The problem of initial stage of mass production of penicillin in the USSR

Abstract


The article analyzes the problems of initial stage of mass production of penicillin in the USSR on the basis of documents of the State archive of the Russian Federation. The analysis covered declassified documents of the funds of the Narkomzdrav of the USSR, the Council of Ministers of the USSR, the A. M. Gorky All-Union Institute of Experimental Medicine (VIEM). The secret correspondence of the People's Commissar of Health Care with the Government, with the Head of the Department of Biochemistry of Microbes and experimental production laboratory of VIEM Z. V. Ermolieva, with Directors of plants for organization of production of penicillin is analyzed. The transcripts of meetings and orders of the People's Commissar of Health Care are considered. It is demonstrated that development of production facilities and provision of health care with antibiotics was an extremely difficult task. Its solution was complicated by many factors such as the inaccessibility of advanced methods of deep fermentation, general technological backwardness, organizational problems associated with specificity of management and public decision-making. It is established that during 1944 the main producer of penicillin was the laboratory of VIEM and serial production of penicillin at the Karpov enterprise and plant of endocrine drugs in Moscow began only in late 1944, and amount production was were extremily not enough. In this situation, in early 1945, G. A. Miterev, the People's Commissar of Health Care, raised the question of buying plants for the production of penicillin in the United States. However, the final decision was not taken by the government. The attempt to devote part of the resources of the Central Military Sanitary Department of the Red Army for ensuring public health with antibiotic failed. In 1945, enterprises of the People's Commissariat of Meat and Dairy Industry were involved in the production of penicillin. At all enterprises of the USSR in the end of 1945, production of antibiotic was carried out by surface fermentation and liquid penicillin was produced, except for the A. Mikoyan Moscow meat-packing plant, where the production of drug in dry form was established. The outdated technologies and limited scale of production determined lower productivity of enterprises, which did not allow to cover the needs of health care even approximately.

Full Text

История организации в СССР массового выпуска пенициллина и промышленного производства антибиотиков в целом остается неизученной. Авторы и сегодня нередко следуют традиции после повествования о создании «советского пенициллина» совершать скачок в 1950-е годы, когда начался его стабильный выпуск [1]. Другие намечают пунктиром основные события, например начало выпуска пенициллина в 1944 г. [2], хотя, по версии Большой медицинской энциклопедии, это событие относится к 1943 г. [3]. Третьи ограничиваются обтекаемой фразой о том, что в 1940-е годы «были активизированы работы по освоению выпуска антибиотиков», а «внедрение промышленной технологии производства и создание специализированных заводов… были осуществлены значительно позже» [4]. Воссоздать хронологию событий тех лет и понять причины затяжного решения данной проблемы в СССР позволило изучение рассекреченных документов Государственного архива РФ. Налаживание выпуска пенициллина являлось насущной потребностью здравоохранения и не только. Обладание таким производством становилось для СССР фактором политическим, снижало зависимость от США, лидера в этой сфере, стать которым позволил переход на глубинный метод производства антибиотика. С момента внедрения новой технологии промышленное производство пенициллина было стандартизовано, а промышленные фирмы и научные лаборатории в результате взаимодействия быстро преодолели все технические трудности. К концу 1944 г. в США уже 21 фирма производила пенициллин. Глубинная технология при более простом методе очистки давала значительно более высокий выход более чистого пенициллина. В 1946 г. его выпуск в США составил 27 000 000 млн ок. ед. 5 [5]. Однако новая технология сразу же стала государственной тайной, что отвечало коммерческим интересам производителей и политическим интересам США, которые предоставляли пенициллин нуждавшимся странам даже безвозмездно, но в лимитированных количествах, с учетом взаимных симпатий. Попытки советской стороны выведать секреты глубинной технологии в 1944 г. не давали результатов. Подтверждение тому имеется в отчете врача О. П. Острейко (представителя Наркомздрава при Торгпредстве в США.- Е. Ш.) о посещении в июне 1944 г. фармацевтической фирмы Squibb, одной из старейших в США и одной из первых освоившей новый метод. Автор отмечал, что «что технология производства является секретом фирм и потому мы смогли получить… ответ лишь на очень немногие вопросы, поставленные нами». Свои наблюдения относительно организации производства и оборудования он изложил подробно в отчете для Наркомздрава, попросив ознакомить с ним З. В. Ермольеву и пожелав «получить от нее указания, что именно в производственном процессе нас больше всего интересует и что надо выяснить. При очередных посещениях фирм, возможно, это удалось бы сделать» 6. В то время как в США производство пенициллина шло полным ходом, в СССР к концу 1944 г. выпуск его едва преодолел границы лаборатории ВИЭМ [6]. В июле 1943 г. пенициллин прошел апробацию в клинике профессора И. Г. Руфанова, затем в ряде эвакогоспиталей, больниц, институтов. Оптимистичные результаты стимулировали к массовому выпуску препарата. В марте 1944 г. З. В. Ермольева сообщала в Наркомздрав о том, что в лаборатории ВИЭМ был налажен ежемесячный выпуск 200-300 л жидкого и очищенного пенициллина, экспериментально получен сухой пенициллин, разработан метод получения пенициллина, предназначенный для передачи на производство. В связи с этим она внесла предложение «организовать производство пенициллина в 2-месячный срок на заводе № 13 и фабрике эндокринных препаратов» 7. Стенограмма состоявшегося в конце августа 1944 г. в Наркомздраве СССР совещания по вопросу освоения выпуска пенициллина в заводских условиях свидетельствует, что к этому моменту, т. е. спустя 5 мес после внесения З. В. Ермольевой предложения, завод № 13 еще не начинал работать, завод эндокринных препаратов только налаживал производство раствора пенициллина, а «методика по сушке его так и не была передана заводу, несмотря на многократные обращения к проф. Стрелкову и Ермольевой» 8. Следует отметить, что данная разработка была весьма важной, поскольку транспортировка и хранение жидкого пенициллина создавали дополнительные проблемы. К решению задачи были подключены физики. На том же совещании проф. П. Г. Стрелков, сотрудник Института физических проблем академика П. Л. Капицы, обнадеживал: «т. Натрадзе (зам. наркома здравоохранения СССР, курировавший организацию пенициллиновой промышленности.- Е. Ш.) обратился к нам с просьбой помочь в вопросе сушки очищенного пенициллина. Мы в институте создали такую установочку, которая сейчас перенесена на завод № 13, в контакте с которым институт в настоящее время… проводит работу» 9. Тем не менее реализации этих планов помешала передача завода № 13 из ведения республиканского наркомата в союзный, о чем свидетельствует приказ Г. А. Митерева от 28 сентября 1944 г. В этом же приказе нарком установил срок окончания монтажа цеха по производству пенициллина на заводе эндокринных препаратов - 1 ноября 1944 г., определив его мощность «не менее 400 ампул жидкого пенициллина в сутки с выпуском в 4-м квартале 1944 г. 15 тыс. ампул», а также приказал «организовать в 4-м квартале 1944 г. на заводе им. Карпова производство пенициллина с выпуском до конца 1944 г. 5 тыс. ампул жидкого пенициллина» 10. Следовательно, к моменту выхода приказа на заводах выпуска антибиотика еще не было, а говорить о начале работы двух предприятий можно только применительно к самому концу 1944 г. Основным производителем в 1944 г. оставалась лаборатория ВИЭМ, суточная мощность которой составляла 800 тыс. ок. ед., в то время как мощность завода им. Карпова не превышала 250 тыс. ок. ед., а завода эндокринных препаратов - 200 тыс. ок. ед. К концу 1944 г. завод им. Карпова успел выпустить всего 2,6 млн ок. ед., эндокринный завод - 263 тыс. ок. ед. Выработка производилась на штамме Penicillium crustosum 11. Совокупная мощность этих предприятий не позволяла даже приблизительно покрыть потребности здравоохранения, поскольку один курс терапии в зависимости от заболевания требовал от 50 тыс. до 1,5 млн ок. ед. и более (при сифилисе - до 2 300 000 ок. ед.) пенициллина. Непосредственной причиной низкой производительности предприятий была отсталая технология, основанная на методе поверхностной ферментации. При выращивании спор грибка на питательной среде в открытых емкостях (матрацах) происходило взаимодействие спор с энзимами воздушных бактерий и разрушение грибка [7], что снижало выход лекарства. Но помимо дополнительных устройств для качественной аэрации помещений этот метод требовал большого количества обслуживающего персонала, обширных производственных площадей, что исключал глубинный метод [5]. Недостатки старой технологии создавали проблемы для расширения производства. Так, препятствием для открытия летом 1945 г. при заводе им. Карпова нового цеха с проектной мощностью 1,5 млрд ок. ед. в год было именно отсутствие необходимого количества рабочих 12. Поиск площадей для размещения производства также являлся делом непростым. Под него пытались приспосабливать самые разные промышленные объекты, вплоть до завода облицовочных плит в Москве 13. Но дело было не только в перечисленных трудностях. Причина коренилась глубже - в общей технологической отсталости. Проф. П. Г. Стрелков в одном из писем А. Г. Натрадзе писал: «Бродильные процессы, экстракционная технология и вакуумная технология для современной техники не представляют затруднения сами по себе, но смущают промышленников своей комбинацией. Быстрое овладение такой комбинацией требует непривычной и высокой технической культуры на заводах. Узким местом является вопрос кадров» 14. Предприятия с трудом постигали тонкости пенициллинового производства. Это отражено в рапорте З. В. Ермольевой, где она просит «считать недействительным акт передачи методики производства пенициллина… лабораторией ВИЭМ заводу № 40 (бывший завод эндокринных препаратов.- Е. Ш.) от 12.01. с.г. вследствие того, что завод не до конца усвоил методику» 15. Поскольку в предвоенные годы химико-фармацевтическая промышленность в СССР не входила в число объектов индустриализации, приоритетных с точки зрения государственного финансирования, техническое ее перевооружение не осуществлялось и оборудование для сложных биохимических процессов не выпускалось. Это ставило страну в зависимость от зарубежных поставок. Работа лаборатории ВИЭМ полностью зависела от наличия импортного оборудования, аппаратуры, расходных материалов, о чем говорят многочисленные заявки на их закупку за рубежом, подаваемые в Наркомздрав. Так, поданная в декабре 1944 г. заявка включала 19 позиций только аппаратуры, в том числе «центрифугу типа Шарплес из Филадельфии, аппарат типа Флосдорфа новейшей конструкции… электрофоретический аппарат по Тизеулису с оптической системой фирмы Adam Hilger» и многое другое, не говоря о реактивах и расходных материалах. При этом заявки удовлетворялись не сразу и даже не всегда: в приведенном рапорте З. В. Ермольева сетовала на то, что поданная ею тремя месяцами ранее заявка была оставлена без внимания 16. В той же ситуации были и все вновь созданные производства. Дело в том, что заявки от Наркомздрава проходили долгий путь согласований в инстанциях, лично председатель Совнаркома СССР давал указания Внешэкономторгу о закупке за рубежом оборудования для производства пенициллина. Удивляет и отношение к обеспечению надлежащих производственных условий для столь важной для здравоохранения лаборатории ВИЭМ. В январе 1945 г. З. В. Ермольева посылает в Наркомздрав письмо, где сообщает, что «в настоящее время производство пенициллина, а также научно-экспериментальные исследования по пенициллину полностью остановлены в связи с перебоями снабжения электроэнергией (ежедневно отключали свет на 5-10 часов)… и отсутствием амилацетата, необходимого для изготовления пенициллина». И это тогда, когда военные действия уже не могли являться этому причиной. В письме она подчеркивает важность для страны работы лаборатории, которая «до настоящего времени вынуждена заниматься производством пенициллина, т. к. заводы… выпускают его пока в весьма ограниченных количествах, до сего времени заводами выпущено около 6 млн ед. пенициллина, в то время как лаборатория ВИЭМ выпустила 500 млн ед. … прошу оказать содействие в устранении причин… тормозящих производство пенициллина в нашей лаборатории» 17. Не исключено, что снижение заинтересованности в деятельности лаборатории было связано с разработкой наркомом здравоохранения нового плана действий. Учитывая трудности организации отечественного производства антибиотика и его низкую рентабельность, Г. А. Митерев 21 марта 1945 г. направил письма заместителю председателя СНК СССР В. М. Молотову и секретарю ЦК ВКП(б) Г. М. Маленкову с новым вариантом решения проблемы. Он кратко обрисовал ситуацию с производством пенициллина в США, совершенно не сопоставимую с СССР: «Выработкой пенициллина в США в 1943 г. занимались 13, а в 1944 г. уже 21 предприятие с ежемесячной программой в 200 миллиардов оксфордских единиц, строительство которых обошлось в сумму около 20 млн долл. <…> Крупный завод мощностью 500 млрд ок. ед. в год стоимостью 1,75 млн долл. был выстроен и пущен в эксплуатацию за 4,5 месяца». Указав на скромную совокупную выработку заводов им. Карпова и № 40 (около 500 млн ок. ед. в год), Г. А. Митерев предложил следующее: «Для организации выпуска отечественного пенициллина в крупно-промышленных размерах необходимо обязать Наркомвнешторг в кратчайший срок закупить в США для Наркомздрава СССР два завода мощностью 80 млрд ок. ед. в месяц каждый». При этом следовало продолжить налаживание отечественного производства и достичь общего объема выпуска 13 млрд ок. ед. в год. Резюмируя, он просит «специальным постановлением обязать Госплан СССР выделить материалы и оборудование целевым назначением для организации производства пенициллина на заводах в Москве и Ленинграде, Наркомвнешторг закупить в течение I квартала 1946 года оборудование для двух (и тут же от руки исправлено на «одного».- Е. Ш.) заводов мощностью 80 млрд ок. ед. в месяц» 18. Исправление заявленного количества заводов в сторону уменьшения, если считать, что это сделал сам Г. А. Митерев, может говорить о его крайней неуверенности в возможности реализации его предложения или о попытке сыграть на психологии восприятия просьбы: запросить больше, чтобы не отказали в меньшем. Если же это исправление было сделано адресатом, то комментарии излишни. Однако нельзя было не увидеть в предложении Г. А. Митерева явный экономический резон. Себестоимость пенициллина в СССР из-за устаревшей технологии производства была значительно выше, чем в США: в августе 1945 г., по данным А. Г. Натрадзе, она составляла 350 руб. за 100 тыс. ок. ед., а в США - 0,6 долл. за 100 тыс. ок. ед. 19. Если учесть, что в те годы был установлен курс 5,3 рубля за доллар, то себестоимость отечественного пенициллина более чем в 100 раз превосходила себестоимость американского: 350 руб. против 3,2 руб. за 100 тыс. ок. ед. соответственно! Следовательно, единовременные большие затраты на покупку заводов могли оправдаться в последующем большой экономией средств, не говоря уже о быстром обеспечении нужд здравоохранения. Вскоре на экспертизу в Наркомздрав поступило предложение фирмы Интернациональная проектная компания (США). Заявленная стоимость проекта завода составляла 2 100 000-2 660 000 долларов, и эксперты сочли ее явно завышенной, а технологию - не самой передовой, предложив дальнейшую адаптацию проекта к сырьевым возможностям СССР 20. А пока для обеспечения гражданского здравоохранения антибиотиком был сделан следующий шаг. На заседании оперативного бюро СНК СССР 1 ноября 1945 г. был рассмотрен вопрос об обеспечении «Наркомздрава пенициллином для лечебных целей как за счет отечественного производства, так и за счет импорта» 21. Но, как известно, отечественного препарата было крайне мало, а импортный, получаемый от ЮНРРА (UNRRA) 22, направлялся в армию. Поэтому военному ведомству осторожно предложили поделиться пенициллином с гражданским здравоохранением. На это временно исполняющий должность начальника Главного военно-санитарного управления Красной Армии (ГВСУ КА) генерал-лейтенант медицинской службы М. Ратгауз в секретном донесении заместителю председателя СНК СССР А. И. Микояну от 3 ноября 1945 г. ответил, что «в течение 1945 г. нами получено 10 млрд ок. ед. импортного и 120 млн ок. ед. отечественного пенициллина, весь получаемый нами пенициллин… рассылается в лечебные учреждения Красной Армии для лечения венерических больных… Кроме того, пенициллин широко применяется в Красной Армии для лечения менингита, пневмонии и др. …выделяемое ГВСУ КА количество пенициллина не покрывает всех потребностей Красной Армии» 23. Помимо того что этот документ обнаруживает приоритетное положение венерических больных и их невероятно большое количество в армии, он примечателен еще и тем, что характеризует взаимоотношения гражданского и военного ведомств и подталкивает к дискуссии с некоторыми авторами. Известно, что работы по получению пенициллина велись и на базе НИИ эпидемиологии и гигиены Красной Армии (НИИЭГ КА), о чем упоминал Н. Н. Бурденко в «Письмах хирургам фронтов о пенициллине» (1945) [8]. И если доверять современным авторам, то в НИИЭГ «уже в 1944 году была разработана технология промышленного производства пенициллина глубинным способом, которая была сразу же передана в гражданские институты и предприятия Министерства здравоохранения и пищевой промышленности». По утверждению авторов, институтом был рекомендован для производства вовсе не ермольевский Penicillium crustosum, а новый штамм - Penicillium chrysogenum 23248, который по своей активности превосходил американский штамм-продуцент», а также была усовершенствована среда Чапека-Докса с помощью дрожжей и лактозы [9]. К сожалению, авторы полагались не на документы, а на работы советского периода, которые стремились синхронизировать события с США, а то и отстоять «приоритет». Однако нами обнаружен отчет З. В. Ермольевой об исследовании активности штаммов, проливающий свет на данную ситуацию. 6 октября 1945 г. она отвечала на запрос А. Г. Натрадзе: «Переданные нам 14 августа с.г. проф. Стрелковым штаммы № 832 и 1249 Б-21 при повторном испытании дали те же результаты, что и ранее… Испытание активности полученных новых штаммов пенициллум хризогенум № 1951-Б-25 и 23248 показали титры в среднем 20 оксфордских единиц (т. е. не выше титра, получаемого с отечественным штаммом на различных применяемых в нашей лаборатории средах)» 24. Отметим, что в этот период проф. Стрелков являлся представителем Наркомздрава при Внешторгпредстве в Вашингтоне. Напрашивается вывод о том, что заграничные штаммы - легально или нелегально - проникали в СССР, но очень сомнительно, что первооткрывателями пенициллума хризогенума № 23248 были сотрудники НИИЭГ КА. Что касается усовершенствования среды Чапека-Докса для выращивания грибка, то, по данным Г. Флори и соавт., эксперименты эти велись еще с 1932 г., а в 1941 г. среду усовершенствовали, применив дрожжевой экстракт, а также лактозу. Настоящим же прорывом было открытие стимулирующего действия кукурузного экстракта в 1941 г. [5]. Закономерны и сомнения в самостоятельной разработке коллективом НИИЭГ КА технологии глубинного брожения. Думается, что неслучайно авторский коллектив института был удостоен Сталинской премии лишь низшей (третьей) степени и с очень размытой формулировкой: «За разработку и внедрение в промышленность новых методов получения вакцин, бактериофагов и антибиотиков» (здесь подразумевается еще и стрептомицин, открытый З. Ваксманом и уже производимый за рубежом.- Е. Ш.). К тому же премия была дана им в 1948 г. за работы, проделанные в 1947 г. 25, а вовсе не в 1944 г. Несостоятельно и утверждение о моментальной передаче новой технологии гражданскому здравоохранению. В справке А. Г. Натрадзе, представленной в СНК СССР в конце 1945 г., засвидетельствовано: «Промышленное производство организовано на заводах им. Карпова, № 40 в Москве и № 1 в Ленинграде Наркомздрава СССР и на мясокомбинатах Наркоммясомолпрома в Москве и Ленинграде в небольших масштабах по методу поверхностного выращивания, разработанному лабораторией ВИЭМ Наркомздрава СССР под руководством проф. Ермольевой З. В., в отличие от глубинного метода, применяемого на предприятиях США» 26. Рапорт А. Г. Натрадзе дает представление о количестве предприятий (точнее, цехов при заводах) и об объеме их производства. Привлечение заводов Наркоммясомолпрома было связано с тем, что одним из вариантов питательной среды являлся мясопептонный бульон, производимый из отходов производства. Однако выработка и этих предприятий была очень мала. Согласно отчету, в целом «за 9 месяцев 1945 г. выработано 1170 млн окс. ед., в т. ч. на предприятиях Наркомздрава СССР - 819 млн ок. ед., на предприятиях Наркоммясомолпрома - 351 млн ок. ед.» 27. К 1 ноября 1945 г. выработка предприятий НКММП составила 582 млн ок. ед., свою лепту внес Минский мясокомбинат. При этом в конце 1945 г. в сухом виде пенициллин производился только на пенициллиновом заводе Московского мясокомбината им. Микояна 28. Особое (элитное) положение этого предприятия способствовало быстрому решению технологических проблем. Однако к определенной Г. А. Митеревым целевой отметке в 13 млрд ок. ед. пенициллина в год не удалось даже приблизиться. При этом истинная потребность в лекарстве была значительно выше и по подсчетам на 1946 г. составляла 3200 млрд ок. ед. Очевидно, что для создания крупномасштабного производства антибиотика требовались технологический прорыв, новые организационные подходы. Осознание этого руководителями страны вскоре состоялось, в первую очередь в связи с осложнением внешнеполитической обстановки, когда обладание собственным пенициллиновым производством стало фактором не только лекарственной, но и политической независимости. Исследование не имело спонсорской поддержки. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

E. V. Sherstneva

N. A. Semashko National Research Institute of Public Health

Email: lena_scherstneva@mail.ru

References

  1. Данилова Е. А. История развития химико-фармацевтической промышленности. Иваново; 2013. C. 98-100.
  2. Егоров Н. С. Основы учения об антибиотиках. М.: Наука; 2004. C. 473-4.
  3. Большая медицинская энциклопедия. 3-е изд. Т. 18. М.: Медицина; 1982. C. 459-60.
  4. Чибиляев Х. Ш., Северцев В. А., Чибиляев Т. Х. История развития фармацевтического производства в России. М.: Российская академия естествознания; 2006.
  5. Florey H. W. Antibiotics. Oxford; 1949. P. 686-720.
  6. Шерстнева Е. В. История создания советского пенициллина: вымысел и факты. Проблемы социальной гигиены, здравоохранения и истории медицины. 2019;27(4):507-12.
  7. Ермольева З. В. Пенициллин. М.; 1946.
  8. Бурденко Н. Н. Письма хирургам фронтов о пенициллине. М.; 1945.
  9. Бакулин М. К., Туманов А. С., Бакулин В. М., Калининский В. Б. Вклад кировских микробиологов в разработку производства пенициллина и стрептомицина (К 70-летию создания технологии глубинного получения первых отечественных антибиотиков). Антибиотики и химиотерапия. 2014;59(5-6):41-5.

Statistics

Views

Abstract - 179

Cited-By


PlumX

Dimensions


Copyright (c) 2020 АО "Шико"

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Mailing Address

Address: 105064, Vorontsovo Pole, 12, Moscow

Email: ttcheglova@gmail.com

Phone: +7 903 671-67-12

Principal Contact

Tatyana Sheglova
Head of the editorial office
FSSBI «N.A. Semashko National Research Institute of Public Health»

105064, Vorontsovo Pole st., 12, Moscow


Phone: +7 903 671-67-12
Email: redactor@journal-nriph.ru

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies