Коноплева 2013

OH

OH

4. ЭФИРНЫЕ МАСЛА С ФЕНИЛПРОПАНОИДАМИ

Представителем является анетол, который содержится в эфирном масле аниса, фенхеля.

OCH3

CH CH CH3

АНЕТОЛ

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ В РАСТИТЕЛЬНОМ И ЖИВОТНОМ МИРЕ

Эфирные масла широко распространены в растительном мире. Особенно богаты эфирными маслами растения тропиков и сухих субтропиков, эфироносы часто встречаются и в умеренном климате.

Наиболее богаты эфирными маслами растения семейств:

Эфирные масла встречаются у лишайников: эверния сливовая - дубовый мох, у микробов: псеудомонас земляничный.

Продукты животного происхождения являются фиксаторами запахов: амбра - извлекают из кишечника кашалота, бобровая струя - секреторные выделения парных желез бобра, мускус - продукт выделения желез самцов кабарги (оленя).

Содержание эфирного масла в растениях колеблется от сотых долей процента до 5%, а в некоторых видах (бутонах гвоздичного дерева) до 20%.

Максимальное содержание эфирных масел:

внадземных частях - в период бутонизации - цветения,

вплодах - в период полной зрелости,

63

впобегах багульника - в период плодоношения,

вподземных органах - после увядания надземной части осенью или ранней весной,

впочках - ранней весной до распускания.

ЛОКАЛИЗАЦИЯ ЭФИРНОГО МАСЛА

Эфирные масла могут накапливаться в различных органах и ча-

Эфирные масла в растениях могут быть диффузно рассеяны по всем клеткам в растворенном или эмульгированном состоянии в протоплазме или в клеточном соке; или могут быть локализованы в особых образованиях, обнаруживаемых под микроскопом.

Различают экзогенные и эндогенные выделительные образова-

ния.

Кэкзогенным (наружным) образованиям относятся: железистые пятна (в лепестках розы, ландыша), железистые волоски и железки, характерные для семейств астровые (овальные с ярусным расположением выделительных клеток) и яснотковые (круглые с радиальным расположением выделительных клеток).

Кэндогенным (внутренним) образованиям относятся: секреторные клетки (корневища аира), канальцы (ходы) - в плодах сельдерейных, вместилища (лист эвкалипта).

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

1.Эфирные масла представляют собой прозрачные бесцветные или желтоватые жидкости, встречаются масла темно-коричневые (коричное масло), красные (тимьяновое масло), темно-синие от присутствия азулена (масло ромашки, тысячелистника).

2.Запах масел характерный - специфический. Кислородсодержащие эфирные масла имеют более приятный запах, чем бескислородные.

3.Вкус обычно пряный, острый или жгучий. Некоторые сесквитерпеновые лактоны имеют горький вкус.

65

При разрушении лактонного кольца образуется азулен и теряется горький вкус.

4.Эфирные масла летучи, т.е. способны перегоняться с водяным паром, причём монотерпены перегоняются хорошо, сесквитерпены - труднее.

5.Компоненты эфирных масел легко вступают в реакции окисления, изомеризации, полимеризации; по двойным связям легко гидрогенизируются, гидратируются, присоединяют галогены, кислород, серу; дают реакции, характерные для их функциональных групп.

6.Под действием света, кислорода воздуха многие эфирные масла, окисляясь, меняют цвет и запах. Некоторые эфирные масла загустевают после отгонки или при хранении.

7.Большинство эфирных масел легче воды, т.е. имеют плотность ниже 1 (0,85-0,99) и лишь некоторые имеют плотность больше 1, например, эфирное масло гвоздики (d=1,04), корицы.

Плотность эфирных масел возрастает с увеличением содержания кислородных соединений.

8.Эфирные масла мало или практически нерастворимы в воде, но при взбалтывании с водой придают ей запах и вкус.

Они растворимы в органических растворителях (этаноле, петролейном эфире, хлороформе, бензоле, ацетоне и др.), в жирных и минеральных маслах.

9.Температура кипения отдельных компонентов эфирных масел колеблется в пределах от 150 до 350°С, причём фракция монотерпенов кипит при 150-190°С, фракция сесквитерпенов - при 230-300°С.

10.Эфирные масла имеют определенную температуру застыва-

ния.

11.При охлаждении ряда эфирных масел некоторые компоненты выпадают в осадок (ментол, камфора и др.).

Твердую часть эфирных масел называют стеароптеном, жидкую

-олеоптеном.

12.Они имеют определенный коэффициент рефракции: 1,48- 1,53 (в том случае, если в составе эфирного масла преобладает один компонент).

13.Большинство эфирных масел оптически активны. Угол вращения плоскости поляризации не всегда может служить надежным признаком для характеристики эфирного масла, так как состоит из смеси оптически активных веществ.

14.Реакция эфирных масел нейтральная или слабокислая.

15.Эфирные масла горят коптящим пламенем.

66

БИОХИМИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ

Несмотря на широкое распространение эфирных масел в растительном мире, роль их для организма полностью не установлена.

•Некоторые ученые считают, что эфирные масла служат для защиты растений от болезней и вредителей, а также способствуют заживлению повреждений как антисептические вещества.

•Есть предположение, что запахи растений служат для привлечения насекомых и тем самым способствуют опылению цветков.

•Эфирные масла при испарении окутывают растения и тем самым предохраняют их от чрезмерного нагревания днем и переохлаждения ночью (регулируется транспирация).

•Эфирные масла играют роль запасных веществ, которые расходуются во время цветения.

•Другие считают их продуктами распада и отбросами жизнедеятельности растений.

•Наиболее достоверная точка зрения: эфирные масла являются активными участниками обменных процессов, протекающих в растительном организме.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НАКОПЛЕНИЕ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ

На накопление и качественный состав эфирных масел влияет фаза развития растения и возраст, природные и агротехнические факторы: географическая широта, состав почвы, климат, освещенность, влажность, высота над уровнем моря и т.д.

Вюжных районах на открытых местообитаниях, на рыхлой и удобренной почве содержание масел в растениях повышается. Однако при высокой температуре ввиду испарения количество их снижается.

Вмолодых растениях эфирных масел больше, чем в старых. Все это надо учитывать при заготовке сырья и культивировании эфиромасличных растений.

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ

Эфирные масла получают как из свежего растительного сырья (герань, роза), так и из высушенного (корневища аира) или предварительно ферментированного (роза).

I. 1) Перегонка с водяным паром является самым распространенным методом; она основана на таких свойствах эфирных масел, как:

-летучесть;

-нерастворимость в воде;

67

- на законе парциального давления Рауля, гласящем, что две несмешивающиеся жидкости, нагреваемые вместе, закипают при температуре ниже точки кипения каждой жидкости в отдельности.

В лабораторных условиях получение эфирных масел осуществляют в установке, состоящей из парообразователя, запарника, холодильника и приемника. Пары воды из парообразователя, проходя через растительный материал, увлекают эфирное масло, которое конденсируется в холодильнике и собирается в приемник. Эфирные масла

сплотностью меньше 1 собираются в приемник над водой, если плотность больше 1, масла собираются под водой.

Этот метод используют в случаях, когда сырье содержит много эфирного масла и температура перегонки не отражается на его качестве.

2)Иногда для получения эфирного масла применяют перегонку

сводой. Этот метод не требует сложной аппаратуры, но дает меньший выход масла, качество которого может снижаться за счет перегрева сырья.

2. Экстракция.

1)Экстракция эфирных масел легколетучими органическими растворителями (диэтиловым и петролейным эфирами, ацетоном).

Этот метод применяется в тех случаях, когда компоненты эфирного масла термолабильны и подвергаются разрушению при перегонке с водяным паром. Проводится экстракция масла в аппаратах типа Сокслета.

2)Иногда экстракцию осуществляют сжиженными газами (пропаном, бутаном, углекислотой). Растворитель отгоняют, остаток подвергается очистке. Этот метод требует соответствующего оборудования.

3)Эфирные масла можно экстрагировать жирным маслом при температуре 50-70° С, из которого эфирное масло можно извлечь спиртом.

3. Анфлераж (метод поглощения ).

Метод основан на поглощении эфирного масла из свежесобранного сырья (лепестки розы, лаванды) сорбентами (твердыми жирами). Этот процесс осуществляется в специальных герметично закрытых рамах, собранных в батарею. Твердые жиры (смесь свиного и говяжьего жира) наносят на рамы с обеих сторон слоем 3-5 мм и выдерживают со свежим сырьем 48-72 часа. Затем сырье меняют и операцию повторяют до насыщения жира эфирным маслом (до 30 раз). Из насыщенного жира эфирное масло извлекают спиртом.

4. Механические способы получения эфирных масел.

Используют прессование измельченного сырья (кожуру цитрусовых).

68

• и на законе парциального давления.

Во время кипения пары воды и эфирные масла конденсируются в холодильнике, и жидкость стекает в приемник. Масло собирается в верхней части градуированного приемника, так как оно легче воды, а вода через меньшее колено приемника вытекает обратно в колбу (по принципу сообщающихся сосудов).

АНАЛИЗ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ

Анализ эфирных масел (ГФ РБ II, Т.1) сводится к определению их подлинности, чистоты и числовых показателей - физических: относительная плотность, угол вращения плоскости поляризации, коэффициент преломления и растворимость в спирте; химических: кислотное число, эфирное число до и после ацетилирования.

Подлинность устанавливают, определяя цвет, прозрачность, запах и вкус масла. В последнее время используются хроматографические методы анализа, в частности ГЖХ и ТСХ.

Цвет и прозрачность определяют в пробирке бесцветного стекла в проходящем свете.

Запах и вкус эфирных масел определяют в смеси (3 капли эфирного масла, 5 мл спирта (90%) и 10 г порошкообразной сахарозы). Запах и вкус должны быть идентичными запаху и вкусу растения или частей растения, из которых получено эфирное масло.

Остаток после выпаривания эфирного масла – это процентное по массе количество остатка, образующегося при выпаривании эфирного масла на водяной бане в условиях, описанных в ГФ РБ II, Т.1, (2.8.9).

Определение растворимости эфирных масел в спирте

(2.8.10).

Растворимость эфирных масел в этаноле дает представление не только о подлинности, но и о качестве масла.

Определение примесей

Определение воды в эфирных маслах (2.8.5). Смешивают 10 капель эфирного масла с 1 мл углерода дисульфида. При стоянии раствор должен оставаться прозрачным.

Посторонние эфиры в эфирных маслах (2.8.6). Нагревают 1 мл эфирного масла в течение 2 мин на водяной бане с 3 мл свежеприготовленного раствора 100 г/л калия гидроксида в 96 % спирте. В течение 30 мин не должны образовываться кристаллы, даже после охлаждения.

71

Жирные и минеральные масла (2.8.7): 1 каплю эфирного масла наносят на фильтровальную бумагу. Капля должна полностью испариться в течение 24 ч, не оставляя каких-либо просвечивающихся или жирных пятен.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛОВЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Физические константы

•Плотность определяют пикнометром.

•Угол вращения плоскости поляризации определяют в поляриметре.

•Показатель преломления определяют рефрактометром.

Химические константы

•Кислотное число - количество мг КОН, необходимое для нейтрализации свободных кислот, содержащихся в 1 г эфирного масла.

•Эфирное число - количество мг КОН, пошедшее на омыление сложных эфиров, содержащихся в 1 г эфирного масла.

•Эфирное число после ацетилирования - количество мг КОН, необходимое для омыления суммы сложных эфиров, содержащихся первоначально в 1 г масла и образовавшихся при ацетилировании.

Числовые показатели - показатели качества эфирного масла.

Для качественного и количественного анализов эфирных масел применяется газовая хроматография.

ЗАГОТОВКА, СУШКА И ХРАНЕНИЕ ЛРС

Заготовку сырья производят в период максимального содержания эфирного масла.

Заготовку листьев проводят до цветения (мелиссы, полыни горькой) или в период массового цветения (мяты перечной).

Травы заготавливают в начале цветения (полыни горькой) или в период цветения (тысячелистника, чабреца, душицы).

Срезают серпами или ножами верхушки побегов полыни горькой длиной до 20-25 см; цветоносные облиственные побеги тысячелистника длиной до 15 см; - душицы длиной до 20 см.

72