Чайный куст, как и любые растения, вбирает в себя питательные вещества из почвы, в которой, особенно в загрязненных районах, нередко содержатся токсичные соединения — полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Они могут попасть из окружающей воды и в воду, если она не прошла достаточно качественную очистку.

Слишком низкая концентрация делает ПАУ невидимыми для многих методов анализа. При этом способность канцерогенов накапливаться в организме при регулярном употреблении такого загрязненного напитка может повышать риски развития злокачественных опухолей.

Разработка исследователей СПбГУ и их коллег из Индии позволяет находить загрязнители чая и воды в автоматическом режиме, а также обойтись во время анализа без токсичных реагентов. В основе нового метода — использование природных эвтектических растворителей тимола и карвона. Они содержатся в таких ароматных растениях, как тимьян, укроп, душица, кориандр, мандарин и апельсин, и обладают уникальными свойствами. Например, тимол становится жидким при достаточно невысокой температуре (около 50 °С) и способен «вытягивать» из воды опасные молекулы.

Данные особенности сделали тимол удачным кандидатом для использования в рамках метода пробоподготовки RDSE (Rotating Disk Sorptive Extraction) — вращающейся дисковой сорбционной экстракции. Исследователи СПбГУ и ученые из Индии впервые в мире разработали и апробировали полностью автоматизированную систему RDSE, использующую гидрофобный природный глубокий эвтектический растворитель в качестве экстракционной фазы.

Как это работает? Во время анализа пробы чая или воды подаются в ячейку, где канцерогены переходят из водного раствора на тонкий слой эвтектического растворителя, удерживаемого на поверхности вращающегося диска.

После завершения экстракции (извлечения загрязнителей) система автоматически переключается на подачу безопасного растворителя, который смывает сконцентрированные аналиты с диска напрямую в аналитический прибор для высокоэффективной жидкостной хроматографии. Он и выдает результат: обнаружено ли опасное вещество в пробе и сколько его. Что важно, это способ позволяет заменить трудоемкий ручной труд по пробоподготовке, а значит, сделать анализ в два раза быстрее.

Исследования проводятся при поддержке гранта Российского научного фонда. В ближайших планах ученых — разработка подобных автоматизированных и роботизированных систем анализа и для других продуктов: мяса, молока, натуральных масел, растительного сырья.