Зачем нужен масс-спектр вытяжки корня африканской груши

Как французские ученые нашли трамадол в природе, а немецкие опровергли это

О том, как излишнее употребление трамадола в Камеруне рассорило французских и немецких ученых и привело к серии статей в высокоцитируемых научных журналах, рассказывает кандидат химических наук, старший научный сотрудник ИНЭОС РАН Иван Бушмаринов.

В уходящему году половину Нобелевской премии по медицине присудили за открытие семейства антималярийных лекарств, поиск которых, безусловно, был долгим и сложным, но начался с поиска активных веществ в растениях, упоминавшихся в древнекитайских медицинских трактатах. Сегодняшняя история — о противоположном явлении, а также о научном тщеславии, поиске истины и о том, как мало мы знаем о том, что происходит в Африке.

Для начала, в 2013-м исследователи из Франции и Камеруна изучали биологическую активность вытяжек и корней «африканской груши» — Nauclea latifolia, которая широко используется в камерунской народной медицине. Выделив активную фракцию, проявляющую болеутоляющие свойства (все по классике, с тестированием на грызунах), автор сумели изолировать активное соединение, и оно оказалось трамадолом, широко известным и активно применяющимся опиоидным анальгетиком. Не приводя здесь химической формулы, можно сказать, что «опиоид» этот очень относительный и в целом молекула выглядит несложно. Разработано лекарство было в Германии в 70-е, и, конечно, его синтезировали в лаборатории как конструктор, путем перебора заместителей, пока не нашли наиболее активный и безопасный для человека вариант. Понятно, что компания «Грюненталь ГмбХ» не исследовала корни африканской груши. А тут, оказывается, мать-природа сама пристроила такую молекулу в биохимические процессы целебного дерева! Промышленно извлекать его из корней все равно невыгодно, хоть лекарство и накапливалось чуть ли не в количестве 1% по массе, но это открытие, конечно, заслуживало публикации в Angewandte Chemie, лучшем химическом журнале.

Однако красота этого рассказа не впечатлила химиков из Института экологических исследований в Дортмунде. Их смутило, что у растений не было известно ничего даже близко похожего на пути синтеза, в которых мог бы формироваться трамадол (само по себе это не слишком странно, мы многого не знаем про биохимию растений), а также сомнения вызвали небольшие экспериментальные детали оригинального исследования. Были предприняты три экспедиции в разные регионы Камеруна, и оказалось, что хотя африканская груша растет там более-менее повсеместно, ее корни содержат трамадол только в одном регионе. Также в этом регионе богаты трамадолом корни соседних деревьев и кустов, почва и питьевая вода — откуда же он там берется?

Оказывается (тут в химической статье возникает нехарактерное словосочетание «серия опросов местных жителей»), в Северном Камеруне каждый знает: если не хочешь свалиться от жары и тяжкого труда, перед рабочим днем с чаем просто необходимо выпить две-три таблеточки трамадола.


И тягловая скотина тоже практически не устает на этом чудо-средстве, хотя ей таблеток больше нужно, конечно. И лошадям дают перед скачками трамадоловый пирожок, но вечером нужно обязательно молока налить, а то лошадь отравится. Пачка трамадола стоит в камерунской деревне меньше евро, и его пьют все. А дальше он естественным путем покидает организмы людей и животных, попадает в землю, затем в корни и — порождает неожиданные открытия. В более же южных регионах Камеруна климат помягче и трамадол массово не употребляют. В целом, заключили экологи, нужно бить тревогу, ограничивать продажу трамадола (список побочных эффектов там длинный) и рекомендовать жителям прекращать лечиться африканской грушей, потому что эффекты могут быть весьма неожиданными.

Статья-опровержение вышла тоже в Angewandte. Изначальных авторов этот результат не убедил. Они предположили, что немецкие экологи что-то перепутали и на самом деле трамадол все-таки вырабатывается африканской грушей. В конце концов, они же добыли трамадол из корней дерева в заповеднике, и животные там пастись не должны были. Серия экспериментов по подтверждению природного происхождения трамадола, впрочем, не дала однозначных результатов, но могла быть истолкована так, будто путь для биосинтеза трамадола все же есть. Статья вышла в Proceedings of National Academy of Sciences, журнале еще выше уровнем.

Но немецкие экологи не дремали! Сразу после своих экспедиций, еще до публикации опровержения опровержения, они начали выращивать африканскую грушу из семян, которые им предоставило Королевское ботаническое общество. Также они в трех дополнительных экспедициях сумели набрать достаточно трамадола для анализа акселераторной масс-спектрометрией, которая позволяет определить возраст образца. Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что метод аналогичен радиоуглеродному анализу, обнаруживает нестабильный космогенный изотоп углерода 14С и не оставляет сомнений, синтезировано вещество из нефти (где весь углерод 14С давно разложился) или из атмосферного углекислого газа (неизбежный путь при биосинтезе). В общем, результат был относительно ожидаем: трамадола в лабораторной груше не нашлось, а африканский трамадол оказался весь синтетическим. Но теперь сомнений в этих данных не осталось вовсе. Что и требовалось доказать. Angewandte Chemie, октябрь этого года
Теги:

Читать еще на Чердаке: