В России начался выпуск новейшего прибора – «Криоэкстрактор «ЭВЦ», созданного по технологии доктора химических наук, профессора Сочинского государственного университета Виктора Бехтерева. Результаты исследований свидетельствуют о высокой эффективности прибора при извлечении следов органических веществ из водосодержащих сред. Новый подход, сочетающий экстракционное вымораживание и центрифугирование, будет востребован для изучения и высокомолекулярных соединений, в том числе вирусов. это крайне актуально в современных условиях пандемии заболевания COVID-19.
Доктор химических наук, профессор Сочинского государственного университета Виктор Бехтерев активно занимается научными исследованиями. После окончания химического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова он защитил кандидатскую диссертацию в области физической химии низких температур. Работал в НИИ курортологии и физиотерапии в Сочи. Начиная с 2001 года стал вести занятия на инженерно-экологическом факультете Сочинского государственного университета. В 2011 году Виктор Бехтерев защитил в Москве докторскую диссертацию на тему «Экстракционное вымораживание и парофазная экстракция – новые методы извлечения гидрофильных органических веществ из водных сред». За мудреным названием скрывался новый принцип экстракции, отличающийся от применяемых в настоящее время. Предложен новый подход к извлечению органических веществ – извлечение в условиях намеренного формирования границы раздела фаз в исходно гомогенной системе путем термического воздействия. К настоящему времени уже довольно широкое научно-практическое применение нашел способ экстракционного вымораживания. Мы взяли у ученого небольшое интервью.
- В какой сфере нашей жизни можно использовать новый метод?
- Давайте перечислим хотя бы некоторые из сфер применения. Например, он уже применяется при анализе качества воды в водоемах, качества продуктов питания. Метод используется в определении лекарственных, наркотических и других органических веществ в организме человека. Это весьма актуально для быстрого выяснения причин отравления при судебно-медицинской экспертизе. Словом, очень широкий спектр применения нового принципа экстракции.
- В чем новый метод облегчает работу специалистам?
- Способ экстракционного вымораживания с центрифугированием (ЭВЦ) является одностадийным и позволяет применять водорастворимые экстрагенты (растворители) без дополнительной химической модификации пробы. В отличие от традиционных твердофазной и жидкостной экстракции он дает возможность напрямую, без каких-либо дополнительных манипуляций, в том числе без фильтрования, извлекать целевые вещества из сильно загрязненных, дисперсных систем, например, из промышленных и канализационных стоков. Получаемые экстракты практически не содержат воды и сразу могут быть проанализированы. За счет значительного снижения химического фона эндогенных соэкстрактивных веществ при такой подготовке биологических проб улучшаются условия идентификации целевых компонентов и снижается загрязнение аналитической аппаратуры.
- Какие еще преимущества дает новый метод?
- Метод благоприятен также в целях улучшения условий труда и техники безопасности, так как, наряду с минимизацией количества реактивов, значительно уменьшает летучесть растворителей и аналитов. Кроме того, после анализа нет специально утилизируемых отходов в отличие от применения других методов экстракции (нет фильтров, осушителей, пластиковых сорбционных картриджей), что отвечает требованиям зеленой химии. Указанные достоинства разработанного способа продемонстрированы созданными схемами анализа и методиками определения целого ряда природных и техногенных органических соединений в биологических и иных объектах, выступлениями на международных и всероссийских научных форумах, в виде опубликованных работ в престижных научных журналах. Экономический эффект от использования предложенного метода экстракции также мотивирует на активное его внедрение в лабораторную практику и научные исследования. Так, например, затраты на реактивы и расходные материалы в применяемом методе твердофазной экстракции при судебно-токсикологической экспертизе лекарственных и наркотических средств составляют более 400 рублей на одну биологическую пробу, а методом ЭВЦ — не превышают 3,5 рублей. Экономия более, чем в 100 раз! Да и время этапа подготовки биологической пробы до проведения физико-химического анализа по разработанному новому методу не более 25 минут вместо целого рабочего дня, как это требуется сейчас. Так что, действительно, назрело переоснащение судебно-медицинских, да и других химико-аналитических лабораторий. Положительный опыт уже накоплен Сочинским Бюро судебно-медицинской экспертизы, применяющим данный способ почти пять лет.
Предложенный профессором Сочинского государственного университета Виктором Бехтеревым новый способ экстракции, уже признан изобретением мирового уровня. Автор метода получил патенты на свое изобретение в России, Индии, Киргизии, а также в Европейском патентном агентстве. Создано оригинальное устройство, получившее название «Криоэкстратор «ЭВЦ», с помощью которого реализуется предложенный метод. Выпуск таких приборов начат на заводе НПФ «Мета-хром» в Йошкар-Оле.
- Виктор Николаевич, в наши дни мир озабочен проблемой борьбы с пандемией заболевания COVID-19. Ваше изобретение и созданный на его основе прибор смогут помочь биологам и медикам в проведении исследований в этой сфере?
- Предварительные результаты свидетельствуют о том, что экстракционное вымораживание в режиме действия поля центробежных сил (центрифугирования) открывает новые сепарационные возможности в исследовании сложных смесей, в том числе содержащих высокомолекулярные соединения. В этой связи, на мой взгляд, в комплексе с другими методами изучения вирусов развиваемый мною подход к выделению целевых веществ из смесей может заинтересовать ученых, занимающихся COVID-19.
В настоящее время доктор химических наук, профессор Сочинского государственного университета Виктор Бехтерев входит в число самых квалифицированных преподавателей вуза. Он ведет научную работу, успешность которой подтверждается многочисленными патентами на изобретения различных государств мира. В планах ученого – разработка, внедрение новой техники, в том числе на основе предложенной им новой технологической разработки - парофазной экстракции. Она также обязательно найдет практическое применение, будет востребована во многих научных и медицинских центрах страны. И плодами своих научных исследований профессор щедро делится со студентами Сочинского государственного университета, в котором читает лекции и ведет практические занятия…