В Российском химико-технологическом университете им. Д.И. Менделеева впервые в мире методом сверхкритической флюидной экстракции создали натуральный и безвредный для организма человека усилитель тестостерона. По мнению и.о. ректора университета Ильи Воротынцева, сам метод ждет большое будущее: он позволяет получать ценные вещества из огромного количества природных источников, а также эффективно утилизировать CO2. Исследователи планируют вывести полученный экстракт на рынок в качестве биологически активной добавки для спортсменов. Работа менделеевцев поддержана грантом по программе государственной поддержки российских университетов «Приоритет-2030» Минобрнауки России.

Ученые Менделеевского университета разработали технологию получения экстракта якорцев стелющихся методом сверхкритической флюидной экстракции (СКФ-экстракции). Проект реализуется на базе кафедры химического и фармацевтического инжиниринга вуза, автор разработки — к.т.н., с.н.с. Илларион Худеев. С проектом «Разработка сверхкритической технологии получения экстракта из якорцев стелющихся для тестобустеров» он вошел в число победителей конкурса прикладных научно-исследовательских проектов молодых штатных сотрудников Менделеевского университета по федеральной программе поддержки университетов «Приоритет-2030» Минобрнауки России.

«Технология экстракции сверхкритическим диоксидом углерода оптимальна для задач, когда важно не разрушить сложные по структуре и ценные биологические вещества. Это эффективный метод получения биологически активных веществ из природных источников – например, из различных частей растений. Его ждет очень активное развитие не только потому, что это эффективная технология утилизации CO2, но и потому, что метод позволяет получать ценные вещества из огромного количества природных источников. Мы ведем переговоры о его использовании для работы с различными природными объектами с рядом дружественных стран – например, с Узбекистаном, где у Менделеевского университета есть филиал в Ташкенте», — рассказывает Илья Воротынцев, и.о. ректора РХТУ им. Д.И. Менделеева.

Полезные свойства якорцев стелющихся (лат. Tríbulus terréstris) известны в медицине сотни лет. Современными научными исследованиями подтверждена польза применения экстракта этого однолетнего травянистого растения для лечения сексуальной дисфункции, стенокардии и диабета, снижения уровня холестерина и артериального давления, повышения уровня тестостерона. На территории Российской Федерации якорцы стелющиеся произрастают в Крыму, на Кавказе, на побережье Азовского моря и по берегам Днепра.

«Мы решили создать тестобустер — биологически активное вещество, усилитель тестостерона растительного происхождения, который также повышает мужское либидо. Такое растительное сырье может использоваться спортсменами как биологически активная добавка (БАД) и не будет считаться допингом», — объяснил Илларион Худеев.

На основе экстракта из якорцев стелющихся уже производятся фармацевтические препараты и БАД для повышения уровня тестостерона, в том числе для решения проблемы сексуальной дисфункции у мужчин, однако никто еще не применял для этого технологии, основанные на свойствах сверхкритических флюидов. Сверхкритический флюид — это состояние вещества, при котором под воздействием давления и температуры, равных или превышающих критические значения, исчезает различие между жидкой и газовой фазами. СКФ-экстракция является одной из наиболее широких областей применения флюидов, а самым распространенным растворителем для этого метода является диоксид углерода (углекислый газ), так как он дешев, экологичен и имеет относительно невысокие критические температуру и давление (его легко привести в сверхкритическое состояние и использовать в качестве заменителя органического растворителя, критическая температура — чуть выше 30 °C, критическое давление — около 73 атм).

«Когда мы преодолеваем критические параметры, то переходим в сверхкритическую область. Сверхкритический диоксид углерода сочетает в себе свойства газа и жидкости, благодаря чему легко проникает в пористые структуры растительного сырья. СКФ-экстракция протекает при всего 40 °C, что позволяет сохранить все полезные свойства и извлечь максимальное количество биологически активных веществ практически без потерь. При более высоких температурах, при использовании широко применяемых на фармацевтическом производстве классических технологий спиртовой экстракции или паровой дистилляции, сопровождаемых сильным нагревом растительного сырья, потери неизбежны», — рассказал о преимуществах метода СКФ-экстракции Илларион Худеев.

Исследователь отметил, что используемый им метод достаточно быстрый — СКФ-экстракция проводится за один цикл и занимает всего 2—3 часа, тогда как производство настоек занимает несколько суток. Однако у сверхкритических технологий, отмечает Илларион Худеев, есть и свое ограничение — для их применения необходимо высокотехнологичное оборудование. Для решения этой задачи менделеевцами использовались аддитивные технологии — трехмерная печать. Некоторые специфические детали установки для СКФ-экстракции, такие как сепаратор с различной конфигурацией входных, выходных патрубков и способов присоединения, крышка сепаратора с корпусом и сборник экстракта, были разработаны и напечатаны в Менделеевском университете на 3D-принтере. Так ученым удалось избежать покупки дорогостоящего импортного оборудования.

Результаты лабораторных исследований показали необходимые параметры процесса сверхкритической экстракции. Ученые провели режимно-технологическую оптимизацию оборудования и разработали методику определения флавоноидов и сапонинов в полученных экстрактах.

В дальнейших планах ученых — трансфер технологии в производство и вывод готового коммерческого продукта на рынок. В данный момент проводится проработка вариантов сотрудничества с индустриальными партнерами – фармацевтическими компаниями и производителями спортивного питания.