Pogled unatrag na 118* semestara
studija kemije

(Vladimir Prelog,
Sarajevo 23. srpnja 1906. - Z�rich, 7. sije�nja 1998.)

Na godi�njem sastanku nobelovaca u njema�kom gradu Lindau, Vladimir Prelog je odr�ao govor s jakom biografskom notom, kojega su NZZ 28.12.1983. objavile u skra�enom obliku. Ovdje donosimo prijevod.

Rodio sam se 1906. godine u Sarajevu, glavnom gradu Bosne i Hercegovine, provincije onda�nje k.u.k. austrijske Monarhije. U zapadnom svijetu grad prati lo� znamen: Ubojstvo prijestolonasljednika i njegove supruge dr�i se neposrednim povodom za Prvi svjetski rat. Kao pu�ko�kolac, stajao sam u po�asnom dvoredu, nedaleko od mjesta atentata, i imao zadatak posuti put cvije�em pred kolima visokih posjetitelja. Bio sam pasivnim svjedokom zna�ajnog doga�aja �to �e se kasnije �esto ponoviti u mom �ivotu.

Prvi semestar

U srednjoj sam �koli imao izvanrednog profesora kemije, koji se zvao Ivan Kuria, pod �ijim sam vodstvom ve� u 15-toj godini objavio svoj prvi, potpuno brezna�ajni rad iz kemije. Onda�nju nisku razinu kemijske znanosti pokazuje i to �to ga je objavila ugledna Chemiker-Zeitung. Za vrijeme prva tri semestra na Tehni�koj visokoj �koli u Pragu, bavio sam se sasvim velikim prirodnoznastveno-filozofskim problemima. Davao sam prednost �tivu kao Poincar�ovo "Znanost i hipoteza", Machovoj "Mehanika, historijsko-kriti�ki predstavljena" i drugim knjigama ove vrste. Ali izme�u duhovnih visina moga ve�ernjeg �tiva i obveznog rada u anorganskom i analiti�kom laboratoriju lezala je duboka provalija. Imao sam sre�u, da sam u �etvrtom semestru na�ao mentora u Rudolfu Lukesu, asistentu na laboratoriju za organsku kemiju, koji me izvu�e iz nezadovoljavaju�eg polo�aja.

Prije nego �to sam upoznao Lukesa, bio sam uvjeren da je organska kemija zbrka neborjenih spojeva i reakcija koje se mora napamet u�iti �eli li se na ovom podru�ju djelovati. Lukes mi je onda pokazao �udesnu sistematiku organske kemije, koje omogu�uje ne samo poznato srediti, nego puno vi�e njegove granice prekora�iti i prodrijeti u nepoznato. Nave�er, nakon slu�beno odra�enih sati, pomagao sam mu u njegovim istra�ivanjima. Jo� kao student mogao sam s njim vi�e radova publicirati. Uvjeren sam da je istra�iva�ki posao najljep�e u�iti kao nau�nik majstora, �iju se kompetentnost i autoritet prihva�a.

Moj Doktorvater nije bio Lukes, nego kako je to vec uobi�ajeno ordinarij za organsku kemiju, Emil Votocek, u�enik poznatoga njema�koga kemi�ara za istra�ivanje �e�era, Bernharda Tollensa. Umolio sam za svoj doktorski rad temu izvan kemije za istra�ivanje �e�era. Zada�u o razja�njenju konstitucije aglykona mogao sam veoma brzo rje�iti. Doktorski ispit sam polo�io u najkra�em po ispitnom pravilniku predvi�enom roku na svr�etku 10. semestra summa cum laude. Ispit je bio u godini 1929., godini velike svjetske gospodarske krize. Posljedica toga je bila da nisam mogao na�i namje�tenje na nekoj visokoj �koli ili drugoj instituciji. Stoga sam se osjetio sretnim, kad mi Lukesov �kolski prijatelj ponudi, da za njegova dva kemijska postupka uradim spojeve, koje nije mogao dobiti od industrije. U ovom laboratoriju sam dobio skromnu mogu�nost, nakon radnog vremena, raditi na istra�ivanju, a moj poslodavac bija�e moj prvi doktorand - �kakljiva situacija.

Interes za alkaloide, �to sam naslijedio od Lukesa, povezan s voljom, ne�to u�initi za �ovje�anstvo, potakli su me sedam godina raditi na kininu i drugim alkaloidima kore biljke cinchona (cortex cinchonae). Ove radove sam potom nastavio u Zagrebu daljnih pet godina. Naime, tu mi je bilo ponu�eno mjesto sveu�ili�noga docenta na Tehni�kom fakultetu. S odu�evljenjem sam pristao na to: Nisam znao da se radi o mjestu s obvezama jednoga redovitog sveu�ili�noga profesora (predavanja, ispiti, vjezbe) povezano s pla�om jednoga slabo pla�enog asistenta. Mjesto je ipak imalo jednu veliku prednost: U odnosu na istra�ivanja sam bio sasvim slobodan. S pomo�i nekolicine mladih i odu�evljenih znanstvenika napredovasmo poprili�no u na�im temeljnim istra�ivanjima. Po�to je nu�no bilo, da se kinin doskora proizvede, potrudili smo se, takozvanu dvocikli�ku bazu sintetizirati s du�ikom na mjestu cjepanja. Jedan o kemiji kinina neovisni problem, kojega mi je uspjelo u Zagrebu rije�iti, bila je prva sinteza adamantana, jednoga neobi�noga ugljikovodika. Bio je nekoliko godina ranije izoliran iz nafte. Po�to smo mi na�li jednu jednostavnu metodu sintetiziranja adamantana, postao je obljubljenim objektom istra�ivanja organske kemije.

Z�rich

Povoljan razvoj na�eg rada zasjeni�e tamni oblaci, koji se najprije nadvi�e nad Europom, a potom i cijelim svijetom. Kad su 1941. Jugoslaviju zaposjele njema�ke trupe, istra�ivanje se u Zagrebu nije vi�e moglo nastaviti. Na temelju poziva, da u Njema�koj i �vicarskoj dr�im predavanja, uspjelo mi je na ilegalan na�in do�i u Z�rich. U Laboratoriju za organsku kemiju na ETH (Savezna tehni�ka visoka �kola u Z�richu) na�ao sam, kao i puno drugih kolega iz struke, mogu�nost istra�ivanja. Razli�ite povoljne okolnosti olak�avale su ovo. Predstojnik Laboratorija, Lavoslav Ru�i�ka, me poznavao osobno; godine 1937. sam kao gost vi�e mjeseci radio u njegovom Laboratoriju. K tome je jedna pove�a skupina suradnika napustila Institut u pravcu Amerike; u �vicarskoj se vi�e nisu osje�ali sigurnima. Nakon ovog egzodusa, nije bilo te�ko na�i jedan posao za mene.

Moje djelovanje na ETH je po�elo sa slu�anjem stru�nih predavanja, zatim sam se habilitirao, postao titularnim profesorom, izvanrednim profesorom, a u svom 52. semestru obi�nim ordinarijom - kona�no sam postao sljednikom Ru�i�kinim na Laboratoriju za organsku kemiju, pri �emu sam o�ito dostigao razinu svoje nekompetentnosti. To sam poku�ao ispraviti tako �to sam uveo kolektivno vo�enje Laboratorija, iz kojeg sam sam bio isklju�en; ovo je 1964. bilo okrunjeno uspjehom. Od 1976. sam u mirovini, a po�to na�a �kola ne poznaje status profesora emeritusa, danas sam ponovno obi�ni slu�atelj stru�nih predavanja.

Ruzicka je 1941., dvije godine nakon dobivanja Nobelove nagrade, bio na vrhuncu svoje znanstvene karijere. Njegov je Laboratorij posjedovao spomena vrijednu tradiciju. Trojica njegovih prethodnika, Richard Willst�tter, njegov u�itelj Hermann Staudinger i Richard Kuhn bijahu nositelji Nobelove nagrade. Za mene je bila nevjerojatna sre�a �to sam mogao raditi u ovom Laboratoriju, koji je za tada�nje prilike bio luksuzno opremljen. �to se ti�e moga programa rada, slo�io sam se s Ru�i�kom, da jednu od nastalih praznina popunim i nastavim s od drugih zapo�etim istra�ivanjima o organskim ekstraktima. Nadalje sam htio s nekoliko mla�ih suradnika obra�ivati alkaloide. Ru�i�ka je pomo�u Rockfeller Foundation dao izraditi u USA ve�i broj organskih ekstrakata. Moja je zada�a bila istra�iti ekstrakte iz vi�e tona svinjskih testikula glede nove vrsti za �ivot potrebnih tvari, �to mi unato� marljivom radu nije uspjelo. Ipak je mali uspjeh bio izoliranje jedne, poput mosaka, mirisave tvari. Puno godina kasnije sam saznao, da se 3-a-androstenol uspje�no primjenjuje kao seksualni mamac pri uzgoju svinja. Isto tako mi se u�inila zabavnom vijest, da ga se nalazi u gomoljaci i da na tome po�iva sposobnost svinja da nanju�e duboko ispod zemljinog sloja mjesto gdje gomolja�e nastaju.

Nove metode

O skromnim rezultatima rada na organskim ekstraktima tje�io sam se napretkom na istra�ivanju alkaloida; radilo se o razbistrivanju konstitucije i prostorne gra�e vi�e poznatih i lako dostupivih alkaloida, koji se nalaze u kori biljke cinchona kao i o strychnos-alkaloidima, solandinu iz krumpirovih klica, veratrum-alkaloidima itd. Tijekom pedesetih godina mijenja se potpuno istra�iva�ka scena na podru�ju organske kemije. Istra�ivanje konstitucije putom kemije, koje je ranije igralo nadmo�nu ulogu, nadomjestalo se najprije polako a onda sve br�e fizikalnim metodama. Pomo�u difrakcijskih metoda, osobito analize rentgenske strukture, moglo se puno br�e i jednozna�nije odrediti strukturu molekula, nego putom kemije. Kao posljedica ovakvog razvoja je odlazak vi�e darovitih kemi�ara iz organske kemije, jer nisu imali vi�e onu intelektualnu zadovolj�tinu koju su nalazili u istra�ivanju konstitucije. Ja sam ipak slutio, da prirodni organi kao rezultat 3.1016 sekunda (3 milijarde godina) trajnog razvitka �ivota sadr�e veliku mudrost, premda je mi ve�inom uop�e ne razumijemo. Tako sam ostao vjernim prirodnoj tvari; na ovom su podru�ju postojale jo� va�ne i interesantne zada�e. Spomena vrijedno je izoliranje novih prirodnih tvari a osobito takvih novoga tipa, istra�ivanje njihovih struktura s najekonomi�nijim i najpouzdanijim metodama, istra�ivanje njihove biogeneze i mo�da kao najva�nije razbistrivanje njihove uloge u biolo�kom zbivanju.

Eti�ki i socijalni aspekt ovog razvoja mora se posebice spomenuti. Novouvedene fizikalne metode zahtijevale su ne samo skuplje sprave, nego i specijaliste, koji su se o njima brinuli i znali ispravno intepretirati rezultate mjerenja. Tro�kovi istra�ivanja tako posko�i�e za jedan mno�enik, koji le�i izme�u deset i stotinu. Davaoci novca, kao dr�ava i razni fondovi, po�e�e se stoga pitati, jesu li veliki izdatci u skladu s nakanaom. Stoga se danas sve vi�e tra�e detaljni projekti za planirano i iscrpljiva izvje��a o ve� izvedenom istra�ivanju, koje onda premalo kompetentni ljudi struke i nestru�njaci procjenjuju. Paralelno s ovom �eljom za velikom transparentno��u, te�e zahtjev za dru�tvenom relevantno��u svakog istra�ivanja, kojemu su se priklju�ili najprije nesigurni politi�ari, a potom i vlast u mnogim zemljama. Mnogi istra�iva�i �eznu stoga za povratkom djelomice izgubljene slobode istra�ivanja.

Mikrobilne tvari

Ru�i�ka i njegovi suradnici istra�ivali su isklju�ivo organske tvari iz biljnog i �ivotinjskog podru�ja. Osobito nakon otkri�a antibiotika kao penicilina i drugih, po�elo se sustavnije istra�ivati kulture mikroorganizama i mikrobilne proizvode izmjene tvari. Doskora se pokazalo, da su takve kulture riznice za novovrsne, neobi�ne organske tvari. U okviru harmonijske suradnje izme�u mikrobiologa, organiskih kemi�ara i farmaceutskog odjela tvrtke Ciba odn. Ciba-Geigy, koja je trajala do mog umirovljenja, razjasnili smo strukturu velikog broja vecma novovrsnih mikrobilnih proizvoda izmjene tvari i istra�ili njihove reakcije.

Dvije skupine ovih spojeva, koje su postigle osobito zna�enje, neka budu ovdje spomenute. Tijekom na�ega rada nai�li su mikrobiolozi na jedan novi, jako djelotvorni antibiotikum, koji sadr�i �eljezo. Poku�aji da ga se o�isti, dovode do proturje�nih rezultata. S vremenom smo prona�li, da je antibiotik pra�en nekim antagonistom, tvari rasta �to sadr�i �eljezo. Ve� prema odnosu tvari rasta prema antibiotiku u istra�enim preparatima na�e se antibiotska djelotvornost ili preparat biva neaktivan. Uspjelo nam je i antibiotik, ferromycin, i cijelu plejadu srodnih tvari rasta, koje smo nazvali ferrioxamine, identificirati i odrediti njihovu strukturu.

Ferrioxamin B oblikuje stabilne, rastopljive komplekse sa �eljezom-III-Ion, dok druge, biolo�ki va�nije zone kao kalcium II i cink II samo slabo kompleksira. Ovo su svojstvo iskoristili hematolozi, kako bi patolo�ko �eljezo udaljili iz ljudskog tijela, koje se skuplja prilikom razli�itih oboljenja na smrt kao hemotromatoze, hemosideroze u jetri, slezeni i drugim organima.

Druga skupina mikrobilnih metaboliteta, �iju strukturu odre�ujemo i �ije reakcije istra�ujemo, su rifamycini. Kemi�ari tvrtki Le Petit i Ciba-Gegy proizvode vi�e tisu�a derivata od toga i ispituju njihova terapeutska svojstva. Jedan od ovih derivata, rifampicin, va�i danas kao najva�niji lijek protiv tuberkuloze i lepre. Osim toga su rifamycini i njihovi derivati od interesa za molekularne biologe, jer prije�e reprodukciji stanovitih kiselina nuklearnih proteida.

Ovi primjeri bi mogli dobro ilustrirati, kako temeljno istra�ivanje na podru�ju organske kemije mo�e postati dru�tveno relevantnim, iako ono izvorno ovo nije imalo za cilj. Osim toga nam ovo istra�ivanje poma�e, da razumijemo materijalni temelj na�ega �ivota i tako na�ega tubitka. Ono je sasvim kao i umjetnost, va�ni dio na�e kulture.

Organskom se kemijom ne mo�e na �irokoj bazi baviti, a da se pri tom ne ra��lanjuju prostorni aspekti molekula, dakle stereokemije. Po�to mi je dodijeljena Nobelova nagrada za istra�ivanja stereokemije organskih spojeva i reakcije, nabrojimo neke probleme s kojima smo se do u tan�ine bavili. Tu bi se moglo najprije spomenuti neklasi�nu napetost od osam- do dvanaest�lanih srednjih kru�nih spojeva i njihov utjecaj na fizikalna svojstva i reaktivitet. Drugi primjer je pravilnost steri�nog tijeka asimetri�nih sinteza. Relativni zahtjev prostora liganda asimetri�noinduktivnih atoma dopu�ta da se unaprijed govori o reakcijskom selektivitetu enantiomora (tj. zrcalasto gra�enih molekula). Ovo se svojstvo mo�e enormno poja�ati, ukoliko se jednu skupinu, koja sjedi na asimetri�nom ugljiku, stalno �ini ve�om. Tre�e mo�emo upozoriti na pravilnost steri�kog tijeka encimatskih i mikrobilnih reakcija. Stereoselektivnost encima mo�e se specificirati izreskom iz dijamantne ograde. Svaki encim pokazuje naime karakteristi�an izrezak iz dijamantne ograde, na neki na�in otisak prsta njegova reaktiviteta.

Svi ovi radovi su imali za svrhu, svesti strahovitu raznolikost zami�ljenih prostornih poredaka atoma u molekulima na obradivu mjeru. Pri razvitku sustava specifikacije konfiguracije stereoizomera bili smo prisiljeni suo�iti se s temeljnim pojmovima stereokemije i s njezinim opsegom i granicama. Pri tom smo postali svjesni, da specificiranjem stereoizomera zapravo specificiramo ru�nost tzv. hirialitet molekula odn. njihovih dijelova. �vicarski slikar Hans Erni predstavio je Paraphernalia, koje su potrebne za specificiranje hirialiteta; zrcalasti, neredoviti tetraedar, dvije ruke i glavom djevoj�ice simbolizirana ljudska inteligencija.

(prijevod tn)

_________
* Kao zanimljivost navodimo da je Vladimir Prelog odslu�ao gotovo 142 semestra kemije.

Po�etak