WikiDer > Джон С. Шихан - Википедия

Джон Кларк Шиэн (23 сентября 1915 - 21 марта 1992) был американским химиком-органиком, чьи работы по синтетическому пенициллин привели к созданию индивидуальных форм препарата. После девяти лет напряженной работы за Массачусетский Институт Технологий (M.I.T.), он первым открыл практический метод синтеза пенициллина V. При достижении полного синтеза Шихан также произвел промежуточное соединение. соединение, 6-аминопеницилановая кислота, который оказался основой сотен видов синтетического пенициллина. Исследования доктора Шихана синтетического пенициллина проложили путь к разработке индивидуальных форм спасения жизни. антибиотик эта конкретная цель бактерии. За четыре десятилетия работы в Массачусетском технологическом институте Шихан получил более 30 патенты, в том числе изобретение ампициллин, широко используемый полусинтетический пенициллин, который принимают внутрь, а не в виде инъекций. Его исследования охватывали не только пенициллин, но и пептиды, Другой антибиотики, алкалоиды, и стероиды.

Ранние годы

Родился 23 сентября 1915 г. в г. Батл-Крик, штат Мичиган Флоренс и Лео С. Шихан. Его семья имела Ирландский и янки фон, и он был воспитан как Католик и посещал католические начальные школы.^[1]

Его отец был тогда спортивным редактором и репортером местной газеты. The Battle Creek Enquirer. Лео Шиэн 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 какой-то момент он действовал как писатель-призрак для Фрэнк Мерфи, который когда-то был губернатор из Мичиган и Судья Верховного суда. Мать Шихана была специалист по генеалогии который позже стал регистратором штата Мичиган Дочери американской революции. 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 роль в стимулировании интереса Джона С. Шихана к науке, дав ему микроскоп с масляно-иммерсионным объективом. Он также познакомил Шихана с куратором местного музея и водил своего внука на собрания, где Грин часто встречался с другими, увлеченными астрономия.

В молодом возрасте Джон Шиэн был очарован наука, особенно взрывчатка и ракетная техника. Он начал с простого химия набор, а затем перешел в подвал лаборатория где он строил модели и выступал эксперименты. Модель самолета, которую он построил с треугольное крыло выиграл конкурс в своем классе самодизайна. Помимо науки, Шихан был очень конкурентоспособен и в других занятиях. В начальной школе он отлично стрелял по мрамору, представляя свою школу на чемпионатах штата. Кроме того, он стал победителем общегородского Йоу йоу соревнование, победитель выборов бойскаутов, активный член своей средней школы футбол команда, а также лучшие теннис игрок. Отец Шихана долго боролся с рак и умер в возрасте пятидесяти лет.^[2]

У Шихана было два брата, Джозеф Шихан и Дэвид Шихан. Джозеф профессор из психология на Калифорнийский университет и вместе со своей женой Вивиан проводил обучающие программы по устранению дефектов речи. Дэвид Шихан, самый молодой из троих, работал в обрабатывающей промышленности в Батл-Крике. Джон Шихан женился на Марион 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

Джон Шиэн присутствовал Католик в начальных школах, хотя Джон и его брат Джозеф в дальнейшей жизни не были особенно религиозными. Он учился химия и политическая наука в Колледж Батл-Крик. В 1937 году Шихан получил высшее образование. прощальный своего класса и выиграл стипендия для обучения в аспирантуре по любому предмету по своему выбору. Он решил учиться органическая химия на университет Мичигана, получив степень магистра в 1938 году и докторскую степень в 1941 году. Его научный руководитель, Вернер Э. Бахманн, участвовал в синтезе стероидный препарат гормоны. В качестве постдокторанта Шихан сотрудничал с Бахманном над коммерчески осуществимым производством Гексоген также известен как циклонит, который, как оказалось, дал Союзники огромное преимущество на море во время Вторая Мировая Война.

Ранняя карьера

После эффективного завершения синтеза гексогена у Джона Шихана был опыт применения органической химии для решения реальных проблем. Борясь против пневмония и мастоидит в ранние годы Шихан очень хотел начать работать 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, Нью-Джерси. Он проработал там до 1946 года старшим химиком-исследователем под руководством доктора Х. Макс Тишлер. Шихан добился хороших результатов в своей работе над многими проектами, в том числе над пантотенат 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 Артур Коуп, который был заведующим кафедрой химии в Массачусетском технологическом институте им. в это время. Он решил присоединиться к M.I.T. Факультет 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 пептиды, три новых синтеза β-лактамы, первый синтез кольцевой системы пенициллина и его работа над несколькими другими натуральными продуктами.

Синтез пенициллина

Спустя три десятилетия после открытия сэром естественного пенициллина Александр ФлемингИсточник антибиотика практически не изменился. Ученые сделали препарат натуральным ферментация из Пенициллий форма. Однако во время Второй мировой войны Правительство США предприняли огромные усилия для определения химической структуры пенициллина и химического синтеза его в больших количествах. Масштаб этого проекта сравнивали с разработкой атомной бомбы. Это произошло из-за острой необходимости антибиотика для лечения солдат на поле боя. В проекте участвовало более тысячи химиков из тридцати девяти лабораторий. Несмотря на огромные инвестиции правительства, ни одна из них не смогла решить эту труднодостижимую проблему.

Структура пенициллина V

Как описывает Джон Шиэн в своей книге Зачарованное кольцо: невыразимая история пенициллинаПосле 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 вынужден был одиноко искать способ синтезировать антибиотик. Большинство молодых ученых-химиков предпочитали не браться за проекты, которые считались болезненно медленными, потому что хотели произвести впечатление на преподавателей. владение комитеты 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. Когда он решил, что пенициллин - это важная проблема, имеющая решение, Шихан никогда не пересматривал свою позицию. Он объяснил, что одна из причин, по которой он решил сменить работу в Merck на M.I.T. Потому что «в Массачусетском технологическом институте я был одним из исследовательских комитетов. Я мог принять решение провести остаток своей жизни над проблемой пенициллина; на кону стояла только моя карьера».^[3]

В то время было известно, что молекулярный вес пенициллина составляет около 350 г / моль, что находится в диапазоне молекул, которые уже были синтезированы химическим путем. Проблема заключалась в том, чтобы сделать химически нестабильный бета-лактам кольцо, которое имело решающее значение для антибиотических свойств молекулы. Бета-лактамные антибиотики подавляют образование пептидогликан слой клеточных стенок Грамположительные бактерии. 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 M.I.T. лабораториях, 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 процессе он также произвел промежуточное звено, 6-аминопеницилановая кислота, который позже был использован в качестве основы для приготовления различных пенициллинов.^[6] Это позволило исследователям бороться с устойчивостью определенных бактерий к определенным формам препарата. Позже Шихан опубликовал свое участие в синтезе пенициллинов в Зачарованное кольцо: невыразимая история пенициллина, который отметил сложную юридическую перепалку из-за его патенты по синтезу пенициллина с участием M.I.T. и Бичем, а Британский промышленная исследовательская лаборатория, которая также занималась пенициллинами.

Смотрите также

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

использованная литература