенициллина [ править ]

В течение трех десятилетий после открытия сэром Александром Флемингом природного пенициллина источник антибиотика практически не изменился. Ученые сделали препарат путем естественного брожения из Penicillium плесени. Однако во время Второй мировой войны правительство СШАпредприняли огромные усилия для определения химической структуры пенициллина и химического синтеза его в больших количествах. Масштаб этого проекта сравнивали с разработкой атомной бомбы. Это связано с острой необходимостью антибиотика для лечения солдат на поле боя. В проекте приняли участие более тысячи химиков из тридцати девяти лабораторий. Несмотря на огромные инвестиции правительства, ни одна из них не смогла решить эту труднодостижимую проблему.

Как описал Джон Шиэн в своей книге «Зачарованное кольцо: нераскрытая история пенициллина» , после войны большинство других химиков-синтетиков отказались от попыток синтеза пенициллина и были убеждены, что такой синтез невозможен. За девять лет, что он работал над синтезом пенициллина, конкурентов практически не было, и Шихан оставался в одиночестве в поисках способа синтезировать антибиотик. Большинство молодых академических химики решили не предпринимать проекты, по их мнению, мучительно медленно , потому что они хотели , чтобы произвести впечатление на факультет владениякомитеты с множеством экспериментов и публикаций. Несмотря на то, что многие из его друзей открыто сомневались в его решении заняться этим препаратом, Шихан был полон решимости работать над химическим синтезом пенициллина в Массачусетском технологическом институте. - оценил свою позицию. Он объяснил, что одна из причин, по которой он решил сменить свою работу в Merck на MIT, заключалась в том, что «В MIT я был исследовательским комитетом. Я мог принять решение посвятить остаток своей жизни проблеме пенициллина; это на кону стояла только моя карьера ". ^[3]

В то время было известно, что молекулярная масса пенициллина составляет около 350 г / моль, что находится в пределах диапазона молекул, которые уже были химически синтезированы. Проблема заключалась в создании химически нестабильного бета-лактамного кольца, которое имело решающее значение для антибиотических свойств молекулы. Бета-лактамные антибиотики подавляют образование пептидогликанового слоя клеточных стенок грамположительных бактерий . Большинство ученых терпели неудачу за неудачей, потому что «подходящие методы и реакции для соединения молекулы пенициллина просто еще не были обнаружены». По словам Шихана, использовать традиционные методы в то время было все равно, что «поставить наковальню на карточный домик».^[4] После девяти лет упорной работы в лабораториях Массачусетского технологического института этот упорный химик-органик наконец решил одну из самых непонятных проблем химии того времени. ^[5] В 1957 году Джон С. Шихан объявил, что его группа завершила первый синтез пенициллина V (одной из двух наиболее полезных форм антибиотика). В ходе этого процесса он также произвел промежуточное звено, 6-аминопеницилановую кислоту , которая позже была использована в качестве основы для приготовления различных пенициллинов. ^[6] Это позволило исследователям бороться с устойчивостью некоторых бактерий к определенным формам препарата. Позже Шихан опубликовал свое участие в синтезе пенициллинов в книге «Зачарованное кольцо: нераскрытая история пенициллина»., который отметил сложную юридическую перепалку вокруг его патентов на синтез пенициллина, в которой участвовали Массачусетский технологический институт и британская промышленная исследовательская лаборатория Beecham , которая также работала над пенициллинами.

См. Также [ править ]

• Пенициллин
• Антибиотик
• Бета-лактам
• Национальный зал славы изобретателей

Ссылки [ править ]