ТЕРПЕНЫ введение Значение. Факторы, влияющие на накопление эфирных масел Биологическая роль эфирных масел. Способы получения. Физические свойства. Химические свойства Классификация. Применение. Анализ эфирных масел.

введение Эфирными маслами называют смесь летучих, душистых веществ, образующихся в растениях и обладающих способностью перегоняться с водным паром. Главной составной частью эфирных масел являются терпены и их кислородсодержащие производные, реже – ароматические и алифатические соединения.

Терпены – углеводороды, имеющие общую формулу (С5Н8)n, а кислородосодержащие их производные называются терпеноидами. Терпены и терпеноиды относятся к различным классам природных соединений, однако в основе структуры всех этих соединений лежит изопрен. В зависимости от числа изопреновых звеньев все терпены и терпеноиды можно разделить на следующие группы:

C5H8 – полутерпены; C10H16 – монотерпены, составляющие легколетучие фракции эфирных масел; C15H24 – сесквитерпены, составляющие тяжелолетучие (часто не перегоняются с водяным паром) фракции эфирных масел; С30Н32 – дитерпены, входящие в состав ряда смол; С30Н48 – тритерпены, являющиеся агликонами сапонинов; С40Н64 – тетратерпены, образующие разные пигменты, в том числе каротиноиды; (С5Н8)n – политерпены. К ним относятся каучук и гуттаперча.

Значение. Эфирномасличное сырье поступает в аптеки для изготовления лекарственных форм, большая часть используется на фармацевтических предприятиях и заводах для переработки и получения препаратов. Использование эфирных масел как душистых веществ имеет многовековую историю. Эта группа веществ получила свое название еще в XVIII в., когда о химическом их составе еще ничего не было известно. Эфирными они названы потому, что легколетучи, как эфир, а маслами – так как жирные на ощупь, не

смешиваются с водой и легче ее. Несмотря на свою явную неточность, этот термин сохранился и до настоящего времени во всех странах. Как в прошлом, так и в наши дни эфирные масла широко используются в парфюмерии для производства духов, одеколонов, косметических препаратов, а также в мыловаренной, пищевой, ликероводочной, табачной промышленности и технике. Уделяется много внимания изучению дикорастущих, а также культивируемых эфирномасличных растений. Переработкой эфирномасличного сырья занимается более 40 заводов. В мировом производстве эфирных масел на первом месте стоит цитронелловое эфирное масло (из тропического злака), затем мятное, камфорное, цитрусовое, эвкалиптовое, гвоздичное, лавандовое и др.

,. Факторы, влияющие на накопление эфирных масел. Свойство вырабатывать эфирные масла не у всех растений выражено одинаково. Злаки, осоки, пальмы почти лишены эфирных масел, растения семейств губоцветных, сложноцветных, зонтичных, лавровые, миртовые, хвойные, померанцевые богаты эфирным маслом. Количество эфирных масел в растениях колеблется в широких пределах – от тысячных долей процента до 25% Накопление эфирных масел зависит от различных факторов: климата, света, почвы, фазы развития растений, возраста и т.д. В южных районах, на открытых местах, рыхлой и удобренной почве содержание эфирных масел повышается, но при очень высокой температуре воздуха, после испарения оно снижается. Молодые растения содержат больше эфирных масел.

Накапливаются эфирные масла в растениях во внешних и внутренних образованиях. К внешним (экзогенным) образованиям эпидермального происхождения относятся железистые пятна, различные волоски и железки. К внутренним (эндогенным) образованиям, развивающимся в паренхимных тканях, относятся выделительные клетки (встречаются в корнях валерианы и корневищах аира), вместилища (лист эвкалипта), канальцы (плоды аниса, фенхеля, тмина, укропа, кориандра), ходы (древесина сосны, пихты).

Биологическая роль эфирных масел. Считают, что эфирные масла являются отбросами растений, принимают участие в обмене веществ. Находясь в подземных частях растений, эфирные масла защищают его от насекомых и грызунов, а коре и древесине оказывают ранозаживляющее действие при повреждениях. Запах цветков служит для привлечения насекомых. Испаряясь, эфирные масла предохраняют растения от перегревания и т.д.

Способы получения. Для выделения эфирных масел используют следующие методы: Перегонка с водой или водяным паром; Прессование – выжимание; применимо к сырью, богатому эфирными маслами (плоды цитрусовых); Экстракция из сырья различными веществами, в которых эфирные масла растворяются; Поглощение, основанное на свойстве жиров поглощать эфирные масла, испаряющиеся из цветков (применяется для ароматных цветков, тонкий запах которых изменяется при перегонке);

Поглощение активированным углем: из угля масло извлекают спиртом (новый способ поглощения без жиров); Мацерация, основанная на способности эфирных масел растворяться в жирах; заключается в настаивании цветков с жирным маслом. Проводится также экстрагирование эфирного масла легко кипящими жидкостями, которые затем отгоняются. Наиболее распространен из всех перечисленных выше метод перегонки сырья с водяным паром.

Физические свойства. Эфирные масла – бесцветные или желтоватые прозрачные жидкости, реже – темно-коричневые (коричное масло), красные (тимиановое масло), зеленые от присутствия хлорофилла (бергамотовое масло) или синие, зеленовато- синие от присутствия азулена (масло ромашки, тысячелистника, полыни горькой и цитварной). Запах масел характерный, ароматный. Вкус пряный, острый, жгучий. Большая часть эфирных масел имеет относительную плотность меньше единицы, некоторые (коричное, гвоздичное) – тяжелее воды. Эфирные масла почти не растворимы в воде, но при взбалтывании она приобретает их запах и вкус; почти все масла хорошо растворяются в спирте и смешиваются во всех пропорциях с хлороформом, петролейным эфиром. Реактив Судан III окрашивает масло в оранжевый цвет.

Химические свойства. Эфирные масла являются сложными смесями различных органических соединений, среди которых основную группу составляют вещества с изопреновой структурой. Присутствуют монотерпены, сесквитерпены, реже – ароматические и алифатические соединения. Терпеноиды, содержащиеся в эфирных маслах, представлены альдегидами, кетонами, спиртами, фонолами, эфирами, лактонами, кислотами и другими соединениями.

Классификация. Эфирные масла представляют собой многокомпонентную смесь, поэтому классификация их условна. За основу принимаются главные ценные компоненты эфирного масла, являющиеся носителями запаха данного масла и обладающие биологической активностью. Все эфирные масла и растения, их содержащие, делятся на следующие группы: ациклические монотерпены (линалоол, гераниол, цитраль); моноциклические монотерпены (ментол, цинеол); бициклические монотерпены (камфора, пинен); сесквитерпены (азулен, сантонин); ароматические соединения (тимол). В настоящее время изучен химический состав более 2000 эфирных масел, выделено до 500 индивидуальных соединений. Особые заслуги в изучении эфирных масел принадлежат Б.Н. Рутовскому, Г.П. Пигулевскому, Е.В. Вульфу, В.И. Нилову, М.И. Горяеву и др.

Анализ эфирных масел. Сводится к определению подлинности и доброкачественности. Для этого определяют цвет, запах, вкус, плотность, угол вращения, показатель преломления, растворимость в спирте, кислотное и эфирное числа, эфирное число после ацетилирования. Кислотное число – количество миллиграммов КОН, пошедшее на нейтрализацию свободных кислот, содержащихся в 1 г эфирного масла. Эфирное число – количество миллиграммов КОН, пошедшее на омыление сложных эфиров, содержащихся в 1 г эфирного масла. Эфирное число после ацетилирования определяют в тех эфирных маслах, которые содержат такие ценные спирты, как линалоол, гераниол и др. Зная эфирное число после ацетилирования и эфирное число, по разности можно определить количество свободных спиртов в масле.

Определение примесей в эфирном масле. Определение спирта. На газовое стекло с водой, помещенное на черную бумагу, пипеткой наносят несколько капель эфирного масла. Не должно быть заметного помутнения вокруг капли масла. Определение жирных и минеральных масел. 1 мл эфирного масла взбалтывают в пробирке с 10 мл 90% этанола. Не должно появляться мути и жирных капель. Константы эфирных масел и методы их определения приведены в ГФ XI. Заготовка. Эфирномасличное сырье собирают в определенной фазе развития растения - во время наибольшего их накопления. Особенности накопления и сбора указаны при описании каждого растения. Сушка. Медленно, при температуре 25–35°С, без проветривания, раскладывая сырье толстым слоем.

Хранение. Кислород воздуха и влага способствуют изменению состава эфирного масла. Одни компоненты окисляются, другие гидролизируются. Поэтому сырье следует хранить в сухом, чистом помещении, без прямого попадания солнечных лучей, отдельно от непахучего сырья, в плотно закрытых бочках или ящиках, выложенных бумагой. Масло хранят в склянках темного стекла или бидонах, наполненных доверху. Температура в помещении должна быть не выше 15°С.

Применение. В медицине сырье используют в виде настоев, отваров, сиропов, входит в состав сборов. На фармацевтических предприятиях готовят настойки, экстракты, на заводах выделяют составные части. Сырье и эфирные масла применяются при кашле, как потогонное, слабительное, сердечное, бактерицидное, противовоспалительное, мягчительное и желудочное средства.

Эфирномасличная промышленность. Широко развита во многих странах, особенно во Франции, Италии, Испании, Португалии, США, Турции. Япония славится высокими сортами мятного и камфорного масел. В экспорте Индии преобладает сандаловое масло. Заслуженной мировой славой пользуется розовое масло, производимое в Болгарии, где, кроме него, вырабатывают мятное, анисовое и лавандовое эфирные масла. Довольно много вырабатывается эфирных масел в Польше, Югославии, Вьетнаме, Китае. Производство эфирных масел достигло больших размеров в Грузии, Крыму, Молдове, Азербайджане; в России – в Воронежской, Курской, Белгородской областях и Краснодарском крае

Предпринимаются дальнейшие меры к расширению площадей культивируемых эфирномасличных растений. Белгородская область занимает первое место в стране по производству сырья кориандра. Важное место отводится и анису. В Молдове и Крыму расширились площади для выращивания розы и лаванды. Работы в области изучения эфирномасличных растений. Отечественные ученые продолжают работы по современной технологии выращивания эфирномасличных растений

. Профессор В.А. Шляпников разрабатывает технологию по переработке эфирномасличного сырья, профессор Л.Г. Романенко – генетические основы селекции. Изучаются селекция мяты (Л.А. Богатенко), высокомасличных сортов розы "Радуга", "Лань" (Л.Г. Назаренко) и др. Многие работы направлены на борьбу с вредителями эфироносов и сорными растениями.