Левон ПИОТРОВСКИЙ: «Стратегически важный вопрос: как изучать свойства фуллеренов и их производных?»

По мере развития нанотехнологий накапливаются сведения о токсичности тех или иных наночастиц. Между тем долгосрочных программ по изучению безопасности для человеческого организма новых наноматериалов до сих пор не существует. Разработка таких программ будет связана с изменением ныне действующих стандартов безопасности, убеждён профессор Левон Пиотровский

Левон ПИОТРОВСКИЙ

• По мере развития нанотехнологий накапливаются сведения о токсичности тех или иных наночастиц. STRF.ru сообщал о том, что наночастицы могут проникать в организм через кожу, если на ней имеются повреждения, а по мнению ряда специалистов, наночастицы могут вызывать онкологические заболевания. Между тем долгосрочных программ по изучению безопасности для человеческого организма новых наноматериалов до сих пор не существует. Разработка таких программ будет связана с изменением ныне действующих стандартов безопасности, убеждён профессор Левон Пиотровский.

Левон Борисович, с чего, по-вашему, следует начинать исследования безопасности новых наноматериалов?

Я буду говорить о фуллеренах, потому что они большего всего мне знакомы. Если вести речь об их безопасности, то прежде всего надо ясно ответить на два вопроса: ЧТО изучать и КАК это делать?

Начнём с того, что именно исследовать. Я давно пристаю к физикам с вопросом: «Где начинаются и кончаются фуллерены?». Где начинаются, понятно — вот вам, к примеру, структура футбольного мяча. Но когда в эту молекулу вводятся заместители, что с ней происходит? Фуллерен продолжает оставаться прежним фуллереном или же превращается в каркасное соединение, имеющее новые свойства? На этот вопрос никто мне ответить не смог.

Вообще говоря, производные фуллерена — отдельная статья. Исследователи часто говорят: фуллерены накапливаются в митохондриях. Да ничего подобного! В митохондриях накапливается их производное — фуллеренкарбоновая кислота! Непосвящённые спросят: «Какая разница?». А разница существенная — как, скажем, между бензолом и бензойной кислотой. Природа этих соединений различная, и, следовательно, неодинаковы их свойства. Но многие исследователи почему-то ставят рядом фуллерены и их производные. Принципиальная ошибка! Как показывают данные (правда, пока ещё немногочисленные), введение заместителей приводит к тому, что организм начинает метаболизировать модифицированные соединения. Производные фуллерена начинают себя вести как обычные соединения.

Далее. Когда фуллерены, например, включаются в молекулы белков, они включаются в них в комплексе с полимерами, например, с поливинилпирролидоном. И это свойство присуще только конкретному фуллерену. Есть прекрасные работы, в которых описано, что молекулы фуллерена в таких комплексах имеют разные размеры, разные заряды, разную гидрофобность. Значит, надо изучать каждый образец в отдельности.

Для каждого фуллерена должны быть установлены свои стандарты?

И своя токсикология. В ней тоже надо выстроить очень чёткие стандарты. Хотя, в общем, на сегодня по всем — и литературным, и собственным — наблюдениям я не вижу у фуллерена иной токсичности, кроме случаев, вызванных световым облучением, — тогда просто возникает генерация свободнорадикальных форм кислорода. Во всех остальных случаях токсичности как таковой не видно. Да, фуллерены могут накапливаться в организме — но при их введении в кровь в виде суспензии это естественно. Да, плохо, что они не метаболизируются, и неясно, будут ли они выводиться из организма. Так, может, и не надо применять фуллерены внутри организма? Мы сейчас изучаем возможность местного применения по типу раневых покрытий и тому подобных вещей, где фуллерены не проникают в ткани пациента, а остаются снаружи.

Проблема токсикологии фуллерена усложняется тем, что под этим названием существует много различных соединений. Тот же комплекс с поливинилпирролидоном — это одно, комплекс с гамма-циклодекстрином — другое.

И второй стратегически важный вопрос: как изучать свойства фуллеренов и их производных? Самая главная проблема, которая отмечается во всём мире, — необходимость следить за степенью ассоциации наночастиц, за их размерами. Отклонение буквально на единицы нанометров может привести к резкому изменению свойств нанообъектов. Но у нас нет рутинных методов экспресс-анализа наночастиц — таких, что позволяют с помощью прибора буквально через пару минут узнать, например, какие частицы рассеяны в воздухе и чем люди дышат. А без этого мы не сдвинемся с места.

С точки зрения токсикологии, фуллерен, образно говоря, даже не двуликий, а трёхликий Янус, если только уметь рисовать третье лицо… Это самая главная проблема всех нанотехнологий — необходимость контролировать размеры. Но с этим придётся жить, эту проблему надо будет решать. А то разговариваешь с токсикологами о наночастицах, и видишь: им трудно принять то, что нужно менять единицы измерения. Они-то привыкли к весу, а придётся работать с линейкой в руках.

С п р а в к а

Пиотровский Левон Борисович, руководитель группы синтеза лекарственных веществ отдела нейрофармакологии НИИ экспериментальной медицины РАМН (Санкт-Петербург), доктор биологических наук, профессор

Владимир Сычёв

http://www.strf.ru/science.aspx?…

Да, всегда интересно послушать мнение профессионала. Тем более, если у него есть свои мнения, суждения, взгляды. В отличие от просто «популярных» статей он проводит свою точку зрения, которая будет очень важна не только для простых обывателей, но даже и для самих специалистов, работающих в данной области. Хорошо бы, если бы такие статьи, интервью появлялись почаще…