Лекция 5. ТЕРПЕНЫ

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 вещест
образующихся в растениях и
обладающих способностью
перегоняться с водным паром.
Главной составной частью
эфирных масел являются терпен
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
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;
• 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
• 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, зеленоватосиние 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
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
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
• 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
• 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.