Франц ХИЛЛЕНКАМП (18.03.1936 – 22.08.2014)

ВЕРНУТЬСЯ К ОГЛАВЛЕНИЮ

T11N3

Франц ХИЛЛЕНКАМП
(18.03.1936 – 22.08.2014)

В конце августа этого года мировая масс-спектрометрическая наука
понесла невосполнимую утрату – не стало одного из выдающихся масс-
спектрометристов, профессора Франца Хилленкампа (Franz Hillenkamp).

Профессор Франц Хилленкамп известен, в первую очередь, как один из разработчиков метода матрично-активированной лазерной десорбции/ионизации, МАЛДИ (MALDI), который в настоящее время является одним из основных методов ионизации биомакромолекул.

Метод МАЛДИ, наряду с методом ионизации электрораспылением, революционизировал возможности анализа белков и явился одним из наиболее значимых достижений в массспектрометрии. Без преувеличения можно сказать, что появление этого метода, а также его постоянное развитие и совершенствование усилиями профессора Хиллен кам па, дало толчок развитию времяпролетной масс-спектрометрии, а также зарождению такой популярной в наши дни области науки, как протеомика. В 2003 г. Международное масс-спектрометрическое общество присудило Францу Хилленкампу наиболее престижную в масс-спектрометрии медаль Томсона за открытие и развитие метода МАЛДИ.

Вспоминая Франца Хилленкампа, мы помним его не только как выдающегося энтузиаста науки. Это был разносторонне эрудированный человек, удивительно глубоко знающий мировую историю, искусство, с поражающей тех, кто с ним общался, быстротой мыш ления.

Многие из нас, российских масс-спектрометристов, были знакомы с профессором Ф. Хилленкампом еще с довольно давних времен и имели совместные работы. Своими воспоминаниями о профессоре делится Евгений Московец, ведущий сотрудник компании MassTech, Inc. (г. Колумбия, штат Мэрилэнд, США), которая специализируется на разработке и производстве атмосферных источников МАЛДИ.

 

Вспоминая Франца Хилленкампа…
Евгений Московец

Одним утром в середине 1980-х в нашу лабораторию лазерной фотоионизации в Институте спектроскопии (г. Троицк) вошел Франц Хилленкамп и, поздоровавшись, сразу направился к постеру, который я сделал незадолго до его визита. А за неделю до этого события начальник нашего отдела В.С. Летохов зашел в лабораторию и предупредил, что к нам едет важный человек из Западной Германии. Поэтому мы три дня мыли окна, убирали накопившийся за много лет рабочий беспорядок на столах и делали постеры.

О работах в группе Ф. Хилленкампа по лазерной десорбции/ионизации (ЛДИ) мы знали по статьям, поскольку тогда, в начале 1980-х, наша группа зани малась подобными же вещами. Надо отметить, что во всех тогдашних статьях Франца главной темой были не аналитические применения, а сам механизм получения ионов, образующихся при лазерном облучении поверхности молекулярных кристаллов. Аналити ческие применения пришли позже, но, к слову сказать, аббревиатуру МАЛДИ его изобретатель так и не запатентовал.

Тогда, в 1984 г., наша группа упражнялась в смешивании различных веществ и исследовала, можно ли обнаружить органические примеси при лазерной абляции кристаллов на длине волны максимального поглощения лазерного излучения поверхностью этих кристаллов. Было выяснено, что можно – при этом мы увидели ионы как веществ, которые поглощают на длине волны облучения (то есть, ионов матрицы, и их было больше всего), так и условных примесей, которые на данной длине волны поглощать не должны. Высокое начальство питало надежду на то, что в наших экспериментах мы обнаружим какие-либо неизвестные человечеству квантовые эффекты (при этом произносились волшебные слова «холодная десорбция»), однако ожидания начальства оказались напрасны: в одной простой работе мы показали, что в случае с ЛДИ работает обычный тепловой механизм образования ионов.

Довольно скоро работа над ЛДИ была прекращена. Из тех перестроечных лет я помню последнее обсуждение десорбционно-ионизационной темы. Мы с коллегой В. Антоновым обдумывали наши результаты и предлагали разные механизмы ионизации. В результате этого обсуждения мы пришли к выводу, что скорее все дело в кластерах, которые образуются при абляции и могут на себе нести заряд; заряд этот в процессе развала кластеров оказывается на молекуле «примеси». О протонировании никто из нас, физиков, тогда не догадывался, а короткая труба нашего времяпролетника не могла помочь нам в определении точной массы. И именно Франц Хилленкамп первым догадался о важности переноса протона в механизме лазерной десорбции/ионизации.

Я запомнил мою первую встречу с профессором Хилленкампом скорее потому, как Франц неформально общался с нами, тогда еще очень молодыми людьми, только вышедшими из стен ВУЗов, как точно он формулировал вопросы и старался тут же предложить нам новые эксперименты. Его отличало редкое чувство восторга от неожиданного и интересного результата, которое он хотел разделить с окружающими. Позже я увидел, что он готов был спорить и обсуждать результаты с любыми подвернувшимися на конференции людьми, что резко отличалось от повседневных привычек многих «маститых» ученых, которых никогда не увидишь в зале для постеров, и которые общаются с научным миром на конференционных фуршетах, посылая письма через секретарш. Я встречался с Францем на разных конференциях в течение трех десятков лет, но его манера общаться с коллегами оставалась неизменной.

Вернемся к МАЛДИ – тогда в 1980-х почти сразу возник вечный предмет спора: где образуются ионы – в газовой фазе, или они летят с поверхности. Через 6 лет после первого знакомства я встретился с Ф. Хил ленкампом уже в Германии. Я рассказал ему о своих экспериментах по ЛДИ в сильных электрических полях. Я, как и многие другие, сильно сомневался, что ионы образуются при столкновениях в газовой фазе, поскольку уж очень узким был разброс ионов по энергии. Мы долго обсуждали с ним детали моего эксперимента, а, главное, как поставить тот самый последний эксперимент, который навсегда сможет разрешить главный в МАЛДИ вопрос.

Много позже, встретив Ф. Хилленкампа на АCMS (конференция американского масс-спектрометрического общества), я ему сказал, что здесь, на этой когдато его и моей «домашней» конференции, становится все меньше фундаментальной науки и все больше прикладной масс-спектрометрии. Он ответил, что хорошо, что и для фундаментальной науки оставили здесь немного места, Франц всегда думал в позитиве.

Последние годы я не встречал его на ACMS, видимо, этот вариант развития его науки ему стал неинтересен. Все-таки он оставался физиком, а не массспектрометристом. Надо отметить, что основные эксперименты по исследованию механизма лазерной матричной десорбции/ионизации в вакууме были сделаны именно в группе Ф. Хилленкампа в конце 1980-х и начале 1990-х годов. Позже подобные МАЛДИ процессы были обнаружены и охарактеризованы как при низком (в работах лаборатории проф. Кена Стэндинга в университете Манитобы), так и при атмосферном давлении (университет Калифорнии).

Так получилось, что в середине 1990-х судьба меня заставила вернуться к исследованию механизма МАЛДИ. Работая в университете Джорджа Вашингтона, я долго пытался получить стабильный МАЛДИ сигнал с поверхности, пока не понял, что надо кардинально менять классический способ приготовления образца. Я тут же написал Францу письмо, где изложил свои соображения по поводу того, что же там в своих экспериментах я обнаружил интересного. Он мне ответил, что понимание механизма МАЛДИ лежит и в понимании того, что же происходит в процессе сокристаллизации при приготовлении образца, при этом он дал мне несколько очень полезных советов. Я с удивлением обнаружил тогда, что результаты многих его исследований, причем именно тех, которые были сделаны профессором в 1990-х годах для частных исследовательских фирм в Америке, не опубликованы.

Несколько лет спустя, осенью 2000 г., я встретил его в Бостоне – он там работал консультантом после того, как в родной Германии ушел на пенсию. Я рассказал Францу про идущие эксперименты по сокристаллизации матрицы и пептидов. В этой сокристаллизации, плюс в том, насколько хорошо поглощает МАЛДИ матрица на длине волны лазера, оказалось, и находится ключ к сути механизма. О том, как может быть объяснен механизм МАЛДИ, написаны десятки работ, но, как говорится, пока окончательного прорыва нет. В этой узкой области за 30 лет на самом деле сделано очень мало грамотных исследований и методически правильно поставленных экспериментов. Хоро шая новость пока одна – исследователи признали, что дело, скорее всего, не в газофазных столкновениях.

Удивительное дело, над механизмом МАЛДИ бьется огромное количество различных групп, но до конца он так и не разгадан. Об этом я и сказал профессору Ф. Хилленкампу, когда в марте 2014 г. мы встретились с ним (оказалось, в последний раз) в Чикаго, на конференции PITTСON. Нам, немногим физикам оставшимся в этой науке, сказал я, очень не хватает двухтрех грамотных химиков, чтобы сдвинуть процесс познания. Он согласился.

Он тогда уже болел и шел по коридору, сильно сгорбившись. Мы нашли место напротив конференцзала и сели, по-простому, на решетке от батареи, он достал апельсин из сумки и предложил половину мне. Мы сидели и разговаривали возле окна, наблюдая красивый закат над замерзшим озером Мичиган. Он так и запомнился мне: в своем любимом свитере в светлую крапинку, не согнутым духом, вечно в позитиве, с энтузиазмом спорящий, и с этим по-хилленкамповски юным восприятием науки, которым он делился со всеми и которое он пронес через всю жизнь…

ВЕРНУТЬСЯ К ОГЛАВЛЕНИЮ