Тема: «ЭФИРНЫЕ МАСЛА, ЛОКАЛИЗАЦИЯ В РАСТЕНИЯХ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ»
КУРСОВАЯ РАБОТА
ПО ФАРМАКОГНОЗИИ
Тема: «ЭФИРНЫЕ МАСЛА, ЛОКАЛИЗАЦИЯ В РАСТЕНИЯХ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ»
Исполнитель-
Студентка 3 курса 2 группы
Выкочко Виктория Викторовна
Научный руководитель-
Ершик Ольга Владимировна
Витебск, 2009
Оглавление
Введение. 3
Понятие об эфирных маслах. 4
Классификация. 5
Физико-химические свойства. 9
Распространение в растительном мире. 10
Локализация по органам и тканям.. 11
Роль эфирных масел в жизнедеятельности растительного организма. 14
Влияние генетических и экологических факторов на накопление эфирных масел в растении 15
Сбор, сушка и хранение ЛРС, содержащего эфирные масла. 16
Получение эфирных масел. 17
Методы анализа ЛРС, содержащего эфирные масла (качественный, количественный) 19
Использование ЛРС, содержащего эфирные масла, в медицине и других отраслях народного хозяйства. 21
Заключение. 22
Используемая литература. 23
Введение
Человек является неотъемлемой частью живой природы. Еще в древности
он прекрасно разбирался в том, что его окружало. Тысячелетиями передавался накопленный опыт предков, который позволял ему умело сосуществовать с природой: получать пищу, лекарства, наслаждаться жизнью - чувствовать запах трав и цветов, видеть синеву гор, бескрайности степей,
слышать тишину вечера, шум прибоя, пение лесов, обладать силой, ловкостью, здоровьем.
Среди многообразия растительного мира уже в древности человек обратил внимание на растения с приятным или острым ароматом, липкие на
ощупь. Применяя их в смеси с растением, а позже, когда человек научился выделять отдельные ароматические вещества из растений, он обнаружил
ценнейшие свойства этих веществ - эфирных масел и ароматических смол.
Наука об эфирных маслах высокого уровня приобрела в Египте и других
странах, где древние использовали их для бальзамирования и врачевания.
С быстрым развитием химии, казалось бы, применение эфирных масел в
медицине должно было бы расшириться. Но этого не произошло. Индустрия
химических препаратов затмила природные лекарственные средства, особенно эфирные масла. И только в последние годы стали говорить о фитотерапии, ароматотерапии и возвращать человечеству незаслуженно забытую славу эфирных масел.[8]
Понятие об эфирных маслах
Эфирные масла – Olea aethera – сложные смеси душистых веществ, относящиеся к различным классам органических соединений, преимущественно к терпеноидам, реже ароматическим и алифатическим соединениям.[2]
За летучесть и способность перегоняться с водяным паром названы эфирными, а за сходство по консистенции с растительными жирными маслами – маслами.
В отличие от жирных масел они испаряются, не оставляя жирного пятна. Отличаются они и химическим составом. Жирные масла – это сложные эфиры спирта глицерина и предельных и непредельных карбоновых кислот.[5]
По химическому составу эфирные масла – это сложные многокомпонентные смеси различных соединений. Среди них встречаются углеводороды, спирты, кетоны, альдегиды, фенолы, простые и сложные эфиры, кислоты, лактоны и др. Наиболее биологически активные компоненты эфирных масле – спирты, альдегиды, кетоны, фенолы; наименее активные – углеводороды.
Из эфирных масел выделено более 1000 индивидуальных соединений.
В настоящее время известно более 2000 эфиромасличных растений. Содержание эфирных масел в растениях зависит от ряда причин и колеблется от 4% до 0,1%.[3]
Классификация
В основу классификации положено строение основного компонента, обуславливающего терапевтическую ценность ЛРС и масла.
По этому принципу эфирные масла и эфиромасличное сырье подразделяют на следующие группы:
ü Эфирные масла, содержащие монотерпены, относятся к нескольким подгруппам:
1) Ациклические (или алифатические) монотерпены:
· гераниол – основной компонент эфирного масла розы, герани, лаванды;
· линалоол – компонент эфирного масла плодов кориандра;
· цитраль – компонент эфирного масла лимона:
Сырьем этой подгруппы являются плоды кориандра – Fructus Coriandri.
2) эфирные масла, содержащие моноциклические монотерпены:
· ментол – основной компонент эфирного масла мяты;
· карвон – компонент эфирного масла плодов тмина;
· цинеол – компонент эфирного масла листьев шалфея и эвкалипта:
Сырье этой подгруппы: листья мяты – Folia Mentha piperitae, листья эвкалипта – Folia Eucalipti, листья шалфея – Folia Salviae, плоды тмина – Fructus Carvi.
3) эфирные масла, содержащие бициклические монотерпены. Наибольшее распространение имеют:
· пинен – основной компонент эфирного масла сосны;
· камфора – компонент эфирного масла камфорного лавра;
· борнеол – в виде сложных эфиров в хвое пихты, корневищах с корнями валерианы:
Сырье этой подгруппы: плоды можжевельника – Fructus Juniperi, корневища с корнями валерианы – Rhizomata cum radicibus Valerianae, почки сосны – Gemmae Pini.
ü Эфирные масла, содержащие сесквитерпены.
Разделяют сесквитерпены по числу углеродных колец и двойных связей на:
1) ациклические (алифатические) сесквитерпены представлены β-фарнезеном и спиртом фарнезолом, который содержится в эфирном масле цветков липы:
2) моноциклические сесквитерпены представлены бизабололом, который содержится в эфирном масле цветков ромашки аптечной:
3) бициклические сесквитерпены включают большую группу веществ, которую делят на: 1тип – эвдалина и 2 тип – азулена.
· Наиболее важные представители первой группы – производные селинана (эвдесмана): алантолактон, изоалантолактон и дигидроизоалантолактон, выделенные из девясила высокого:
Сырье этой группы: корневище и корни девясила – Rhizomata et radicibus Inulae, листья березы, почки березы – Folia Betulae, Gemmae Betulae.
· К типу азулена относятся производные гвайяна и амброзана (псевдогвайяна). Наибольшее значение имеют: хамазулен, содержащийся в эфирном масле ромашки аптечной, арнифолин – в цветках арники:
Сырье: цветки ромашки – Flores Chamomillae, цветки арники – Flores Arnicae, цветки тысячелистника – Flores Millefolii, трава тысячелистника – Herba Millefolii.
4) трициклические сесквитерпены. Представитель этой группы – ледол – выделен из эфирного масла багульника болотного:
Сырье: побеги багульника болотного – Cormi Ledi palustris.
ü Эфирные масла с фенольными соединениями.
Эти соединения обладают сильным бактерицидным свойством. Тимол, карвакрол – основные компоненты эфирного масла тимьяна, чабреца и душицы:
Сырье этой группы: трава чабреца – Herba Serpylli, трава тимьяна обыкновенного – Herba Thymi vulgaris, трава душицы – Herba Origani.
ü Эфирные масла с фенилпропаноидами.
Представителем является анетол, который содержится в эфирном масле аниса, фенхеля:
Сырье: плоды аниса обыкновенного – Fructus Anisi vulgaris, плоды фенхеля – Fructus Foeniculi.[3]
Физико-химические свойства
Ø Эфирные масла представляют собой прозрачные бесцветные или желтоватые жидкости, встречаются масла темно-коричневые (коричное масло), красные (тимиановое масло), темно-синие от присутствия азулена (масло ромашки, тысячелистника).
Ø Запах масел характерный – специфический. Кислородсодержащие эфирные масла имеют более приятный запах, чем бескислородные.
Ø Вкус обычно пряный, острый или жгучий.
Ø Эфирные масла летучи, т.е. способны перегоняться с водяным паром.
Ø Под действием света, кислорода воздуха многие эфирные масла, окисляясь, меняют цвет и запах.
Ø 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.
Ø Эфирные масла мало или практически нерастворимы в воде, но при взбалтывании с водой придают ей вкус и запах.
Они растворимы в органических растворителях (этаноле, петролейном эфире, хлороформе, бензоле, ацетоне и др.), в жирных и минеральных маслах.
Ø Температура кипения отдельных компонентов эфирных масел колеблется в пределах от 150 до 350 °С, т.е. они не имеют определенной температуры кипения.
Ø Эфирные масла имеют определенную температуру застывания.
Ø При охлаждении ряда эфирных масел некоторые компоненты выкристаллизовываются (ментол, камфора и др.).
Твердую часть эфирных масел называют стеароптеном, жидкую – элеоптеном.
Ø Они имеют определенный показатель преломления (коэффициент рефракции): 1,48-1,53.
Ø Угол вращения плоскости поляризации от -30°до +97°.
Ø Реакция эфирных масел нейтральная или слабокислая.
Ø Эфирные масла горят коптящимся пламенем.[3,4,5]
Получение эфирных масел
Эфирные масла получают: 1) при перегонке с водяным паром; 2)экстракцией с некоторыми экстрагентами; 3) путем анфлеража; 4) механическим путем. Использование того или иного способа зависит от морфолого-анатомических особенностей сырья, количества и состава эфирного масла.
Перегонка с водяным паром. Старинный и до сих пор наиболее распространенный способ получения эфирных масел. Его используют во всех случаях, когда сырье содержит сравнительно много эфирного масла и температура перегонки (около 100°С) не отражается на его качестве.
Теоретические основания процесса перегонки с водяным паром вытекают из закона Дальтона о парциальных давлениях, согласно которому смесь жидкостей (взаимно нерастворимых и химически друг на друга не действующих) закипает тогда, когда сумма их парциальных давлений достигнет атмосферного давления.
По закону Дальтона общее давление смеси равно сумме парциальных давлений компонентов. В результате давление паров смеси достигнет атмосферного давления еще до кипения воды.
Перегонку с водяным паром осуществляют в перегонных кубах или непрерывно действующих перегонных аппаратах (для переработки большого количества сырья).
Экстракция. Эфирные масла растворяются во многих легко летучих растворителях. Это свойство используется в тех случаях, когда компоненты эфирных масел термолабильны и подвергаются деструкции при перегонке с водяным паром. При экстракции сырье, помещенное в специальные экстракторы, подвергают извлечению петролейным эфиром, этиловым эфиром, ацетоном или иным экстрагентом. Далее экстрагент отгоняют, конденсируют и вновь направляют в процесс.
После отгонки растворителя остаток представляет собой или чистое эфирное масло, или, чаще всего, смесь эфирного масла с другими извлеченными веществами – смолами, восками и т.п. Такие экстракты, называемые «пахучими восками», используются в натуральном виде или подвергаются переработке для выделения из них эфирного масла (экстракция спиртом и отгонка последнего под вакуумом). В последнее время экстракция эфирных масел стала производиться сжиженными газами.
Анфлераж. Анфлераж основан на том, что выделяющееся эфирное масло из собранного сырья (преимущественно из цветков) поглощается сорбентами (твердый жир, активированный уголь и др.). Этот процесс проводится в специальных рамах, герметично собираемых по 30-40 штук (одна на другую) в батарею.
При работе с твердыми жирами на обе стороны стекла (рамы) наносят жировой сорбент (смесь свиного и говяжьего жира и др.) слоем 3-5 мм. Цветки раскладывают поверх сорбента толщиной до 3 см и оставляют на 48-72 часа, после чего удаляют, а на рамы помещают свежее сырье. Такую операцию проводят многократно (до 30 раз), пока сорбент не будет насыщен эфирным маслом. Отработанное сырье содержит еще некоторое количество эфирного масла (преимущественно тяжелые фракции), поэтому дополнительно перерабатывается экстракцией. Жир, насыщенный эфирным маслом, снимают со стекла. Из полученной таким образом помады эфирное масло извлекают спиртом; спиртовое извлечение вымораживают и путем фильтрации из него удаляют выпавшие примеси. Далее спирт отгоняют в вакууме и получают чистое эфирное масло.
При использовании в качестве сорбента активированного угля сырье помещают в камеру на сетки, после чего камеру герметически закрывают и через нее продувают сильный ток влажного воздуха, уносящий с собой пары эфирного масла, выделяемого цветками. Масло из воздуха поглощается активированным углем, находящимся в адсорбере, который установлен над камерой. Через сутки цветки из камеры выгружают и экстрагируют петролейным эфиром для извлечения оставшихся в них тяжелых фракций эфирного масла. Активированный уголь после его насыщения эфирным маслом выгружают из адсорбера и передают на элюирование этиловым эфиром. После отгонки последнего получают эфирное масло.
Механические способы. Применяют при производстве эфирных масел из плодов цитрусовых, поскольку в них эфирные масла локализуются в крупных вместилищах кожуры плодов. Их получают путем прессования или соскребывания. Прессование приводят на гидравлических прессах из кожуры, оставшейся после отжатия из плодов сока. Для этого кожуру предварительно пропускают через зубчатые вальцы. Оставшееся (до 30%) в кожуре эфирное масло извлекают далее перегонкой с водяным паром. Соскребывание проводят с кожуры целых плодов вручную с помощью специальных ложек с зазубренными краями или металлических дисков и большим количеством тупых игл. Этот способ широко использует местное население Западной Африки.[1]
Заключение
Хотя история получения и применения эфирных масел в некоторых странах насчитывает уже тысячи лет, до сих пор многое в механизме их действия остаётся неясным. Но благодаря постоянному развитию технологий выделения, исследования и анализа есть надежда на то, что эфирные масла все же будут изучены до конца. И это позволит расширить и так уже большой ареал их использования.
Используемая литература
1. Фармакогнозия. Муравьева Д. А. – М.: Медицина, 1991 ,560с.
2. Государственная Фармакопея СССР, XI изд. – М.: Медицина, 1990 – Вып. 2. - стр. 287, 290-295
3. Фармакогнозия: природные биологически активные вещества. Коноплева М. М. - Витебск, ВГМУ, 2002 – 210с.
4. Фармакогнозия. Учебное пособие./ под общей редакцией В. Л. Шелюто. – Витебск, ВГМУ, 2003 – 409с.
5. Справочник по эфирным маслам. Кустова С.Д. - М., 1978 – 190с.
6. Правила сбора и сушки лекарственных растений (Сборник инструкций). – М.: Медицина, 1985. – 328с.
7. Руководство к практическим занятиям по фармакогнозии. Издание 2. Долгова А. А., Ладыгина Е. Я. – М.: Медицина, 1977, стр. 38
8. Эфирные масла. [Электронный ресурс]. – 2009. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/ - Дата доступа: 07.05.09.
9. Фармакотерапия с основами фитотерапии: учебник, часть 1-2. – СПб.: ЭРВИ, 1994 – 1995, стр. 364
10. Справочник по лекарственным растениям (фитотерапия). Соколов С. Я., Замотаев И. П. – М.: Медицина, 1984, 230 с.
КУРСОВАЯ РАБОТА
ПО ФАРМАКОГНОЗИИ
Тема: «ЭФИРНЫЕ МАСЛА, ЛОКАЛИЗАЦИЯ В РАСТЕНИЯХ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ»
Исполнитель-
Студентка 3 курса 2 группы
Выкочко Виктория Викторовна
Научный руководитель-
Ершик Ольга Владимировна
Витебск, 2009
Оглавление
Введение. 3
Понятие об эфирных маслах. 4
Классификация. 5
Физико-химические свойства. 9
Распространение в растительном мире. 10
Локализация по органам и тканям.. 11
Роль эфирных масел в жизнедеятельности растительного организма. 14
Влияние генетических и экологических факторов на накопление эфирных масел в растении 15
Сбор, сушка и хранение ЛРС, содержащего эфирные масла. 16
Получение эфирных масел. 17
Методы анализа ЛРС, содержащего эфирные масла (качественный, количественный) 19
Использование ЛРС, содержащего эфирные масла, в медицине и других отраслях народного хозяйства. 21
Заключение. 22
Используемая литература. 23
Введение
Человек является неотъемлемой частью живой природы. Еще в древности
он прекрасно разбирался в том, что его окружало. Тысячелетиями передавался накопленный опыт предков, который позволял ему умело сосуществовать с природой: получать пищу, лекарства, наслаждаться жизнью - чувствовать запах трав и цветов, видеть синеву гор, бескрайности степей,
слышать тишину вечера, шум прибоя, пение лесов, обладать силой, ловкостью, здоровьем.
Среди многообразия растительного мира уже в древности человек обратил внимание на растения с приятным или острым ароматом, липкие на
ощупь. Применяя их в смеси с растением, а позже, когда человек научился выделять отдельные ароматические вещества из растений, он обнаружил
ценнейшие свойства этих веществ - эфирных масел и ароматических смол.
Наука об эфирных маслах высокого уровня приобрела в Египте и других
странах, где древние использовали их для бальзамирования и врачевания.
С быстрым развитием химии, казалось бы, применение эфирных масел в
медицине должно было бы расшириться. Но этого не произошло. Индустрия
химических препаратов затмила природные лекарственные средства, особенно эфирные масла. И только в последние годы стали говорить о фитотерапии, ароматотерапии и возвращать человечеству незаслуженно забытую славу эфирных масел.[8]
Понятие об эфирных маслах
Эфирные масла – Olea aethera – сложные смеси душистых веществ, относящиеся к различным классам органических соединений, преимущественно к терпеноидам, реже ароматическим и алифатическим соединениям.[2]
За летучесть и способность перегоняться с водяным паром названы эфирными, а за сходство по консистенции с растительными жирными маслами – маслами.
В отличие от жирных масел они испаряются, не оставляя жирного пятна. Отличаются они и химическим составом. Жирные масла – это сложные эфиры спирта глицерина и предельных и непредельных карбоновых кислот.[5]
По химическому составу эфирные масла – это сложные многокомпонентные смеси различных соединений. Среди них встречаются углеводороды, спирты, кетоны, альдегиды, фенолы, простые и сложные эфиры, кислоты, лактоны и др. Наиболее биологически активные компоненты эфирных масле – спирты, альдегиды, кетоны, фенолы; наименее активные – углеводороды.
Из эфирных масел выделено более 1000 индивидуальных соединений.
В настоящее время известно более 2000 эфиромасличных растений. Содержание эфирных масел в растениях зависит от ряда причин и колеблется от 4% до 0,1%.[3]
Классификация
В основу классификации положено строение основного компонента, обуславливающего терапевтическую ценность ЛРС и масла.
По этому принципу эфирные масла и эфиромасличное сырье подразделяют на следующие группы:
ü Эфирные масла, содержащие монотерпены, относятся к нескольким подгруппам:
1) Ациклические (или алифатические) монотерпены:
· гераниол – основной компонент эфирного масла розы, герани, лаванды;
· линалоол – компонент эфирного масла плодов кориандра;
· цитраль – компонент эфирного масла лимона:
Сырьем этой подгруппы являются плоды кориандра – Fructus Coriandri.
2) эфирные масла, содержащие моноциклические монотерпены:
· ментол – основной компонент эфирного масла мяты;
· карвон – компонент эфирного масла плодов тмина;
· цинеол – компонент эфирного масла листьев шалфея и эвкалипта:
Сырье этой подгруппы: листья мяты – Folia Mentha piperitae, листья эвкалипта – Folia Eucalipti, листья шалфея – Folia Salviae, плоды тмина – Fructus Carvi.
3) эфирные масла, содержащие бициклические монотерпены. Наибольшее распространение имеют:
· пинен – основной компонент эфирного масла сосны;
· камфора – компонент эфирного масла камфорного лавра;
· борнеол – в виде сложных эфиров в хвое пихты, корневищах с корнями валерианы:
Сырье этой подгруппы: плоды можжевельника – Fructus Juniperi, корневища с корнями валерианы – Rhizomata cum radicibus Valerianae, почки сосны – Gemmae Pini.
ü Эфирные масла, содержащие сесквитерпены.
Разделяют сесквитерпены по числу углеродных колец и двойных связей на:
1) ациклические (алифатические) сесквитерпены представлены β-фарнезеном и спиртом фарнезолом, который содержится в эфирном масле цветков липы:
2) моноциклические сесквитерпены представлены бизабололом, который содержится в эфирном масле цветков ромашки аптечной:
3) бициклические сесквитерпены включают большую группу веществ, которую делят на: 1тип – эвдалина и 2 тип – азулена.
· Наиболее важные представители первой группы – производные селинана (эвдесмана): алантолактон, изоалантолактон и дигидроизоалантолактон, выделенные из девясила высокого:
Сырье этой группы: корневище и корни девясила – Rhizomata et radicibus Inulae, листья березы, почки березы – Folia Betulae, Gemmae Betulae.
· К типу азулена относятся производные гвайяна и амброзана (псевдогвайяна). Наибольшее значение имеют: хамазулен, содержащийся в эфирном масле ромашки аптечной, арнифолин – в цветках арники:
Сырье: цветки ромашки – Flores Chamomillae, цветки арники – Flores Arnicae, цветки тысячелистника – Flores Millefolii, трава тысячелистника – Herba Millefolii.
4) трициклические сесквитерпены. Представитель этой группы – ледол – выделен из эфирного масла багульника болотного:
Сырье: побеги багульника болотного – Cormi Ledi palustris.
ü Эфирные масла с фенольными соединениями.
Эти соединения обладают сильным бактерицидным свойством. Тимол, карвакрол – основные компоненты эфирного масла тимьяна, чабреца и душицы:
Сырье этой группы: трава чабреца – Herba Serpylli, трава тимьяна обыкновенного – Herba Thymi vulgaris, трава душицы – Herba Origani.
ü Эфирные масла с фенилпропаноидами.
Представителем является анетол, который содержится в эфирном масле аниса, фенхеля:
Сырье: плоды аниса обыкновенного – Fructus Anisi vulgaris, плоды фенхеля – Fructus Foeniculi.[3]
Физико-химические свойства
Ø Эфирные масла представляют собой прозрачные бесцветные или желтоватые жидкости, встречаются масла темно-коричневые (коричное масло), красные (тимиановое масло), темно-синие от присутствия азулена (масло ромашки, тысячелистника).
Ø Запах масел характерный – специфический. Кислородсодержащие эфирные масла имеют более приятный запах, чем бескислородные.
Ø Вкус обычно пряный, острый или жгучий.
Ø Эфирные масла летучи, т.е. способны перегоняться с водяным паром.
Ø Под действием света, кислорода воздуха многие эфирные масла, окисляясь, меняют цвет и запах.
Ø 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.
Ø Эфирные масла мало или практически нерастворимы в воде, но при взбалтывании с водой придают ей вкус и запах.
Они растворимы в органических растворителях (этаноле, петролейном эфире, хлороформе, бензоле, ацетоне и др.), в жирных и минеральных маслах.
Ø Температура кипения отдельных компонентов эфирных масел колеблется в пределах от 150 до 350 °С, т.е. они не имеют определенной температуры кипения.
Ø Эфирные масла имеют определенную температуру застывания.
Ø При охлаждении ряда эфирных масел некоторые компоненты выкристаллизовываются (ментол, камфора и др.).
Твердую часть эфирных масел называют стеароптеном, жидкую – элеоптеном.
Ø Они имеют определенный показатель преломления (коэффициент рефракции): 1,48-1,53.
Ø Угол вращения плоскости поляризации от -30°до +97°.
Ø Реакция эфирных масел нейтральная или слабокислая.
Ø Эфирные масла горят коптящимся пламенем.[3,4,5]