Технология нагревания табака: история и последние инновации

Весь мир говорит о тренде на осознанное потребление, снижение вреда здоровью и окружающей среде. На первый план выходят продукты, которые соответствуют этим доктринам. Так в мире появилась технология нагревания табака, которая принципиально отличалась от того, что было представлено на рынке до сих пор, в частности, от тех же вейпов.

Одна из крупнейших табачных корпораций в мире — компания ФМИ — стала практическим изобретателем системы нагревания табака и является главным игроком на рынке бездымных продуктов: уже более 11 млн совершеннолетних пользователей в мире изменили свои жизни с IQOS. При этом, чтобы продвигать технологию и ее совершенствовать у корпорации существует собственный научно-исследовательский центр ФМИ в швейцарском городе Невшатель, где в том числе изучают геном табака и выращивают органотипические клеточные культуры – на них компания тестирует свои инновационные продукты.

Весной 2019 года Управление по контролю качества продуктов питания и лекарственных препаратов США (FDA) в своем решении указало, что присутствие электрической системы нагревания табака IQOS на рынке США соответствует целям общественного здравоохранения, и подтвердило возможность продажи устройства на территории США. Данное решение было принято по результатам тщательной всесторонней оценки предпродажной заявки, внесенной производителем на рассмотрение FDA в 2017 году. Первый магазин IQOS в США открылся 4 октября 2019 в городе Атланта, штат Джорджия.

История, которая превратилась в технологию

С первых упоминаний в истории и до недавнего времени способов употребления табака было всего четыре — его курили, жевали, сосали или нюхали. Эти способы существовали тысячи лет, и в разное время, в разных странах одни становились популярнее других. Курение пришло в Европу с открытием Нового света — и оно было принято обществом не сразу. Один из первых испанцев, который был в команде Колумба при открытии Америки, Родриго де Херес, поразил жителей своего города, когда начал курить табак по возвращении из плавания. Соседи подумали, что дым, выпускаемый им изо рта, говорит о связи с дьяволом — так испанская инквизиция заточила моряка в тюрьму на несколько лет, и он стал одной из первых «жертв» борьбы с курением.

За последние годы ученые табачных компаний во всем мире разработали новые альтернативы — без дыма и пепла. Нагревание табака — это принципиально новый способ потребления и, возможно, самая значительная инновация в табачной индустрии за тысячи лет.

При горении температура на кончике сигареты достигает 800°C – при такой высокой температуре образуется дым и выделяются вредные вещества. Следовательно, если понизить температуру, можно снизить выделение вредных веществ. Такая логика, а также желание создать менее вредную альтернативу для совершеннолетних курильщиков заставили ФМИ трансформировать бизнес и инвестировать в исследования миллиарды долларов. Первые результаты появились в 2010-х годах. ФМИ вложили в разработку, исследования и производство бездымных продуктов более $6 млрд — над разработкой электрической системы нагревания табака (ЭСНТ) и других инновационных устройств работают более 400 ученых и инженеров, в процессе работы было зарегистрировано более 4 600 патентов. Сегодня ЭСНТ под брендом IQOS присутствует на 51 рынке мира.

Инновация заключается в том, что устройство нагревает табак до достаточной для выделения никотина температуры (максимальная температура в устройстве не превышает 350 °С), но процесс горения не начинается — для этого требуется температура выше 400 °С. В процессе нагревания табака выделяется не дым, а своего рода табачный пар – аэрозоль, содержащий никотин.

Как это работает

Устройство состоит из двух частей — зарядного устройства и держателя. Перед использованием нужно вынуть держатель и вставить в него специальный табачный стик, который содержит натуральный табак, обработанный и спрессованный по особой технологии. После включения IQOS лезвие устройства с помощью электричества начинает нагревать табак, при этом температура не поднимается выше 350 °С. Этот процесс высвобождает из табака никотин, который в виде аэрозоля вдыхает пользователь.

Нагревательный элемент устройства сделан из керамики и покрыт золотом и платиной. Вместе эти два металла образуют термопару и помогают достоверно отслеживать температуру нагрева, чтобы она не превышала 350°С. Это и есть принцип работы технологии HeatControl™. Благодаря чему IQOS позволяет насладиться вкусом настоящего табака.

Одного стика хватает примерно на 14 затяжек, или шесть минут использования — после этого держатель выключается, его необходимо вставить в зарядное устройство. В предыдущих моделях для использования нового стика нужно было подождать полторы минуты, однако время ожидания продолжает снижаться — усовершенствованный аккумулятор в держателе последней модели IQOS 3 сокращает время перезарядки на 15%. Новое устройство IQOS 3 Duos можно использовать два сеанса подряд без подзарядки. Держатель заряжается от полностью разряженного до первого сеанса за 1 мин 50 сек (в два раза быстрее, чем предыдущие версии IQOS).

Специальные стики для IQOS – это натуральный табак, спрессованный по особой технологии. Табачные листы измельчаются с добавлением воды, глицерина, гуаровой камеди и целлюлозных волокон. Также стик имеет особый уникальный фильтр, в котором находятся биополимерная пленка для охлаждения аэрозоля и фильтр-мундштук из ацетата целлюлозы низкой плотности, а также полая ацетатная трубка, которая отделяет табак от биополимерного фильтра.

Биополимерная пленка – важная часть фильтра. Она поглощает излишнюю влагу, охлаждает табачный пар, делая использование системы нагревания табака комфортным для потребителя. Этот биополимер — полилактид, изготавливаемый, например, из кукурузного крахмала и применяемый в пищевой промышленности. Пользователи иногда обращают внимание на то, что в использованном стике биополимерный фильтр становится темнее – однако это не говорит о том, что табак горел. Во время нагревания биополимерная пленка, оборачивающая стик, может затвердеть или поменять цвет, что является абсолютно нормальным.

Какие исследования проходят системы нагревания табака

Прежде чем попасть в продажу, каждый бездымный продукт проходит многоступенчатую программу исследований в Научно-исследовательском центре ФМИ в Невшателе, которая напоминает процедуру тестирования новых лекарств фармацевтическими компаниями, и включает в себя многочисленные лабораторные, клинические и даже поведенческие исследования.

Если говорить об устройстве IQOS, практически все его части запатентованы. Но с точки зрения научных исследований — воздействия аэрозоля или табачного дыма на различные органы, ткани, клетки — все результаты исследований публикуются в рецензируемых научных журналах и на сайте PMIScience.com. Все наши клинические исследования регистрируются на портале ClinicalTrials.gov. Мы открыто делимся методиками и результатами своих исследований с экспертным научным сообществом и приветствуем независимые исследования для оценки и подтверждения полученных нами результатов исследований. Мы даже публикуем видеоролики о том, как проводим эксперименты, какие компоненты и клетки используем, чтобы показать, что ничего не скрываем.

Николай Иванов, директор по биомаркерам и биосенсорам, НИЦ ФМИ

Сначала ученые изучают физические характеристики и химический состав табачного пара, который выделяется при использовании IQOS. Уже на начальном этапе исследований важно учесть не только функциональность и дизайн устройства, но и то, как оно будет влиять на пользователя и окружающих. Поэтому компания следует принципу «качество через дизайн»: бездымные продукты изначально проектируются так, чтобы исключить или снизить уровни содержания вредных веществ в их аэрозоле по сравнению с сигаретным дымом.

Исследуя табачный пар, выделяемый при использовании системы нагревания табака, ученые ФМИ сделали несколько интересных и важных выводов. Во-первых, были исследованы физические свойства аэрозоля, а именно, размер капель жидкости в паре. Оптимальны для вдыхания капли размером не более 2,5 микрометров. Также, благодаря тому, что табак в устройстве не горит, а нагревается, при использовании IQOS уровни выделяемых вредных веществ в среднем на 95% меньше по сравнению с сигаретами*.

* В сравнении с дымом сигареты, используемой в исследовании (3R4F).

Еще одним подтверждением того, что табак не горит, стали результаты опытов, продемонстрировавшие, что аэрозоль не содержит твердых частиц, которые образуются при сжигании растительного сырья, а также способность системы нагревания табака нормально работать даже в атмосфере, не содержащей кислорода, где горение невозможно.

Следующий этап исследований — токсикологическая оценка. Она проводится уже после того, как ученые убедились: в табачном паре, по сравнению с сигаретным дымом, снижено содержание вредных веществ. На этом этапе исследуется, ведет ли снижение уровней вредных веществ к снижению токсичности и риска. Для этого в Научно-исследовательском центре ФМИ в Швейцарии проводят два типа исследований – на живых клетках в пробирке (in vitro) и на лабораторных животных (in vivo).

Все доклинические исследования ФМИ показали значительное снижение токсичности и вреда табачного пара ЭСНТ по сравнению с сигаретным дымом. И хотя эти результаты сами по себе не означают снижения вреда для человека, они необходимы для допуска продукта к клиническим исследованиям.

Третий этап разработки —– клиническая оценка — подводит итог всем предыдущим экспериментам и опытам. Эти исследования помогают ученым оценить потенциал бездымных продуктов: насколько они могут снизить риски развития заболеваний, связанных с курением, по сравнению с продолжением курения, выяснить, приводит ли переключение с сигарет на систему нагревания табака к благоприятным изменениям в организме курильщика. Поэтому клинические исследования по праву можно считать самым важным этапом в разработке продукта.

Результаты клинических исследований ФМИ демонстрируют, что переключение на IQOS менее вредно для здоровья по сравнению с продолжением курения сигарет. Летом 2018 года компания опубликовала результаты 6-месячного клинического исследования, проведенного в США. В эксперименте приняли участие 984 курильщика, 488 из которых переключились на IQOS, а остальные продолжили курить. В исследованиях измерялись маркеры клинического риска, на которые влияет курение и которые обычно улучшаются при отказе от табака, что зафиксировано в проведенных ранее исследованиях. Речь идет о маркерах болезней, связанных с курением, например, сердечно-сосудистых заболеваний или рака легких. Опыты подтвердили: при переключении на систему нагревания все восемь показателей-маркеров изменились в том же направлении, как и при полном отказе от курения.

На четвертом этапе оценивается восприятие продукта и поведение пользователей. Другими словами, ФМИ проводит исследования на основе фокус-групп и опросов, чтобы выяснить, как люди воспринимают бездымные продукты. Исследования подтверждают, что IQOS практически не привлекателен для некурящих, но хорошо воспринимается теми, кто курит сигареты. Это полностью совпадает с целью компании: «В России 35 миллионов курильщиков, и наша цель — чтобы те из них, кто не бросает курить перешли на менее вредную альтернативу», — отмечает Сергей Слипченко, вице-президент по корпоративным вопросам аффилированных компаний «Филип Моррис Интернэшнл» в России. Но в ФМИ подчеркивают, что курильщики должны понимать: полный отказ от табака — лучший способ снизить риски для здоровья, связанные с его потреблением, а IQOS предназначен только для тех, кто иначе продолжил бы курить. После того, как бездымные продукты появились на российском рынке, исследование ВЦИОМ показало, что доля потребителей нагреваемого табака, ранее не употреблявших табак или никотин в любом виде, крайне мала, а большинство использует эти продукты как замену сигаретам.

На последнем, пятом этапе исследуется долговременный эффект перехода с курения на бездымную технологию. Поэтому пользователи IQOS всегда могут сообщить на горячую линию компании о любых неблагоприятных явлениях с их организмом, а также о случаях аномальной работы самого устройства.

Нагревание: в чем еще его преимущества?

Избавившись от процесса горения, что позволило снизить уровни выделяемых вредных веществ, пользователи IQOS могут открыть для себя много плюсов. Нет горения, а значит нет риска прожечь одежду, обивку в салоне машины, мебель или обжечь кого-то. Кроме того, при использовании IQOS остается меньше запаха на руках, волосах и одежде по сравнению с курением сигарет

Так как в процессе использования IQOS образуется меньше запаха, чем при курении сигарет, а табачный пар рассеивается быстрее, чем сигаретный дым, это, скорее всего будет доставлять меньше беспокойства окружающим. Кстати, по этой причине IQOS официально можно использовать даже в некоторых ресторанах и кафе – но обязательно уточните политику администрации на этот счет.

Многовековая история потребления табака доказывает: людям сложно (хотя всегда возможно) отказаться от этой привычки. Однако, тем, кто не планирует отказываться от потребления никотина, всегда можно попробовать минимизировать последствия для себя и окружающих. В ФМИ верят, что решение проблемы – в инновационных бездымных продуктах. Если ученые ФМИ правы, то уже сейчас можно наблюдать настоящую революцию в потреблении табака.