Extracția principiilor active din plante cu bioxid de carbon

Cornelia Nichita (foto) este cercetător științific, doctor în chimie la Institutul de Cercetare Chimico – Farmaceutică și colaborator al Universității București. Am întâlnit-o în laboratorul de nanotehnologii al Centrului 3 NanoSAE de la Facultatea de Fizică, unde ne-a prezentat o tehnologie de extracție a principiilor active din plante care nu creează toxicitate și prin care se preservă în totalitate proprietățile substanțelor extrase.

– Dna Nichita, nanotehnologiile reprezintă o preocupare importantă a lumii științifice moderne. Ce se întâmplă în România?

– Între Institutul Național de Cercetare Chimico-Farmaceutică și Centrul de Cercetări 3 Nano SAE din cadrul Universității București a existat o serie de colaborări. Unul dintre scopurile acestor colaborări a fost și acela de a optimiza metodele tehnologice de extracție a compușilor biactivi din plante și nu numai. Practic, ceea ce încercăm noi este obținerea a tot felul de produse cu destinație medicală farmaceutică sub formă nano. Având în vedere că pe plan mondial nanotehnologiile prezintă o prioritate, ne-am propus să fim și noi competitivi cu proiectele internaționale. Am dezvoltat în această direcție o serie de tehnologii și procedee, unele dintre ele deja brevetate, altele în curs de brevetare. Cert este că la ora actuală suntem în concordanță cu tot ce se întâmplă în acest domeniu în lume. Aș spune chiar că suntem într-o poziție de lider în domeniul nanotehnologiilor.

– Să ne oprim asupra extracției principiilor active din plante pentru care știu că folosiți o tehnologie avansată. Despre ce este vorba?

– Pentru obținerea de produși activi de origine vegetală, dar și animală utilizăm metode clasice de extracție. Însă ce este important este faptul că noi am reușit să îmbunătățim aceste metode prin utilizarea unor echipamente extrem de moderne și eficiente. Mai exact, extracția cu fluide supercritice. În această tehnologie utilizăm ca fluid supercritic dioxidul de carbon. Este acel compus folosit pentru îmbogățirea apei minerale și care se utiliza în trecut pentru obținerea sifonului. Dioxidul de carbon este practic un compus nontoxic, dar extrem de eficient care ne ajută să înlocuim solvenții chimici, organici care prezintă toxicitate mare. Practic, prin utilizarea acestui bioxid de carbon în stare supercritică obținem extracte vegetale sub formă de uleiuri, dar și extracte vegetale cu adaos de cosolvent, lipsite de toxicitate.

– Care este principiul de funcționare?

– Studiul materiei și al substanțelor, indiferent de natura lor, în condiții de presiuni și temperaturi înalte îți pune în evidență alte proprietăți care pot fi apoi exploatate în alte domenii. Atunci când ajunge în condiții supercritice, bioxidul de carbon lichid are proprietatea fundamentală de a fi solvent pentru cele mai multe dintre substanțele existente în natură. Cum se definește condiția supercritică? Printr-o presiune și o temperatură la care nu există distincție între lichid și gaz.

Practic, principiul de funcționare a echipamentului este extrem de simplu. Într-un reactor de înaltă presiune care rezistă până la 1.000 de atmosfere – echivalentul exploziei unei ghiulele de tun – plin cu bioxid de carbon se introduce materialul vegetal. În interior temperatura este între 37-40° Celsius pentru că la acest nivel bioxidul de carbon se află între starea lichidă și gazoasă și se transformă în cel mai bun sovent. Vasul este închis ermetic, iar o pompă de înaltă presiune începe să comprime bioxidul de carbon lichid până la 500-800 de bari. În funcție de cantitatea de principii active pe care vrei să o extragi poți menține reactorul la 600-800 de atmosfere de la o zi până la trei zile. După aceea se deschide restrictorul și printr-o țeavă se scurge extractul obținut. Acest tip de extracție asigură obținerea unor principii net superioare calitativ prin comparație cu altele obținute prin alte procedee.

– Care sunt avantajele metodei?

– În primul rând evităm toate problemele legate de toxicitate, atât pentru produsul pe care îl obținem, cât și pentru mediu, iar cheltuielile sunt reduse pentru că nu mai suntem nevoiți să cumpărăm solvenți chimici. Toate produsele acestea industriale, biotehnologice au de multe ori acest dezavantaj al existenței produselor chimice. Acestea sunt toxice atât pentru cei care lucrează în mediul respectiv, cât și pentru mediul ambiant. Utilizând acest echipament evităm toxicitatea. Practic, obținem produse bio și ecologice. Spun ecologice pentru că încercăm să folosim materie primă culeasă din zone nepoluate chimic. Folosind acest echipament cu foi de supercritice, cantitatea de principii active obținute și calitatea lor sunt mult mai mari, iar timpul de obținere este mult redus. La final obținem uleiuri vegetale, extracte naturale, tincturi care pot fi folosite în realizarea unor produse finite.

– Cât de folosită este această tehnologie în țară?

– În ultimul timp am observat că există o tendință spre trecerea la această tehnologie, la extracția cu foi de supercritice. Nu este însă foarte folosită, pentru că echipamentul este foarte scump. Echipamentul (care poate fi folosit pentru extracția principiilor active din orice tip de plante) pe care îl avem noi are capacități industriale, dar în alte facultăți și centre de cercetare are capacități reduse. Practic, echipamentul poate fi folosit pentru extracția principiilor active din orice tip de plante, dar după diferite criterii de selecție.

– În laboratorul de nanotehnologii mai aveți un echipament interesant...

– Avem un procesor cu ajutorul căruia realizăm nanoparticule utilizând diferite biomateriale. Obținem, spre exemplu, nanoparticule din chitosan (polizaharidă care se realizează din chitină – substanță rezultată în urma procesului de tratare a carapacelor de creveți, precum și a altor crustacee, cu hidroxid de sodiu). Înglobăm în aceste nanoparticule o serie de principii active din plante sau medicamente de sinteză. Consecința este că aceste principii active naturale sau de sinteză se vor absoarbe în organism cu eficiență mult mai mare decât în situația în care am administra clasic un medicament.

Laura ZMARANDA