Как определить содержание эфирного масла в лекарственных и растительных препаратах?

Эфирные масла представляют собой смесь сложных ароматических веществ в жидком виде. Получают вытяжку из растений, их плодов, используя прессование, дистилляцию или экстракцию (иногда комбинируют несколько методов). Большинство ароматических веществ растворимы в нефтепродуктах, жирах и маслах, лишь частично растворяются в воде. 

Роль душистых соединений для растений сложно переоценить. Они участвуют в метаболизме, защищают листья от переохлаждения или перегрева, привлекают полезных насекомых и отпугивают вредителей, защищают от животных, убивают патогенные микроорганизмы. 

Не менее важны эфирные масла для человека. Изучена лишь малая часть их свойств, они незаменимы при производстве лекарств, косметики и парфюмерии, на пищевом и алкогольном производствах.

К эфирным веществам относят практически все классы органических веществ. Главный критерий – сильный запах и полезные свойства для человеческого организма. Это позволяет широко использовать масла в аромотерапии. Хотя некоторые свойства можно получить от синтетических соединений, только натуральные аромамасла обладают рядом преимуществ:

• Их действие комплексное, сильное по эффективности, но щадящее и мягкое по силе воздействия. 
• Они хорошо перерабатываются организмом, не накапливаются.
• Реже вызывают аллергию, противопоказаний и побочных эффектов намного меньше, чем у синтетических аналогов.

Методы получения эфирных масел с растительного сырья

Самым распространенным методом получения эфирных масел с растительного сырья является экстракция и перегонка с водяным паром. Полученный объем масляного экстракта измеряется и рассчитывается как процент от веса исходного сырья (объемно-весовой).

Популярны 5 методов, но чаще всего используют два из них. Первая пара подходит для масел, которые имеют плотность ниже единицы, плюс не растворяются в воде. Метод Гинзберга (№1) используют для тысячелистника, шалфея, мяты, тмина, эвкалипта и других растений, которые содержат большое количество эфирных масел.

Вторая пара методов подходит для растений, плодов, деревьев, содержание масел в которых менее 0,2%. Метод Клевенджера (2а) считается более точным, чем Гинзберга. Его используют, когда маслянистые вещества при охлаждении становятся твердыми, образуют эмульсию, а их плотность около единицы. Это благодаря тому, что приемник находится вне отгонной колбы. Используют для получения ароматических масел из ромашки, эвкалипта, мяты, тмина и шалфея. Версия метода Клевенджера 2б отличается тем, что для деструкции эмульсии или растворения застывшего масла добавляют декален. Используют для проверки аниса или аира. 

Последний, 5-ый метод отличается тем, что температура конденсации регулируется и не поднимается выше 25°С. Применяется для получения эфирных веществ из багульника.

Подробные условия анализа для каждого вида сырья описаны в методиках определения.

Детальнее о главных методах

Метод №1 (Гинзберга) применяют в том случае, если:

• массовая доля эфирного масла в сырье значительная;
• можно взять большую навеску сырья;
• получаемые масла хорошо переносят термическое воздействие;
• эфирные вещества с водой не образуют эмульсию;
• не загустевают при охлаждении;
• их плотность ниже единицы.

Если хотя бы одно из условий не соблюдается, то следует использовать метод №2б, разработанный для термолабильных эфирных веществ.

Метод №1 (Гинзберга)

Собирают конструкцию согласно схемы (прибор Гинзберга). Навеску растений помещают в отгонный сосуд (подходит круглая колба с широким горлом, около 1 дм³). Добавляют воду для экстракции, закрывают отверстие резиновой пробкой, в которую вставлен обратный холодильник (шариковый). На резину прикрепляют крючок, на него вешают приемник масла, который представляет собой сосуд с градуировкой (цена деления 0,025 см³), воронкообразным расширением сверху и узкой, изогнутой трубкой внизу. Он не должен прикасаться к стенкам колбы, доходить до уровня воды не более 5 см, а кончик холодильника должен находиться прямо над воронкой сосуда. 

Для масел с плотностью ниже 1 г/см³используют приемник с нижним коленом, для тяжелых жиров – без ответвления, с небольшим круглым отверстием в верхней части сосуда.

Во время кипения смеси в отгонной колбе водоэфирная смесь поднимается в холодильник, и, сконденсировав, попадает прямо в приемник. Из-за несмешиваемости, разности плотностей, масло остается в градуированной части сосуда, а вода вытекает назад в круглую колбу по колену.

По завершению реакции, конструкцию оставляют остывать. Отмечают, сколько масла получено, а его количество (в объемно-весовых процентах) высчитывают по соотношению веса навески к полученному объему ароматического вещества с учетом влажности сырья.

Подробности определения (подготовка растений, вес образца и условия проведения отгонки) описаны в ГОСТ 28875 или 24027, в соответствующих фармметодиках.

Метод 2 (Клевенджера)

Для сложных случаев, когда масло после нагрева переходит в эмульсию с водой, быстро застывает или его плотность близка к плотности воды, применяют более сложную установку и метод Клевенджера. 

Конструкция состоит из:

1. отгонной колбы (1 дм³);
2. градуированного приемника;
3. воронки;
4. системы охлаждения (холодильник, пароотводная трубка изогнутая, спускной кран и сливная трубка).

Чтобы удалить все остатки масла, после проведения анализа конструкцию очищают, пропуская пар не менее 20 минут. А мойку ацетоном и водой всех элементов стеклянного прибора проводят не реже, чем каждые 8 определений.

Метод 2а отличается более простым исполнением – отгонка (скорость стекания дистиллята около 60 кап/сек). Спустив дистиллят до метки, снимается значение полученного масла. Расчет такой же, как в методе 1.

Метод 2б подразумевает использование декалина (0,5 см³), а в остальном – по методу 2а.

Получение эфирных масел из растительного сырья по описанным методикам – не только способ получения масел, но и метод контроля качества сырья на производстве. Качество, состав и свойства ароматических веществ во многом зависят от погоды, качества почвы, условий сбора и хранения растений, плодов и деревьев и десятков других причин. Поэтому, так важен контроль каждой поступающей партии сырья.